CN105623561A - 一种纸品用植绒胶黏剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种纸品用植绒胶黏剂及其制备方法。见摘要附图1，其工艺步骤和配料是：将乳化剂溶于去离子水中配成乳化剂水溶液，然后把溶解了松香的混合单体加到乳化剂溶液中，经分散均质机剪切分散(转速600-700r/min，15分钟)，制得单体预乳化液；将去离子水加入有回流装置的四口烧瓶中，升温至80℃，边搅拌(转速150～300r/min)边滴加单体乳化液及引发剂水溶液，1.5h滴加完毕，再在85℃下保温反应0.5h，然后自然冷却、调节pH、过滤即得到纸品植绒胶黏剂。本发明以松香为增粘剂，利用其分子量的调节作用，制备出粘度低、浸润性好、粘结性强、适用于纸浆模塑、卡纸和瓦楞纸板等硬质纸品植绒的胶黏剂。

Description

一种纸品用植绒胶黏剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种纸品用植绒胶黏剂及其制备方法，特别涉及以纸浆模塑制品、卡纸制品或瓦楞纸板等硬质纸制品为植绒对象，以甲基丙烯酸甲酯为硬单体、丙烯酸正丁酯为软单体、N-羟甲基丙烯酰胺为功能性单体、松香为增粘剂的植绒胶的制备，利用松香分子量的调节作用，制备出粘度低、浸润性好、粘结性强、耐摩擦、适用于硬质纸制品植绒的植绒胶黏剂，属于改性胶黏剂、纸品表面处理及相关技术领域。
背景技术
胶黏剂在日常用品的生产制备过程中应用十分广泛。随着生活水平的不断提高，人们对日常用品有了越来越高的要求，促使胶黏剂朝着新型、高性能方向发展。纸浆模塑制品作为一种环保包装材料，具有原料来源广泛、可塑性强、可回收、易降解的特点，已在许多领域得到应用。但是，纸浆模塑制品表面粗糙、质感差、表观性能不好等缺点限制了其应用范围，使其很难应用于高档产品的包装。近几年来，已经有人开始将植绒技术应用到普通软质纸制品表面，提高了纸制品的经济附加值。
现有的植绒胶大部分为纺织用植绒胶，为了匹配纸张及纺织物的柔软特点，软单体占主要成分，从而使得植绒柔软程度较高，但耐摩擦性差。因而不能用于硬质纸品的表面植绒。相对于纸张及纺织品，纸浆模塑制品、卡纸制品或瓦楞纸板等硬质纸制品质地较硬，对植绒胶的柔软性要求较低，但对防水性、耐磨性、粘结性要求较高。本发明提高了硬单体的含量，增大了胶黏剂的耐磨性；引入松香来调节植绒胶的分子量，降低了植绒胶粘度，增大了浸润性，有利于涂覆；利用松香的增粘性和施胶剂性能，保证植绒胶有较强的粘结强度。通过对这种硬质纸品用植绒胶的创新，可以在硬质纸品表面进行植绒，大大改善纸浆模塑制品等硬质纸品的表观性能。
发明内容
本发明的目的之一在于针对于纸浆模塑制品等硬质纸品的性质，提出一种粘度低、浸润性好、粘结性强、耐摩擦、适用于这类纸品植绒的植绒胶制备工艺。
本发明的目的之二在于利用松香的分子量调节作用，降低聚合物的分子量，使得所制备的植绒胶拥有高固含量、低粘度、易于涂覆的性质。
本发明的目的之三在于利用松香本身为增粘剂、施胶剂的性质，使得所制备的植绒胶具有粘结性强的性质。
按照本发明提供的技术方案，一种纸品用植绒胶黏剂的制备方法，包括硬单体10％～20％、软单体55％～65％、功能性单体2％～8％、改性聚合物2％～8％、乳化剂6％～10％、引发剂0.5％～1％；
所述纸品植绒胶黏剂，其特征在于：以硬单体、软单体和功能性单体为主要基料。其中硬单体为甲基丙烯酸甲酯、软单体为丙烯酸正丁酯、功能性单体为N-羟甲基丙烯酰胺。
