CN102766389B - 造纸辊筒用常温固化环氧不粘涂料及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的造纸辊筒用常温固化环氧不粘涂料，按照质量百分比由以下组分组成：环氧树脂：45%-49%，丙酮：11%-13%，二硫化钼：4%-6%，偶联剂：0.8%-1.0%，分散剂：1.3%-1.5%，固化剂：19%-23%，石墨：4%-6%，三氧化二铬：4%-6%，聚四氟乙烯：3%-5%，消泡剂：0.6%-0.8%，以上各组分的质量百分比之和为100%。通过在造纸辊筒表面涂覆不粘涂料，可以减少或阻止纸浆、助剂或涂料粘附在滚筒表面，从而大大减少纸页断头的可能性，保障正常生产。另外，该涂层具有防止辊筒腐蚀的作用。

Description

造纸辊筒用常温固化环氧不粘涂料及制备方法

技术领域

本发明属于造纸工艺技术领域，具体涉及一种造纸辊筒用常温固化环氧不粘涂料，本发明还涉及上述涂料的制备方法。

背景技术

近年来，由于废纸回收利用所带来的良好经济效益和社会效益，二次纤维在造纸原料中所占比例逐步上升。此外，造纸厂为了满足市场多样化、高档化的需求，药品、涂料的用量也有所增加。在抄纸过程中，湿纸页表面的细小纤维、杂质、药品、涂料、树脂易于附着在烘缸、辊筒表面，形成污垢，这就使纸张表面变得粗糙，影响纸张质量，严重时发生断纸现象，影响生产，而且还会腐蚀辊筒表层，缩短辊筒使用寿命。

目前绝大部分造纸厂仅仅使用刮刀清除烘缸、辊筒表面的粘着物，国外一些企业采用涂覆薄膜的方法，其工作原理是在烘缸表面涂敷对纸张质量没有影响的超薄微米膜，这个薄膜相当于润滑剂，不但能经常地维持缸面平滑防止粘缸，而且还对纸张表面进行平化处理。但这套设备成本高，且对各种纸机粘缸采取的药品不同，一般纸厂难以使用推广。还有一种方法就是在烘缸表面涂装防粘涂料以除去表面粘着物，目前防粘涂料在造纸工业中还未广泛使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种造纸辊筒用常温固化环氧不粘涂料，解决了造纸辊筒，特别是纸页涂布完成后纸页粘辊的问题。

本发明的另一目的是提供上述涂料的制备方法。

本发明所采用的技术方案是，造纸辊筒用常温固化环氧不粘涂料，按照质量百分比由以下组分组成：环氧树脂：45%-49%，丙酮：11%-13%，二硫化钼：4%-6%，偶联剂：0.8%-1.0%，分散剂：1.3%-1.5%，固化剂：19%-23%，石墨：4%-6%，三氧化二铬：4%-6%，聚四氟乙烯：3%-5%，消泡剂：0.6%-0.8%，以上各组分的质量百分比之和为100%。

本发明所采用的另一技术方案是，造纸辊筒用常温固化环氧不粘涂料的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1：按照质量百分比称取环氧树脂：45%-49%，丙酮：11%-13%，二硫化钼：4%-6%，偶联剂：0.8%-1.0%，分散剂：1.3%-1.5%，固化剂：19%-23%，石墨：4%-6%，三氧化二铬：4%-6%，聚四氟乙烯：3%-5%，消泡剂：0.6%-0.8%，以上各组分的质量百分比之和为100%；

