CN106592332B - 含氟防水纸质包装材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含氟防水纸质包装材料的制备方法,包括:以含氟丙烯酸酯单体、丙烯酸酯混合单体和环氧功能单体为原料,制备氟改性丙烯酸酯树脂;加入疏水性二氧化硅微粒对所述氟改性丙烯酸酯树脂进行改性,制备防水剂;将所述防水剂涂布在纸质包装材料表面。利用本发明的方法制备的含氟防水纸质包装材料具有超疏水的特点,水在其表面无法附着,具有卓悦的防水防脏效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种纸质包装材料的制备方法,具体地说,是一种含氟防水纸质包装材料的制备方法。
背景技术
纸包装行业是包装业中发展最为迅速的领域之一,有着较大的发展空间,被认定为最有前途的绿色包装材料之一。而纸张的主要化学成分是纤维素和半纤维素,属于大分子多糖,其分子结构亲水性强,比较容易从周围的环境中吸收水分,从而导致纸板的强度下降。已有许多研究表明,纸制包装材料在吸水受潮后其强度会降到原来的10%~20%。因此纸制包装材料在运输、储存过程中,防水性能非常重要。
材料表面的自由能决定了这种材料是亲水还是疏水,自由能越低,疏水性越强;表面微观的粗糙度则决定了亲疏水的强度,表面粗糙,疏水性越强。按照热力学的规律,表面能高的物质无法在表面能低的表面铺展开。水是表面能比较高的物质,因此水在表面能比水低的物质表面无法铺开渗入,因此改善纸质包装材料防水性能的手段主要有表面涂布和复合防水层两种,都是运用了这样的原理。
复合防水层是在原先纯纸浆的纸质材料上,复合上防水的材料,使得达到具有防水性的效果。一种是在普通纸质材料表面贴合防水材料,如塑料树脂薄膜等防水的片状结构;一种是在纸浆中加入防水材料,从而使得制成的材料具有防水性能。单独增贴防水材料的方法,表面防水性能良好,但是一旦水从接缝处渗入纸质包装,就会造成包装的软化变形,失去了防水的功能。而且增加复合层一般成本比表面涂布处理高,而且对于纸质包装材料后续的回收也会增加工序。而采用防水混合纸浆制造来获取防水性能往往为了权衡包装要求,防水性能较差,在长期高湿度情况下,防水性能难以保障。
表面涂布只需要在普通纸质包装材料表面通过涂布设备增加一层防水的表层,因此工艺简单,而且防水表层可以在印刷等工艺结束后进行,对于包装的其中通过表面涂布来增加包装材料的防水性能,是厂家普遍使用的方法。常见的手段包括施胶、光油涂布等。施胶多用松香胶,纸张获得的防水性能有限,施胶剂的疏水性不强,涂布不均匀厚度不一会造成防水性能的不稳定;通过光油涂布也只能部分提高防水性能,很难满足日益提高的防水要求。
发明内容
作为各种广泛且细致的研究和实验的结果,本发明的发明人已经发现,含氟的物质表现出极强的疏水性,水在这样的表面会尽量让自已缩成一个球形,无法铺开渗入。基于这种发现,发明人在丙烯酸酯类树脂的合成中引入含氟丙烯酸树脂,并调节产物酸碱度,合成了一种阳离子氟改性丙烯酸酯树脂,完成了本发明。
本发明的一个目的是解决上述问题,提供一种成本低廉使用方便的使得纸质包装产品具有较好防水性能的防水材料制备方法,并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是通过简单涂布的方法,提供一种可以在大部分纸质包装生产企业实施的制备方法,不需要额外增设设备,只需将涂布进行替换在普通包装材料成型的基础上提高其防水的能力,以便获得性能更好的产品。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点,提供了一种含氟防水纸质包装材料的制备方法其包括以下步骤:步骤一:按重量份计,在反应釜中,加入10~30重量份的溶剂和0.2~1重量份的引发剂,再滴加入25~50重量份的丙烯酸酯类单体、10~20重量份的含氟丙烯酸酯单体、15~30重量份的环氧功能单体和0.3~1重量份的引发剂混合溶液,保温反应,然后加入5~10重量份的多元胺进行开环反应,最后加入有机酸搅拌,控制pH为5.0~7.0,降温后得到阳离子氟改性丙烯酸酯树脂。步骤二:将50~60重量份的阳离子氟改性丙烯酸酯树脂与3~12重量份的交联剂混合均匀,然后加入胶黏剂,搅拌分散得到含氟防水剂;步骤三:将所述含氟防水剂涂布在纸质包装材料表面。