所述纸品植绒胶黏剂，其特征在于：所述改性聚合物为聚合松香或氢化松香。
所述纸品植绒胶黏剂，其特征在于：所述乳化剂为非离子乳化剂、离子型乳化剂、反应型乳化剂的共混合物，具体为OP-10(烷基酚聚氧乙烯醚)、SDS(十二烷基磺酸钠)、ANPEO10和DNS-86中的两种或两种以上。
所述乳化剂，其特征在于乳化剂的配比为：OP-10和SDS的质量比为0.8～1.2，ANPEO10和DNS-86的质量比为0.8～1.2。
所述纸品植绒胶黏剂，其特征在于：所述引发剂为过硫酸钾。
所述纸品植绒胶黏剂，其特征在于按质量分数计步骤如下：
(1)预乳化液的制备：预乳化液的制备方法有以下四种。
a、聚合松香、OP-10和SDS：将OP-10和SDS乳化剂溶于去离子水中，配成乳化剂水溶液，然后把溶解了聚合松香的混合单体加入到乳化剂水溶液中，在室温下经分散均质机剪切分散(转速为600～700r/min，15分钟)，制得稳定的预乳化液。
b、氢化松香、OP-10和SDS：将OP-10和SDS乳化剂溶于去离子水中，配成乳化剂水溶液，然后把溶解了氢化松香的混合单体加入到乳化剂水溶液中，在室温下经分散均质机剪切分散(转速为600～700r/min，15分钟)，制得稳定的预乳化液。
c.聚合松香、ANPEO10和DNS-86：将ANPEO10和DNS-86乳化剂溶于去离子水中，配成乳化剂水溶液，然后把溶解了聚合松香的混合单体加入到乳化剂水溶液中，在室温下经分散均质机剪切分散(转速为600～700r/min，15分钟)，制得稳定的预乳化液。
d.氢化松香、ANPEO10和DNS-86：将ANPEO10和DNS-86乳化剂溶于去离子水中，配成乳化剂水溶液，然后把溶解了氢化松香的混合单体加入到乳化剂水溶液中，在室温下经分散均质机剪切分散(转速为600～700r/min，15分钟)，制得稳定的预乳化液。
其中混合单体与去离子水的质量比为1.6:1。
(2)引发剂溶液制备：
过硫酸钾：将质量分数为0.5％～1％的过硫酸钾溶于混合单体质量1/3的去离子水中。
(3)植绒胶的制备：
将相对于混合单体质量2/3的去离子水加入到装有回流装置的四口烧瓶中，恒温水浴锅温度升到80℃，搅拌速率为300r/min，通过两个恒压漏斗同步、缓慢滴加预乳化液和引发剂溶液，1.5h左右滴加完，其中前1h搅拌速率为300r/min，后0.5h搅拌速率为150r/min；
滴加完后，然后停止搅拌，温度升高至85℃，保温反应0.5h；
最后自然冷却至室温，用过滤布进行过滤，并用氨水调节PH值至6～8，即得固含量为40％左右的纸制品用植绒胶。
本发明有以下显著优点：
(1)充分考虑到纸浆模塑制品及其他硬质纸品本身较硬，对植绒胶柔软性要求不高，但对防水性、耐摩擦性、浸润性、粘结强度要求较高的特点，采用适当提高硬单体含量，利用松香本身为增粘剂、施胶剂的特点，使所制备的植绒胶拥有低粘度、浸润性好、高粘结性的特点。能够很好的适用于纸浆模塑、卡纸及瓦楞纸板等硬质纸品的植绒，可以极大提高提高产品的经济附加值。
(2)利用松香分子量的调节作用，控制了聚合物的聚合反应，降低了聚合度，使所制备的植绒胶透明性更好，从而提高植绒制品的表观性能。
附图说明
图1是纸制品用植绒胶黏剂的制备流程。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例一
(1)预乳化液的制备：
将4.5％的OP-10和4.5％的SDS溶于去离子水中，配成乳化剂水溶液，然后把溶解了聚合松香的混合单体加入到乳化剂水溶液中，在室温下经分散均质机剪切分散(转速为600～700r/min，15分钟)，制得稳定的预乳化液。