步骤2：在洁净的容器中加入步骤1称取的环氧树脂，60℃水浴加热；

步骤3：加入步骤1称取的丙酮，搅拌，使环氧树脂充分溶解在丙酮中；

步骤4：分别加入步骤1称取的石墨、二硫化钼、三氧化二铬，聚四氟乙烯充分搅拌；

步骤5：分别加入步骤1称取的偶联剂，分散剂，消泡剂，充分搅拌；

步骤6：加入步骤1称取的固化剂；

步骤7：以100转/分的转速搅拌15分钟，静置，得到造纸辊筒用常温固化环氧不粘涂料。

本发明的特点还在于，

其中的偶联剂采用钛酸酯偶联剂NDZ-311或钛酸酯偶联剂NDZ-311W。

其中的分散剂采用分散剂 BYK-P104或3100高效分散剂。

其中的固化剂采用聚酰胺651型固化剂或二氨基二苯基甲烷。

其中的消泡剂采用Foamaster 111或JO2000有机硅油消泡剂。

本发明的有益效果是：通过在造纸辊筒表面涂覆不粘涂料，可以减少或阻止纸浆、助剂或涂料粘附在滚筒表面，从而大大减少纸页断头的可能性，保障正常生产。另外，该涂层具有防止辊筒腐蚀的作用。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明造纸辊筒用常温固化环氧不粘涂料，按照质量百分比由以下组分组成：环氧树脂：45%-49%，丙酮：11%-13%，二硫化钼：4%-6%，偶联剂：0.8%-1.0%，分散剂：1.3%-1.5%，固化剂：19%-23%，石墨：4%-6%，三氧化二铬：4%-6%，聚四氟乙烯：3%-5%，消泡剂：0.6%-0.8%，以上各组分的质量百分比之和为100%。

其中的偶联剂可采用钛酸酯偶联剂NDZ-311或钛酸酯偶联剂NDZ-311W；分散剂可采用分散剂 BYK-P104或3100高效分散剂；固化剂可采用聚酰胺651型固化剂或二氨基二苯基甲烷；消泡剂可采用Foamaster 111或JO2000有机硅油消泡剂。

本发明造纸辊筒用常温固化环氧不粘涂料的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1：按照质量百分比称取环氧树脂：45%-49%，丙酮：11%-13%，二硫化钼：4%-6%，偶联剂：0.8%-1.0%，分散剂：1.3%-1.5%，固化剂：19%-23%，石墨：4%-6%，三氧化二铬：4%-6%，聚四氟乙烯：3%-5%，消泡剂：0.6%-0.8%，以上各组分的质量百分比之和为100%。

步骤2：在洁净的容器中加入步骤1称取的环氧树脂，60℃水浴加热；

步骤3：加入步骤1称取的丙酮，搅拌，使环氧树脂充分溶解在丙酮中；

步骤4：分别加入步骤1称取的石墨、二硫化钼、三氧化二铬，聚四氟乙烯充分搅拌；

步骤5：分别加入步骤1称取的偶联剂，分散剂，消泡剂，充分搅拌；

步骤6：加入步骤1称取的固化剂；

步骤7：以100转/分的转速搅拌15分钟，静置，得到造纸辊筒用常温固化环氧不粘涂料。

本发明造纸辊筒用常温固化环氧不粘涂料可在常温下固化，使用方便，涂层表干时间约3小时，实干时间约24小时；该涂层的硬度在5H以上；附着力0级；该涂层抗热冲击性较强，加热到120℃后立即放入冷水中20次以上不产生裂纹。该涂层的防粘性能较好，与水珠的接触角为98~99°。可知，采用该不粘涂层以防止纸页粘辊现象是可行的。

实施例1

步骤1：按照质量百分比称取49g环氧树脂，13g丙酮，6g二硫化钼，1g偶联剂，1.5g分散剂，23g固化剂，6g石墨，6g三氧化二铬，5g聚四氟乙烯，0.8g消泡剂；

步骤2：在洁净的容器中加入步骤1称取的环氧树脂，60℃水浴加热；

步骤3：加入步骤1称取的丙酮，搅拌，使环氧树脂充分溶解在丙酮中；

步骤4：分别加入步骤1称取的石墨、二硫化钼、三氧化二铬，聚四氟乙烯充分搅拌；

步骤5：分别加入步骤1称取的偶联剂，分散剂，消泡剂，充分搅拌；

步骤6：加入步骤1称取的固化剂；

步骤7：以100转/分的转速搅拌15分钟，静置，得到造纸辊筒用常温固化环氧不粘涂料。

实施例2

步骤1：按照质量百分比称取45g环氧树脂，11g丙酮，4g二硫化钼，0.8g偶联剂，1.3g分散剂，19g固化剂，4g石墨，4g三氧化二铬，3g聚四氟乙烯，0.6g消泡剂；