优选的是,所述步骤一的反应釜还装有机械搅拌装置、温度计、恒压滴液漏斗和回流冷凝管。
优选的是,其中,所述步骤一的反应温度为70~100℃,所述滴加时间为2~4小时,所述保温反应时间为2~4小时,所述开环反应时间为2~4小时,所述搅拌时间为30分钟。
优选的是,其中,所述含氟丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、丙烯酸十三氟辛酯和全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯中的一种或多种;所述丙烯酸酯混合单体包括叔胺基丙烯酸酯类单体和一般丙烯酸酯类单体;其中,所述叔胺基丙烯酸酯类单体包括丙烯酸二甲氨基丙酯、丙烯酸二乙胺基丙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基丙酯、甲基丙烯酸二乙胺基丙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基丙酯中的一种或多种;所述一般丙烯酸酯类单体包括苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯和甲基丙烯酸-2-羟基丙酯中的一种或多种。
优选的是,其中,所述引发剂为偶氮二异丁腈,所述溶剂为乙酸丁酯,所述的多元胺为二乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺、丙二胺、丁二胺中的一种或者多种的混合物,所述有机酸为甲酸、乙酸、乳酸和氨基磺酸的一种或多种。
优选的是,其中所述步骤二中交联剂为乙二醛或者戊二醛。
优选的是,其中,所述步骤二的搅拌时间为15~60分钟,
优选的是,其中,所述胶黏剂由30~60重量份阳离子淀粉、氧化淀粉或聚乙烯醇和2000~3000重量份的水混合制备得到。
优选的是,其中,步骤三中涂布采用网纹辊上胶的方式,涂布压力0.2~0.4MPa,冷缸压力0.3~0.4MPa,烘道张力0.2~0.4MPa,涂布过程中所述疏水剂的涂布量为1~50g/m2。
优选的是,其中,所述纸质包装材料为纸板、瓦楞纸或其他包装纸,其由基于纤维的原材料制成,并且所述纸质包装材料至少在其中一个表面上涂布所述疏水疏油剂,所述涂布表面压制有规律的网格结构,所述网格为边长为1~3mm的正方形或者菱形,压制深度为0.05~0.2mm,所述涂布表面经磨毛处理。
本发明至少包括以下有益效果:由于将氟改性丙烯酸酯单体引入丙烯酸酯树脂中,利用含氟树脂的优异耐化学性和低表面能,因此有效改善包装纸和纸板的疏水性能;将丙烯酸酯树脂与环氧树脂完美结合起来,从而弥补了环氧树脂和丙烯酸酯树脂的各自不足,产品具有优良的防水性能和耐候性能;加入了有机酸进行阳离子树脂改性,所得阳离子氟改性树脂具有显著的水溶性能,使得最终产品分散均匀,对纸张表面处理后无色透明,不影响任何印刷和展示性能;采用了以烷基多元胺开环后得到的羟基作为交联点,弥补所需的交联密度,在降低树脂极性的同时也降低了交联剂用量,降低了成本;由于涂布过程中所述防水剂的涂布量极少,因此对纸质包装的其他性能没有影响;由于防水剂中绝大部分为水和淀粉,因此成分低廉;由于所述纸质包装材料表面经过磨毛压制处理,其附着能力强,因此防水表层不易脱落。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面将对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解,本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