(2)引发剂溶液制备：
过硫酸钾：将质量分数为1％的过硫酸钾溶于混合单体质量1/3的去离子水中。
(3)植绒胶的制备：
将相对于混合单体质量2/3的去离子水加入到装有回流装置的四口烧瓶中，恒温水浴锅温度升到80℃，搅拌速率为300r/min，通过两个恒压漏斗同步、缓慢滴加预乳化液和引发剂溶液，1.5h左右滴加完，其中前1h搅拌速率为300r/min，后0.5h搅拌速率为150r/min；
滴加完后，然后停止搅拌，温度升高至85℃，保温反应0.5h；
最后自然冷却至室温，用过滤布进行过滤，并用氨水调节PH值至6～8，即得固含量为40％左右的纸制品用植绒胶。
植绒胶粘度2634mPa.s，乳胶膜吸水率8.3％。
实施例二
(1)预乳化液的制备：
将4.5％的OP-10和4.5％的SDS溶于去离子水中，配成乳化剂水溶液，然后把溶解了氢化松香的混合单体加入到乳化剂水溶液中，在室温下经分散均质机剪切分散(转速为600～700r/min，15分钟)，制得稳定的预乳化液。
(2)引发剂溶液制备：
过硫酸钾：将质量分数为1％的过硫酸钾溶于混合单体质量1/3的去离子水中。
(3)植绒胶的制备：
将相对于混合单体质量2/3的去离子水加入到装有回流装置的四口烧瓶中，恒温水浴锅温度升到80℃，搅拌速率为300r/min，通过两个恒压漏斗同步、缓慢滴加预乳化液和引发剂溶液，1.5h左右滴加完，其中前1h搅拌速率为300r/min，后0.5h搅拌速率为150r/min；
滴加完后，然后停止搅拌，温度升高至85℃，保温反应0.5h；
最后自然冷却至室温，用过滤布进行过滤，并用氨水调节PH值至6～8，即得固含量为40％左右的纸制品用植绒胶。
植绒胶粘度2467mPa.s，乳胶膜吸水率7.8％。
实施例三
(1)预乳化液的制备：
将4.5％的ANPEO10和4.5％的DNS-86溶于去离子水中，配成乳化剂水溶液，然后把溶解了聚合松香的混合单体加入到乳化剂水溶液中，在室温下经分散均质机剪切分散(转速为600～700r/min，15分钟)，制得稳定的预乳化液。
(2)引发剂溶液制备：
过硫酸钾：将质量分数为1％的过硫酸钾溶于混合单体质量1/3的去离子水中。
(3)植绒胶的制备：
将相对于混合单体质量2/3的去离子水加入到装有回流装置的四口烧瓶中，恒温水浴锅温度升到80℃，搅拌速率为300r/min，通过两个恒压漏斗同步、缓慢滴加预乳化液和引发剂溶液，1.5h左右滴加完，其中前1h搅拌速率为300r/min，后0.5h搅拌速率为150r/min；
滴加完后，然后停止搅拌，温度升高至85℃，保温反应0.5h；
最后自然冷却至室温，用过滤布进行过滤，并用氨水调节PH值至6～8，即得固含量为40％左右的纸制品用植绒胶。
植绒胶粘度2472mPa.s，乳胶膜吸水率4.5％。
实施例四
(1)预乳化液的制备：
将4.5％的ANPEO10和4.5％的DNS-86溶于去离子水中，配成乳化剂水溶液，然后把溶解了氢化松香的混合单体加入到乳化剂水溶液中，在室温下经分散均质机剪切分散(转速为600～700r/min，15分钟)，制得稳定的预乳化液。
(2)引发剂溶液制备：
过硫酸钾：将质量分数为1％的过硫酸钾溶于混合单体质量1/3的去离子水中。
(3)植绒胶的制备：
将相对于混合单体质量2/3的去离子水加入到装有回流装置的四口烧瓶中，恒温水浴锅温度升到80℃，搅拌速率为300r/min，通过两个恒压漏斗同步、缓慢滴加预乳化液和引发剂溶液，1.5h左右滴加完，其中前1h搅拌速率为300r/min，后0.5h搅拌速率为150r/min；