步骤2：在洁净的容器中加入步骤1称取的环氧树脂，60℃水浴加热；

步骤3：加入步骤1称取的丙酮，搅拌，使环氧树脂充分溶解在丙酮中；

步骤4：分别加入步骤1称取的石墨、二硫化钼、三氧化二铬，聚四氟乙烯充分搅拌；

步骤5：分别加入步骤1称取的偶联剂，分散剂，消泡剂，充分搅拌；

步骤6：加入步骤1称取的固化剂；

步骤7：以100转/分的转速搅拌15分钟，静置，得到造纸辊筒用常温固化环氧不粘涂料。

实施例3

步骤1：按照质量百分比称取47g环氧树脂，12g丙酮，5g二硫化钼，0.9g偶联剂，1.4g分散剂，21g固化剂，5g石墨，5g三氧化二铬，4g聚四氟乙烯，0.7g消泡剂；

步骤2：在洁净的容器中加入步骤1称取的环氧树脂，60℃水浴加热；

步骤3：加入步骤1称取的丙酮，搅拌，使环氧树脂充分溶解在丙酮中；

步骤4：分别加入步骤1称取的石墨、二硫化钼、三氧化二铬，聚四氟乙烯充分搅拌；

步骤5：分别加入步骤1称取的偶联剂，分散剂，消泡剂，充分搅拌；

步骤6：加入步骤1称取的固化剂；

步骤7：以100转/分的转速搅拌15分钟，静置，得到造纸辊筒用常温固化环氧不粘涂料。

通过以上3个实施例，得到的涂层性能如下：涂层硬度在5H以上；附着力0级；该涂层抗热冲击性较强，加热到120℃后立即放入冷水中20次以上不产生裂纹。该涂层与水珠的接触角为98~99°。

该配方的各组分用量是根据正交试验和极差分析得到的。各组分用量对于涂层性能的影响分析如下：

（1）环氧树脂用量的确定

环氧树脂是该涂料的主要成膜物，根据涂料配方的基本要求，环氧树脂的用量定在45%-49%。

（2）固化剂用量的确定

固化剂与环氧树脂之间要进行固化反应，所以以理论用量为基础，再通过实验以取得最佳用量。固化剂用量过少，涂层不能完全固化或固化时间过长，影响施工效率；固化剂用量过多，表干时间过快，涂层表面易出现针孔。影响涂层质量。所以选择用量在此范围。

（3）丙酮用量的确定

丙酮用量大于13%时清漆黏度过小，刷涂时不易蘸取；丙酮用量小于11%时清漆流平性不好。因此丙酮用量选为11%-13%较为合适。

（4）偶联剂用量的确定

偶联剂用量与填料的用量有关，加入偶联剂剂用量小于0.8%时，涂料静置4小时后出现分层；只有当偶联剂用量在0.8%以上时填料才能均匀分散在涂料中。因此偶联剂用量选为0.8%-1.0%较为合适。

（5）分散剂用量的确定

分散剂的用量主要与聚四氟乙烯的用量有关，加入分散剂用量小于1.3%时，涂料静置4小时后出现絮凝；只有当分散剂用量在1.3%以上时聚四氟乙烯才能长久均匀分散在涂料中。因此分散剂用量选为1.3%-1.5%较为合适。

（6）消泡剂用量的确定

消泡剂的用量主要与填料的用量有关，加入消泡剂用量小于0.6%时，涂料中的泡沫并不能完全消失，涂刷后试件表面漆膜出现针孔；只有当消泡剂用量在0.6%以上时涂料中的泡沫才能完全消失。用量过大，与此效果相同，所以从成本角度考虑，选择用量在0.6%-0.8%的范围。