<实例1>
(1)阳离子氟改性丙烯酸酯树脂的制备
在装有机械搅拌装置、温度计、恒压滴液漏斗和回流冷凝管的反应釜中,加入10重量份的溶剂乙酸丁酯和0.2重量份的引发剂偶氮二异丁腈,在70℃下将丙烯酸酯混合单体(甲基丙烯酸甲酯10重量份,丙烯酸丁酯15重量份)、15重量份的环氧功能单体缩水甘油醚基封端烯丙醇无规聚醚、10重量份的含氟丙烯酸酯单体全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯以及0.3重量份的引发剂偶氮二异丁腈溶液通过恒压滴液漏斗滴加到反应釜中,2小时内滴完,继续保温回流反应4小时。然后通过恒压滴液漏斗加入5重量份的多元胺三乙醇胺进行开环反应,继续保温反应4h,最后加入适量乙酸搅拌30分钟,调节pH为5.0。降温后得到阳离子氟改性丙烯酸酯树脂。
(2)含氟防水剂的制备
将50重量份的阳离子氟改性丙烯酸酯树脂、3重量份的交联剂乙二醛加入到反应釜中,于70℃下反应2小时,再加入胶黏剂(30重量份的阳离子淀粉30份和2000重量份的水混合制备得到),搅拌分散15min,得到含氟防水剂。
(3)含氟防水型纸质包装材料的制备
将一定量的含氟防水剂对纸质包装材料进行表面施胶涂布处理后制备得到含氟防水型纸质包装材料。本实施例制得的含氟防水剂采用施胶机涂布,含氟防水剂涂布定量为1g/m2,均匀涂布在密度为110g/m2未施胶的纸张上,110℃干燥2分钟。所得产品外观均匀平整,其表面与水的接触角为135.3°,产品其他性能均符合产品标准。
<实例2>
(1)阳离子氟改性丙烯酸酯树脂的制备
在装有机械搅拌装置、温度计、恒压滴液漏斗和回流冷凝管的反应釜中,加入30重量份的溶剂丙二醇甲醚醋酸酯和1重量份的引发剂过氧化苯甲酰,在100℃下将丙烯酸酯混合单体(甲基丙烯酸乙酯20重量份,丙烯酸异丙酯30重量份)、30重量份的环氧功能单体烯丙基缩水甘油醚、20重量份的含氟丙烯酸酯单体丙烯酸六氟丁酯以及1重量份的引发剂过氧化苯甲酰溶液通过恒压滴液漏斗滴加到反应釜中,4小时内滴完,继续保温回流反应2小时。然后加入10重量份的多元胺二乙醇胺进行开环反应,继续保温反应2h,最后加入适量的乳酸搅拌30分钟,控制pH为7.0,降温后得到阳离子氟改性丙烯酸酯树脂。
(2)含氟防水剂的制备
将60重量份的的阳离子氟改性丙烯酸酯树脂和12重量份的交联剂戊二醛加入到反应釜中,于70℃下反应2小时,再加入胶黏剂(30重量份的聚乙烯醇和3000重量份的水混合制备得到),搅拌分散60min,得到含氟防水剂。
(3)含氟防水型纸质包装材料的制备
将一定量的含氟防水剂对纸质包装材料进行表面施胶涂布处理后制备得到含氟防水型纸质包装材料。本实施例制得的含氟防水剂采用施胶机涂布,含氟防水剂涂布定量为50g/m2,均匀涂布在密度为500g/m2的瓦楞纸板上,并于160℃干燥2分钟。所得产品外观均匀平整,其表面与水的接触角为150.2°,产品其他性能均符合产品标准。
<实例3>
(1)阳离子氟改性丙烯酸酯树脂的制备
在装有机械搅拌装置、温度计、恒压滴液漏斗和回流冷凝管的反应釜中,加入20重量份的溶剂甲乙酮和0.5重量份的引发剂偶氮二异丁腈,在95℃下将丙烯酸酯混合单体(甲基丙烯酸乙酯10重量份,丙烯酸异丙酯20重量份,甲基丙烯酸-2-羟基乙酯10重量份)、20重量份的环氧功能单体甲基丙烯酸缩水甘油酯、20重量份的含氟丙烯酸酯单体甲基丙烯酸十三氟辛酯以及0.5重量份的引发剂偶氮二异丁腈溶液通过恒压滴液漏斗滴加到反应釜中,3小时内滴完,继续保温回流反应3小时。然后加入7重量份的多元胺丙二胺进行开环反应,继续保温反应3h,最后加入适量的甲酸搅拌30分钟,控制pH为6.0,降温后得到阳离子氟改性丙烯酸酯树脂。
