CN106592333B - 疏水疏油的纸质包装材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种疏水且疏油的纸质包装材料的制备方法，其步骤为：制备氟改性丙烯酸酯树脂；加入疏水性氧化铝微粒对所述氟改性丙烯酸酯树脂进行改性，制备疏水疏油剂；将所述疏水疏油剂涂布在纸质包装材料表面。利用本发明的方法制备的疏水疏油的纸质包装材料具有超疏水并且疏油的特点，水以及油在其表面无法附着，具有卓悦的防水防油效果。

Description

疏水疏油的纸质包装材料的制备方法
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，是一种疏水疏油的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。
此外，包装材料在使用过程中也会有机油柴油等油类物质的沁染，会造成印刷图案的毁坏，和纸质包装性能的降低，因此，材料的防油功能也是现在工艺上的要求。
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。
防油工艺与防水工艺相类似，多采用表面复合塑料薄膜的方式，阻隔纸张与油类的接触。但是成本较高，而且会影响材料印刷。
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，含硅、氟的物质的表面能低，液体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，发明人在普通丙烯酸酯树脂的合中引入含氟丙烯酸树脂，合成了一种氟改性丙烯酸酯树脂，并加入疏水性氧化铝微粒作为改性剂制备得到疏水疏油剂，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防油性能的纸质材料制备方法，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防油的能力，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，提供了一种疏水疏油的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，最后降温后得到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氟改性丙烯酸酯树脂、20～25重量份的交联剂和0.5～5重量份疏水性氧化铝微粒混合均匀，然后加入胶黏剂，搅拌分散15～30分钟得到疏水疏油剂；
步骤三：将由步骤二制备的所述疏水疏油剂涂布在纸质包装制料表面。
优选的是，其中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，其中所述溶剂为乙酸丁酯。
优选的是，其中所述步骤二中交联剂由50重量份的异佛尔酮二异氰酸酯和75重量份的二乙二醇丁醚制备得到，制备过程为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，加入所述异佛尔酮二异氰酸酯，在搅拌条件下，通过所述漏斗缓慢将二乙二醇丁醚滴加到反应釜中，加热到70℃，反应2-4小时，当测定的游离NCO含量低于0.5％时，降温出料。
优选的是，其中所述胶黏剂由30-60重量份淀粉或聚乙烯醇和2000-3000重量份的水混合制备得到，所述疏水性氧化铝微粒为经辛基硅烷处理的气相法氧化铝。
优选的是，其中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疏油性能；由于将丙烯酸单体和环氧功能单体一起合成，树脂具有两者的优点，制备疏水疏油剂分布更加均匀，性能稳定；由于采用了疏水性氧化铝微粒作为涂料改性剂，因此在增加疏水性的同时，改善了涂料中由于含氟树脂存在导致疏水剂中淀粉胶水乳液难以分散，难以稳定存储和利用的关键难题；由于涂布过程中所述疏水剂的涂布量极少，因此对纸质包装的其他性能没有影响；由于疏水剂中绝大部分为水和淀粉，因此成分低廉，且附着能力强，不易脱落；由于表面疏水疏油，污水和油渍无法附着在其表面，因此也具有防脏防污渍的效果。由于纸质包装材料实现压制网格并磨毛，是的疏水疏油剂在其表面更好的附着。
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)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和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4小时，最后降温后得到氟改性丙烯酸酯树脂。
(2)交联剂的制备
