CN108060607A - 涂料组合物、其制备方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种涂料组合物及其制备方法，该涂料组合物主要由5～15质量份的丙烯酸丁酯、15～25质量份的丙烯酸乙酯、10～20质量份的苯乙烯、2～8质量份的甲基丙烯酸羟乙酯、0.5～3质量份的十八醇酯、3～5质量份的促进剂、0.1～2质量份的乳化剂、0.1～2质量份的引发剂和30～100质量份的水组成。上述涂料组合物可形成粒径为50nm左右的乳胶粒，这些小颗粒乳胶粒可轻松进入纸张表面微孔，并在原纸表面形成致密的涂层，有效提高原纸表面的平整度。

Description

涂料组合物、其制备方法及应用
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，特别是涉及涂料组合物、其制备方法及应用。
背景技术
近年来，随着印刷原材料的不断更新和加工技术的不断进步，越来越多的新材料、新工艺和新技术应用在包装印刷领域，最为耀眼的是镭射材料在烟标、烟盒和牙膏盒等包装上的应用。如何较好地掌握镭射纸的印刷适性，并提高其在烟标等包装中的印刷质量，是烟标等包装印刷工作者义不容辞的责任。
原纸作为镭射纸的重要加工原料，其平整度直接影响镭射纸的印刷适性及其在烟标等包装中的印刷质量。
因此，开发一种能够有效提升原纸平整度的涂料组合物成为人们研究的热点。
发明内容
基于此，有必要提供一种能有效提升原纸平整度的涂料组合物。
此外，本申请还提供一种上述涂料组合物的制备方法及应用。
一种涂料组合物，主要由以下质量份数的原料制备而成：
在其中一个实施例中，所述促进剂为C4～C8直链烷基的1，2为邻二醇；所述乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠；所述引发剂为过硫酸钾。
在其中一个实施例中，所述促进剂选自1，2-丁二醇、1，2-戊二醇及1，2-己二醇中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述促进剂为1，2-丁二醇和1，2-己二醇的组合，在所述促进剂中1，2-丁二醇和1，2-己二醇的质量比为1～2：1。
在其中一个实施例中，所述壬基酚聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠中乙氧基的聚合数为4、7、10或14。
一种上述任一项所述的涂料组合物的制备方法，包括以下步骤：
提供上述涂料组合物配方中的各原料；
将乳化剂和水混合，搅拌均匀，得到乳化剂水溶液；
将丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、苯乙烯、甲基丙烯酸羟乙酯和十八醇酯混合，得到单体混合液；
将所述乳化剂水溶液、部分单体混合液和部分引发剂混合，在60℃～80℃进行预乳化，得到种子乳液；
将剩余单体混合液滴加至所述种子乳液中，加入剩余引发剂和促进剂，保温反应1～2小时，降温至40℃～50℃，加氨水调节pH值为7～8，过滤，得到所述涂料组合物。
在其中一个实施例中，所述部分单体混合液为单体混合液总质量的40％～60％。
在其中一个实施例中，所述部分过硫酸钾为过硫酸钾总质量的40％～60％。
在其中一个实施例中，所述预乳化的时间为0.5～1小时。
在其中一个实施例中，所述剩余单体混合液的滴加速率为10g/min～12g/min。
一种上述任一项涂料组合物在纸张中的应用。
上述涂料组合物，采用丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、苯乙烯、甲基丙烯酸羟乙酯和十八醇酯作为共聚单体，壬基酚聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠作为乳化剂、过硫酸钾作为引发剂，C4～C8直链烷基的1，2位邻二醇作为促进剂，各组分协同作用，可形成粒径为50nm左右的乳胶粒，这些小颗粒乳胶粒可轻松进入纸张表面微孔，并在原纸表面形成致密的涂层，有效提高原纸表面的平整度。
此外，促进剂C4～C8直链烷基的1，2位邻二醇还具有防腐杀菌效果，使得涂有该涂料组合物的原纸可以长时间存放不发霉。
附图说明
图1为一实施方式的涂覆有涂料组合物的原纸的微观图；