(2)含氟防水剂的制备
将55重量份的的阳离子氟改性丙烯酸酯树脂和7.5重量份的交联剂乙二醛加入到反应釜中,于70℃下反应2小时,再加入胶黏剂(60重量份的氧化淀粉和2500份的水混合制备得到),搅拌分散30min,得到含氟防水剂。
(3)含氟防水型纸质包装材料的制备
将一定量的含氟防水剂对纸质包装材料进行表面施胶涂布处理后制备得到含氟防水型纸质包装材料。本实施例制得的含氟防水剂采用施胶机涂布,含氟防水剂涂布定量为10g/m2,均匀涂布在密度为200g/m2白卡纸板上,并于150℃干燥2分钟。所得产品外观均匀平整,其表面与水的接触角为145.5°,产品其他性能均符合产品标准。
<实例4>
(1)阳离子氟改性丙烯酸酯树脂的制备
在装有机械搅拌装置、温度计、恒压滴液漏斗和回流冷凝管的反应釜中,加入20重量份的溶剂环己酮和1重量份的引发剂偶氮二异丁腈,在85℃下将丙烯酸酯混合单体(甲基丙烯酸甲酯10重量份,丙烯酸丁酯20重量份,丙烯酸-2-羟基乙酯5重量份)、25重量份的环氧功能单体丙烯酸缩水甘油酯、10重量份的含氟丙烯酸酯单体甲基丙烯酸六氟丁酯以及1重量份的引发剂偶氮二异丁腈溶液通过恒压滴液漏斗滴加到反应釜中,2小时内滴完,继续保温回流反应2小时。然后加入8重量份的多元胺乙二胺进行开环反应,继续保温反应2h,最后加入适量氨基磺酸搅拌30分钟,控制pH为5.5,降温后得到阳离子氟改性丙烯酸酯树脂。
(2)含氟防水剂的制备
将50重量份的的阳离子氟改性丙烯酸酯树脂和10重量份的交联剂戊二醛加入到反应釜中,于70℃下反应2小时,再加入胶黏剂(45重量份的阳离子淀粉和3000重量份的水混合制备得到),搅拌分散30min,得到含氟防水剂。
(3)含氟防水型纸质包装材料的制备
将一定量的含氟防水剂对纸质包装材料进行表面施胶涂布处理后制备得到含氟防水型纸质包装材料。本实施例制得的含氟防水剂采用施胶机涂布,含氟防水剂涂布定量为10g/m2,均匀涂布在密度量为300g/m2瓦楞纸板上,并于150℃干燥2分钟。所得产品外观均匀平整,其表面与水的接触角为142.1°,产品其他性能均符合产品标准。
<实例5>
(1)阳离子氟改性丙烯酸酯树脂的制备
在装有机械搅拌装置、温度计、恒压滴液漏斗和回流冷凝管的反应釜中,加入20重量份的溶剂甲基异丁基酮和0.5重量份的引发剂偶氮二异丁腈,在100℃下将丙烯酸酯混合单体(甲基丙烯酸乙酯20重量份,丙烯酸异丙酯30重量份)、15重量份的环氧功能单体缩水甘油醚基封端烯丙醇无规聚醚、30重量份的含氟丙烯酸酯单体甲基丙烯酸十二氟庚酯以及1重量份的引发剂偶氮二异丁腈溶液通过恒压滴液漏斗滴加到反应釜中,4小时内滴完,继续保温回流反应2小时。然后加入5重量份的多元胺丁二胺进行开环反应,继续保温反应2h,最后加入适量的乙酸搅拌30分钟,控制pH为6.5,降温后得到阳离子氟改性丙烯酸酯树脂。
(2)含氟防水剂的制备
将60重量份的的阳离子氟改性丙烯酸酯树脂和5重量份的交联剂乙二醛加入到反应釜中,于70℃下反应2小时,再加入胶黏剂(30重量份的聚乙烯醇和3000重量份的水混合制备得到),搅拌分散30min,得到含氟防水剂。
(3)含氟防水型纸质包装材料的制备
将一定量的含氟防水剂对纸质包装材料进行表面施胶涂布处理后制备得到含氟防水型纸质包装材料。本实施例制得的含氟防水剂采用施胶机涂布,含氟防水剂涂布定量为10g/m2,均匀涂布在密度为300g/m2瓦楞纸板上,并于160℃干燥2分钟。所得产品外观均匀平整,其表面与水的接触角为138.8°,产品其他性能均符合产品标准。
<实例6>
(1)阳离子氟改性丙烯酸酯树脂的制备