滴加完后，然后停止搅拌，温度升高至85℃，保温反应0.5h；
最后自然冷却至室温，用过滤布进行过滤，并用氨水调节PH值至6～8，即得固含量为40％左右的纸制品用植绒胶。
植绒胶粘度2370mPa.s，乳胶膜吸水率4.2％。

Claims (7)

1.一种纸品用植绒胶黏剂，其特征在于：可以实现粘度低、浸润性好、粘结性强的性能特点，胶黏剂组分包括硬单体10％～20％、软单体45％～55％、功能性单体2％～6％、改性聚合物2％～8％、乳化剂6％～10％、引发剂0.5％～1％。
2.如权利要求书1所述纸品植绒胶黏剂，其特征在于：以硬单体、软单体和功能性单体为主要基料。其中硬单体为甲基丙烯酸甲酯、软单体为丙烯酸正丁酯、功能性单体为N-羟甲基丙烯酰胺。
3.如权利要求书1所述纸品植绒胶黏剂，其特征在于：所述改性聚合物为聚合松香或氢化松香。
4.如权利要求书1所述纸品植绒胶黏剂，其特征在于：所述乳化剂为非离子乳化剂、离子型乳化剂、反应型乳化剂的共混合物，具体为OP-10(烷基酚聚氧乙烯醚)、SDS(十二烷基磺酸钠)、ANPEO10和DNS-86中的两种或两种以上。
5.如权利要求书4所述乳化剂，其特征在于乳化剂的配比为：OP-10和SDS的质量比为0.8～1.2，ANPEO10和DNS-86的质量比为0.8～1.2。
6.如权利要求书1所述纸品植绒胶黏剂，其特征在于：所述引发剂为过硫酸钾。
7.如权利要求书1所述纸品植绒胶黏剂，其特征在于按质量分数计步骤如下：
(1)预乳化液的制备：预乳化液的制备方法有以下四种。
a、聚合松香、OP-10和SDS：将OP-10和SDS乳化剂溶于去离子水中，配成乳化剂水溶液，然后把溶解了聚合松香的混合单体加入到乳化剂水溶液中，在室温下经分散均质机剪切分散(转速为600～700r/min，15分钟)，制得稳定的预乳化液。
b、氢化松香、OP-10和SDS：将OP-10和SDS乳化剂溶于去离子水中，配成乳化剂水溶液，然后把溶解了氢化松香的混合单体加入到乳化剂水溶液中，在室温下经分散均质机剪切分散(转速为600～700r/min，15分钟)，制得稳定的预乳化液。
c.聚合松香、ANPEO10和DNS-86：将ANPEO10和DNS-86乳化剂溶于去离子水中，配成乳化剂水溶液，然后把溶解了聚合松香的混合单体加入到乳化剂水溶液中，在室温下经分散均质机剪切分散(转速为600～700r/min，15分钟)，制得稳定的预乳化液。
d.氢化松香、ANPEO10和DNS-86：将ANPEO10和DNS-86乳化剂溶于去离子水中，配成乳化剂水溶液，然后把溶解了氢化松香的混合单体加入到乳化剂水溶液中，在室温下经分散均质机剪切分散(转速为600～700r/min，15分钟)，制得稳定的预乳化液。
其中混合单体与去离子水的质量比为1.6:1。
(2)引发剂溶液制备：
过硫酸钾：将质量分数为0.5％～1％的过硫酸钾溶于混合单体质量1/3的去离子水中。
(3)植绒胶的制备：
将相对于混合单体质量2/3的去离子水加入到装有回流装置的四口烧瓶中，恒温水浴锅温度升到80℃，搅拌速率为300r/min，通过两个恒压漏斗同步、缓慢滴加预乳化液和引发剂溶液，1.5h左右滴加完，其中前1h搅拌速率为300r/min，后0.5h搅拌速率为150r/min；
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