在装有搅拌装置、恒压滴液漏斗和回流冷凝管的反应釜中，加入50重量份的异佛尔酮二异氰酸酯，在搅拌条件下，通过恒压滴液漏斗缓慢将75重量份的二乙二醇丁醚滴加到反应釜中，1小时内滴加完。加热到70℃，反应4小时，测定游离NCO，其含量低于0.5％时，降温出料。
(3)疏水疏油剂的制备
在反应釜中，将50重量份的的氟改性丙烯酸酯树脂、20重量份的交联剂和0.5重量份的疏水性氧化铝，混合均匀，然后加入淀粉胶黏剂(30重量份的淀粉和2000重量份的水混合制备得到)，搅拌分散15min得到疏水疏油剂。
(4)疏水疏油纸质包装材料的制备
将一定量的疏水疏油剂对纸质包装材料进行表面施胶涂布处理后制备得到疏水疏油纸质包装材料。本实施例制得的疏水疏油剂采用施胶机涂布，疏水疏油剂涂布定量为1g/m2，均匀涂布在密度为80g/m2的未施胶的纸张上，并于160℃干燥2分钟。所得疏水疏油包装纸外观均匀平整，表面与水的接触角为151.1°，表面与柴油的接触角为109.1°，产品其他性能均符合产品标准。
<实例2>
(1)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重量份的溶剂乙酸丁酯和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和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，最后降温后得到氟改性丙烯酸酯树脂。
(2)交联剂的制备
在装有搅拌装置、恒压滴液漏斗和回流冷凝管的反应釜中，加入50重量份的异佛尔酮二异氰酸酯，在搅拌条件下，通过恒压滴液漏斗缓慢将二乙二醇丁醚约75重量份滴加到反应釜中，1小时滴加完。加热到70℃，反应2小时，测定游离NCO含量，当含量低于0.5％时，降温出料。
(3)疏水疏油剂的制备
将60重量份的的氟改性丙烯酸酯树脂、25重量份的交联剂和5重量份的疏水性氧化铝，混合均匀，然后加入聚乙烯醇胶黏剂(30重量份的聚乙烯醇与3000重量份的水混合制备得到)，搅拌分散30min得到疏水疏油剂。
(4)疏水疏油纸质包装材料的制备
将一定量的疏水疏油剂对纸质包装材料进行表面施胶涂布处理后制备得到疏水疏油纸质包装材料。本实施例制得的疏水疏油剂采用施胶机涂布，疏水疏油剂涂布定量为50g/m2，均匀涂布在密度为300g/m2白卡纸板上，并于160℃干燥2分钟。所得疏水疏油包装纸板外观均匀平整，表面与水的接触角为161.4°，表面与柴油的接触角为113.7°，产品其他性能均符合产品标准。
<实例3>
(1)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重量份的溶剂乙酸丁酯和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和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2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2小时，最后降温后得到氟改性丙烯酸酯树脂。
(2)交联剂的制备
在装有搅拌装置、恒压滴液漏斗和回流冷凝管的反应釜中，加入50重量份的异佛尔酮二异氰酸酯，在搅拌条件下，通过恒压滴液漏斗缓慢将75重量份的二乙二醇丁醚滴加到反应釜中，1小时滴加完。加热到70℃，反应3小时，测定游离NCO含量，当含量低于0.5％时，降温出料。
(3)疏水疏油剂的制备
将55重量份的的氟改性丙烯酸酯树脂、23重量份的交联剂和2.5重量份的疏水性氧化铝(经辛基硅烷处理的气相法氧化铝)，混合均匀，然后加入淀粉胶黏剂(淀粉60重量份，水2500重量份)，搅拌下分散30min得到疏水疏油剂。
(4)疏水疏油纸质包装材料的制备
将一定量的疏水疏油剂对纸质包装材料进行表面施胶涂布处理后制备得到疏水疏油包装纸和纸板。本实施例制得的疏水疏油剂采用施胶机涂布，疏水剂涂布定量为10g/m2，均匀涂布在密度为300g/m2的瓦楞纸板上，并于160℃干燥2分钟。所得疏水疏油包装纸板外观均匀平整，表面与水的接触角为158.4°，表面与柴油的接触角为110.4°产品其他性能均符合产品标准。
<实例4>
(1)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重量份的溶剂乙酸丁酯和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和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2小时，最后降温后得到氟改性丙烯酸酯树脂。
(2)交联剂的制备
在装有搅拌装置、恒压滴液漏斗和回流冷凝管的反应釜中，加入50重量份的异佛尔酮二异氰酸酯，在搅拌条件下，通过恒压滴液漏斗缓慢将75重量份的二乙二醇丁醚滴加到反应釜中，1小时滴加完。加热到70℃，反应3小时，测定游离NCO含量，当含量低于0.5％时，降温出料。