在装有机械搅拌装置、温度计、恒压滴液漏斗和回流冷凝管的反应釜中,加入10重量份的溶剂乙酸丁酯和0.5重量份的引发剂偶氮二异丁腈,在85℃下将丙烯酸酯混合单体(甲基丙烯酸甲酯10重量份,丙烯酸丁酯20重量份,丙烯酸-2-羟基乙酯10重量份)、15重量份的环氧功能单体缩水甘油醚基封端烯丙醇无规聚醚、10重量份含氟丙烯酸酯单体丙烯酸十三氟辛酯以及0.5重量份的引发剂偶氮二异丁腈溶液通过恒压滴液漏斗滴加到反应釜中,2小时内滴完,继续保温回流反应2小时。然后加入5重量份的多元胺三乙醇胺进行开环反应,继续保温反应4h,最后加入适量乙酸搅拌30分钟,控制pH为6.0,降温后得到阳离子氟改性丙烯酸酯树脂。
(2)含氟防水剂的制备
将50重量份的的阳离子氟改性丙烯酸酯树脂和5重量份的交联剂乙二醛加入到反应釜中,于70℃下反应2小时,再加入胶黏剂(30重量份的阳离子淀粉和2500重量份的水混合制备得到),搅拌分散30min,得到含氟防水剂。
(3)含氟防水型纸质包装材料的制备
将一定量的含氟防水剂对纸质包装材料进行表面施胶涂布处理后制备得到含氟防水型纸质包装材料。本实施例制得的含氟防水剂采用施胶机涂布,含氟防水剂涂布定量为10g/m2,均匀涂布在密度为300g/m2瓦楞纸板上,并于160℃干燥2分钟。所得产品外观均匀平整,其表面与水的接触角为134.2°,产品其他性能均符合产品标准。
为了说明本发明的效果,发明人提供比较实验如下:
<比较例1>
将实例1中的,含氟丙烯酸酯单体全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯10重量份替换为同样重量份的溶剂乙酸丁酯,其余参数与实例1中的完全相同,工艺过程也完全相同。所获得的产品外观均匀平整,涂膜与水的接触角为91.4°,产品其他性能均符合产品标准。
<比较例2>
将实例1中的,去掉调节pH步骤,其余参数与实例1中的完全相同,工艺过程也完全相同。所得包装纸含氟防水剂涂布有不均匀之处,涂膜与水的接触角为142.3°,产品除表面防水性不均匀以外,其他性能均符合产品标准。
通过外形图像分析方法测定涂膜与水的接触角θc,当θc=0°,完全润湿;当θc﹤90°,部分润湿或润湿,亲水;当θc=90°,是润湿与否的分界线;当θc﹥90°,不润湿,疏水;当θc=180°,完全不润湿。其中θc>150°,则称作超疏水。
[表1]
从上表1能够看出,实例中由于引入了含氟丙烯酸酯单体制备氟改性丙烯酸酯树脂,其疏水性能显著高于比较例中不加入含氟丙烯酸酯单体的树脂的情况。并且调节树脂pH,制备阳离子氟改性丙烯酸酯树脂,其在水溶液中分布与普通氟改性丙烯酸酯树脂相比更加均匀,因此涂布也更加均匀。
比较例1与实例1相比,实例1中由于树脂中引入了含氟丙烯酸酯单体全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯,涂膜与水的接触角明显增大,由一般疏水达到了接近于超疏水的疏水性能。
比较例2与实例1相比,实例1加入了乙酸调节pH为5.0,产物为阳离子树脂,其具有一定的亲水性,制备的防水剂更加均匀,使得涂布产品均匀平整,防水性能处处相同。
可见,本发明以含氟丙烯酸酯单体和丙烯酸酯混合单体和环氧功能为原料,制备阳离子氟改性丙烯酸酯树脂,由于含氟树脂的优异耐化学性和低表面能,从而可以有效提高纸质包装材料的疏水性能,达到防水的效果,不仅防水甚至有一定程度上的自清洁的能力;由于本发明采用不同种类的含氟丙烯酸酯单体的原料制备的氟改性丙烯酸酯树脂的疏水性能相似,因此原料来源丰富,成本较低;由于本发明将丙烯酸酯树脂与环氧树脂完美结合起来,从而弥补了环氧树脂和丙烯酸酯树脂的各自不足,产品具有优良的防水性能和耐候性能;由于本发明采用了以烷基多元胺开环后得到的羟基作为交联点,弥补所需的交联密度,在降低丙烯酸酯树脂极性的同时,也降低了交联剂用量;由于本发明加入有机酸进行阳离子树脂改性,所得阳离子氟改性树脂具有一定的水溶性能,使得最终产品分散均匀,对纸张表面处理后无色透明,不影响任何印刷和展示性能;由于防水剂的涂布量小,因此涂布处理并干燥后,对纸质包装材料的几乎没有影响,其他性能均可符合产品标准。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实例。