（7）石墨用量的确定

石墨用量主要决定涂层的减摩性，石墨用量大于6%，在涂料中分散不匀，并且涂层的硬度降低；石墨用量小于4%，涂层的减摩性能大幅下降。因此石墨用量选为4%-6%较为合适。

（8）二硫化钼用量的确定

二硫化钼用量主要决定涂层的减摩性，二硫化钼用量大于6%，涂层的硬度大大降低；二硫化钼用量小于4%，涂层的减摩性能大幅下降。因此二硫化钼用量选为4%-6%较为合适。

（9）三氧化二铬用量的确定

三氧化二铬用量主要决定涂层的硬度，当三氧化二铬小于4%时，涂层硬度较低；当用量在4%-6%时，涂层硬度达到5H。三氧化二铬用量不能过大，因为在涂料中填料的用量一般占到20%左右，若三氧化二铬用量过多，则其他三种填料的用量必定下降，从而影响涂层的耐磨性和防粘性，所以三氧化二铬用量选为4%-6%较为合适。

（10）聚四氟乙烯用量的确定

涂层的防粘性主要取决于聚四氟乙烯，当聚四氟乙烯的用量低于3%时，在成膜时不能均匀的分布在涂层表面，所以防粘性降低；当用量大于5%时，聚四氟乙烯粉末容易絮聚在涂层表面，降低了涂层的光洁度。所以，选择用量在3%-5%的范围。

综上所述，通过理论和实验证实各组分的用量选择用此配方，涂层的性能最佳。

Claims (2)

1.造纸辊筒用常温固化环氧不粘涂料，其特征在于，按照质量百分比由以下组分组成：环氧树脂：45%-49%，丙酮：11%-13%，二硫化钼：4%-6%，偶联剂：0.8%-1.0%，分散剂：1.3%-1.5%，固化剂：19%-23%，石墨：4%-6%，三氧化二铬：4%-6%，聚四氟乙烯：3%-5%，消泡剂：0.6%-0.8%，以上各组分的质量百分比之和为100%；

所述的偶联剂采用钛酸酯偶联剂NDZ-311或钛酸酯偶联剂NDZ-311W；

所述的分散剂采用分散剂BYK-P104或3100高效分散剂；

所述的固化剂采用聚酰胺651型固化剂或二氨基二苯基甲烷；

所述的消泡剂采用Foamaster 111或JO2000有机硅油消泡剂。

2.造纸辊筒用常温固化环氧不粘涂料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1：按照质量百分比称取环氧树脂：45%-49%，丙酮：11%-13%，二硫化钼：4%-6%，偶联剂：0.8%-1.0%，分散剂：1.3%-1.5%，固化剂：19%-23%，石墨：4%-6%，三氧化二铬：4%-6%，聚四氟乙烯：3%-5%，消泡剂：0.6%-0.8%，以上各组分的质量百分比之和为100%；

步骤2：在洁净的容器中加入步骤1称取的环氧树脂，60℃水浴加热；

步骤3：加入步骤1称取的丙酮，搅拌，使环氧树脂充分溶解在丙酮中； 

步骤4：分别加入步骤1称取的石墨、二硫化钼、三氧化二铬，聚四氟乙烯充分搅拌；

步骤5：分别加入步骤1称取的偶联剂，分散剂，消泡剂，充分搅拌；

步骤6：加入步骤1称取的固化剂；

步骤7：以100转/分的转速搅拌15分钟，静置，得到造纸辊筒用常温固化环氧不粘涂料；

所述的偶联剂采用钛酸酯偶联剂NDZ-311或钛酸酯偶联剂NDZ-311W；

所述的分散剂采用分散剂BYK-P104或3100高效分散剂；

所述的固化剂采用聚酰胺651型固化剂或二氨基二苯基甲烷；

所述的消泡剂采用Foamaster 111或JO2000有机硅油消泡剂。