(3)疏水疏油剂的制备
将50重量份的的氟改性丙烯酸酯树脂、20重量份的交联剂和3重量份的疏水性氧化铝(经辛基硅烷处理的气相法氧化铝)，混合均匀，然后加入聚乙烯醇胶黏剂(30重量份的聚乙烯醇与3000重量份的水)，搅拌分散30min得到疏水疏油剂。
(4)疏水疏油纸质包装材料的制备
将一定量的疏水疏油剂对纸质包装材料进行表面施胶涂布处理后制备得到疏水疏油纸质包装材料。本实施例制得的疏水疏油剂采用施胶机涂布，，疏水剂涂布定量为10g/m2，均匀涂布在密度为300g/m2的瓦楞纸板上，并于160℃干燥2分钟。所得疏水疏油包装纸板外观均匀平整，表面与水的接触角为157.9°，表面与柴油的接触角为108.2°产品其他性能均符合产品标准。
<实例5>
(1)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，加入溶剂乙酸丁酯20重量份和引发剂偶氮二异丁腈0.5重量份，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)、环氧功能单体缩水甘油醚基封端烯丙醇无规聚醚15重量份和含氟丙烯酸酯单体甲基丙烯酸十二氟庚酯30重量份以及引发剂偶氮二异丁腈1重量份溶液滴加到反应釜中，4小时内滴完，继续保温反应2小时。然后加入多元胺丁二胺5重量份进行开环反应，继续保温反应2h，最后降温后得到氟改性丙烯酸酯树脂。
(2)交联剂的制备
在装有搅拌装置、恒压滴液漏斗和回流冷凝管的反应釜中，加入50重量份的异佛尔酮二异氰酸酯，在搅拌条件下，通过恒压滴液漏斗缓慢将75重量份的二乙二醇丁醚滴加到反应釜中，1小时滴加完。加热到70℃，反应3小时，测定游离NCO含量，当含量低于0.5％时，降温出料。
(3)疏水疏油剂的制备
将60重量份的的氟改性丙烯酸酯树脂、25重量份的交联剂和2.5重量份的疏水性氧化铝(经辛基硅烷处理的气相法氧化铝)，混合均匀，然后加入淀粉胶黏剂(淀粉45重量份，水2500重量份)，搅拌下分散30min得到疏水疏油剂。
(4)疏水疏油纸质包装材料的制备
将一定量的疏水疏油剂对纸质包装材料进行表面施胶涂布处理后制备得到疏水疏油纸质包装材料。本实施例制得的疏水疏油剂采用施胶机涂布，疏水疏油剂涂布定量为10g/m2，均匀涂布在密度为300g/m2的瓦楞纸板上，并于160℃干燥2分钟。所得疏水疏油包装纸板外观均匀平整，表面与水的接触角为153.3°，表面与柴油的接触角为114.7°产品其他性能均符合产品标准。
<实例6>
(1)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和10重量份的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。然后加入多元胺三乙醇胺5重量份进行开环反应，继续保温反应4小时，最后降温后得到氟改性丙烯酸酯树脂。
(2)交联剂的制备
在装有搅拌装置、恒压滴液漏斗和回流冷凝管的反应釜中，加入50重量份的异佛尔酮二异氰酸酯，在搅拌条件下，通过恒压滴液漏斗缓慢将75重量份的二乙二醇丁醚滴加到反应釜中，1小时滴加完。加热到70℃，反应3小时，测定游离NCO含量，当含量低于0.5％时，降温出料。
(3)疏水疏油剂的制备
将50重量份的的氟改性丙烯酸酯树脂、20重量份的交联剂和2.5重量份的疏水性氧化铝，混合均匀，然后加入淀粉胶黏剂(45重量份的淀粉与2500重量份的水混合制备得到)，搅拌分散20min得到疏水疏油剂。
(4)疏水疏油纸质包装材料的制备
将一定量的疏水疏油剂对纸质包装材料进行表面施胶涂布处理后制备得到疏水疏油纸质包装材料。本实施例制得的疏水疏油剂采用施胶机涂布，疏水疏油剂涂布定量为10g/m2，均匀涂布在密度为300g/m2的瓦楞纸板上，并于160℃干燥2分钟。所得疏水疏油包装纸板外观均匀平整，表面与水的接触角为154.7°，表面与柴油的接触角为103.1°，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，0.5重量份的疏水性二氧化硅替换为同样重量份的水，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98.6°，与柴油的接触角为58.2°产品其他性能均符合产品标准。
<比较例2>
将实例2中的，0.5重量份的疏水性氧化铝替换为同样重量份的水，所得包装纸疏水剂涂布有不均匀之处，涂膜与水的接触角为141.3°，与柴油的接触角为98.5°，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。