Claims (8)
1.一种含氟防水纸质包装材料的制备方法,其包括以下步骤:
步骤一:按重量份计,在反应釜中,加入10~30重量份的溶剂和0.2~1重量份的引发剂,再滴加入包含25~50重量份的丙烯酸酯类单体、10~20重量份的含氟丙烯酸酯单体、15~30重量份的环氧功能单体和0.3~1重量份的引发剂的混合溶液,所述滴加时间为2~4小时;在温度为70~100℃下进行保温反应2~4小时,然后加入5~10重量份的多元胺进行开环反应2~4小时,最后加入有机酸搅拌30分钟,控制pH为5.0~7.0,降温后得到阳离子氟改性丙烯酸酯树脂;
其中,所述引发剂为偶氮二异丁腈;
所述丙烯酸酯类单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯和甲基丙烯酸-2-羟基丙酯中的一种或多种;
所述含氟丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、丙烯酸十三氟辛酯和全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯中的一种或多种;
所述环氧功能单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚和缩水甘油醚基封端烯丙醇无规聚醚中的一种或者多种;
所述的多元胺为二乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺、丙二胺、丁二胺中的一种或者多种;
步骤二:将50~60重量份的由步骤一制备的所述阳离子氟改性丙烯酸酯树脂与3~12重量份的交联剂混合均匀,然后加入胶黏剂,搅拌分散得到含氟防水剂;
步骤三:将由步骤二制备的所述含氟防水剂涂布在纸质包装制料表面。
2.如权利要求1所述的含氟防水纸质包装材料的制备方法,其特征在于,所述步骤一的反应釜还装有机械搅拌装置、温度计、恒压滴液漏斗和回流冷凝管。
3.如权利要求1所述的含氟防水纸质包装材料的制备方法,其特征在于,所述溶剂为乙酸丁酯;所述有机酸为甲酸、乙酸、乳酸和氨基磺酸的一种或多种。
4.如权利要求1所述的含氟防水纸质包装材料的制备方法,其特征在于,所进步骤二中交联剂为乙二醛或者戊二醛。
5.如权利要求1所述的含氟防水纸质包装材料的制备方法,其特征在于,所述步骤二的搅拌时间为15~60分钟。
6.如权利要求1所述的含氟防水纸质包装材料的制备方法,其特征在于,所述胶黏剂由30~60重量份阳离子淀粉、氧化淀粉或聚乙烯醇和2000~3000重量份的水混合制备得到。
7.如权利要求1所述的含氟防水纸质包装材料的制备方法,其特征在于,所述步骤三中涂布采用网纹辊上胶的方式,涂布压力0.2~0.4MPa,冷缸压力0.3~0.4MPa,烘道张力0.2~0.4MPa,涂布过程中所述含氟防水剂的涂布量为1~50g/m2。
8.如权利要求1所述的含氟防水纸质包装材料的制备方法,其特征在于,所述纸质包装材料为纸板、瓦楞纸或其他包装纸,其由基于纤维的原材料制成,并且所述纸质包装材料至少在其中一个表面上涂布所述含氟防水剂,所述涂布表面压制有规律的网格结构,所述网格为边长为1~3mm的正方形或者菱形,压制深度为0.05~0.2mm,所述涂布表面经磨毛处理。
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---|---|---|---|---|
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CN105602411A (zh) * | 2016-04-01 | 2016-05-25 | 厦门大学 | 一种含氟疏水涂层材料及其制备方法 |
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