同理，通过外形图像分析方法测定涂膜与油的接触角θc’，当θc’＝0°，完全润湿；当θc’﹤90°，部分润湿或润湿，亲油；当θc＝90°，是润湿与否的分界线；当θc﹥90°，不润湿，疏油；当θc’＝180°，完全不润湿。
[表1]
与水的接触角θc 疏水性能 与柴油的接触角θc’ 疏油性能
实例1 151.1° 超疏水 109.1° 疏油
实例2 161.4° 超疏水 113.7° 疏油
实例3 158.4° 超疏水 110.4° 疏油
实例4 157.9° 超疏水 108.2° 疏油
实例5 153.3° 超疏水 114.7° 疏油
实例6 154.7° 超疏水 103.1° 疏油
比较例1 98.6° 疏水 58.2° 亲油
比较例2 141.3° 疏水 98.5° 疏油
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。并且实例中疏水性氧化铝成分的添加，可以使得疏水剂乳化分布均匀，并且提高疏水性能。
比较例1与比较例2相比，比较例2中由于树脂中引入了含氟丙烯酸酯单体丙烯酸六氟丁酯，与水的接触角明显增大，从疏水提升到接近疏水，与油的接触角明显增大，从亲油提升到疏油。
比较例2与实例1相比，实例1加入了0.5重量份的疏水性二氧化硅，其涂布产品均匀平整，防水防油性能处处相同，并且疏水性也有明显提高，达到了超疏水的效果，疏油性能也有相应的提高。
可见，本发明以含氟丙烯酸酯单体和包括叔胺基丙烯酸酯类单体和一般丙烯酸酯类单体的丙烯酸酯混合单体为原料，制备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疏油性能，防水和油渗入纸质材料对材料的性能造成影响；由于同时加入环氧功能单体和丙烯酸混合单体，因此把丙烯酸酯与环氧树脂完美结合起来，弥补了环氧树脂和丙烯酸酯树脂的各自不足，具有更好的分布和成膜性能；由于本发明可以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，并且产物的疏水性能相似，因此原料来源丰富，成本较低；由于本发明加入了疏水性氧化铝微粒，辛基硅烷处理的气相法氧化铝，因此极大提高了材料的疏水性能；由于疏水性氧化铝比表面积大，可以作为改性剂，改善了涂料中由于含氟树脂存在导致疏水剂中淀粉胶水乳液难以分散，难以稳定存储和利用的关键难题，并且增加涂布的粘附性，与纸和纸板附着牢固，不易脱落；由于疏水剂的涂布量小，因此涂布处理并干燥后为透明膜，对纸质包装材料的外表和其他机械性能几乎没有影响，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图例。

Claims (7)

1.一种疏水疏油的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，最后降温后得到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氟改性丙烯酸酯树脂、20～25重量份的交联剂和0.5～5重量份疏水性氧化铝微粒混合均匀，然后加入胶黏剂，搅拌分散15～30分钟得到疏水疏油剂；
步骤三：将由步骤二制备的所述疏水疏油剂涂布在纸质包装制料表面。
2.如权利要求1所述的疏水疏油的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所述的疏水疏油的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。
4.如权利要求1所述的疏水疏油的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由50重量份的异佛尔酮二异氰酸酯和75重量份的二乙二醇丁醚制备得到，制备过程为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，加入所述异佛尔酮二异氰酸酯，在搅拌条件下，通过所述漏斗缓慢将二乙二醇丁醚滴加到反应釜中，加热到70℃，反应2～4小时，当测定的游离NCO含量低于0.5％时，降温出料。
5.如权利要求1所述的疏水疏油的纸质包装材料的制备方法，其特征在于，所述胶黏剂由30～60重量份淀粉或聚乙烯醇和2000～3000重量份的水混合制备得到，所进疏水性氧化铝微粒为经辛基硅烷处理的气相法氧化铝。
6.如权利要求1所述的疏水疏油的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，涂布过程中所述疏水疏油剂的涂布量为1～50g/m2。
7.如权利要求1所述的疏水疏油的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。
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