图2为未涂覆涂料组合物的原纸的微观图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述，并给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
一实施方式的涂料组合物，主要由5～15质量份的丙烯酸丁酯、15～25质量份的丙烯酸乙酯、10～20质量份的苯乙烯、2～8质量份的甲基丙烯酸羟乙酯、0.5～3质量份的十八醇酯、3～5质量份的促进剂、0.1～2质量份的乳化剂、0.1～2质量份的引发剂和30～100质量份的水制备而成。
优选地，上述涂料组合物，主要由10质量份的丙烯酸丁酯、20质量份的丙烯酸乙酯、15质量份的苯乙烯、5质量份的甲基丙烯酸羟乙酯、1质量份的十八醇酯、3.5～4质量份的促进剂、0.5～1质量份的乳化剂、0.5～1质量份的引发剂和40～80质量份的水制备而成。
其中，促进剂选自1，2-丁二醇、1，2-戊二醇及1，2-己二醇中的至少一种。
优选地，促进剂为1，2-丁二醇和1，2-己二醇的组合，在该促进剂中1，2-丁二醇和1，2-己二醇的质量比为1～2：1。
在本实施方式中，乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠。
优选地，该壬基酚聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠中乙氧基的聚合数为4、7、10或14。
进一步地，引发剂为过硫酸钾。
上述涂料组合物，采用丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、苯乙烯、甲基丙烯酸羟乙酯和十八醇酯作为共聚单体，壬基酚聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠作为乳化剂、过硫酸钾作为引发剂，C4～C8直链烷基的1，2位邻二醇作为促进剂，各组分协同作用，可形成粒径为50nm左右的乳胶粒，这些小颗粒乳胶里可轻松进入纸张表面微孔，并在原纸表面形成致密的涂层，有效提高原纸表面的平整度。
此外，促进剂C4～C8直链烷基的1，2位邻二醇还具有防腐杀菌效果，使得涂有该涂料组合物的原纸可以长时间存放不发霉。
一实施方式的涂料组合物的制备方法，包括以下步骤S110～S150：
S110、提供5～15质量份的丙烯酸丁酯、15～25质量份的丙烯酸乙酯、10～20质量份的苯乙烯、2～8质量份的甲基丙烯酸羟乙酯、0.5～3质量份的十八醇酯、3～5质量份的促进剂、0.1～2质量份的乳化剂、0.1～2质量份的引发剂和30～100质量份的水。
其中，促进剂选自1，2-丁二醇、1，2-戊二醇及1，2-己二醇中的至少一种。
优选地，促进剂为1，2-丁二醇和1，2-己二醇的组合，在该促进剂中1，2-丁二醇和1，2-己二醇的质量比为1～2：1。
在本实施方式中，乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠。
优选地，该壬基酚聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠中乙氧基的聚合数为4、7、10或14。
进一步地，引发剂为过硫酸钾。
S120、将乳化剂和水混合，搅拌均匀，得到乳化剂水溶液。
S130、将丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、苯乙烯、甲基丙烯酸羟乙酯和十八醇酯混合，得到单体混合液。
S140、将上述乳化剂水溶液、部分单体混合液和部分引发剂混合，在60℃～80℃进行预乳化，得到种子乳液。
其中，部分单体混合液为单体混合液总质量的40％～60％。
部分过硫酸钾为过硫酸钾总质量的40％～60％。
预乳化的时间为0.5～1小时。
S150、将剩余单体混合液滴加至上述种子乳液中，加入剩余引发剂和促进剂，保温反应1～2小时，降温至40℃～50℃，加氨水调节pH值为7～8，过滤，得到涂料组合物。
其中，剩余单体混合物的滴加速率为10g/min～12g/min。
可以理解，上述涂料组合物的制备方法，各原料的用量是根据涂料组合物的配方而定的，当涂料组合物配方中各原料的用量发生变化，其制备方法中各原料的用量也作对应改变即可。
上述涂料组合物的制备方法，工艺简单可行，制备出的涂料组合物可形成粒径为50nm左右的乳胶粒，这些小颗粒的乳胶粒可轻松进入纸张表面微孔，并在原纸表面形成致密的涂层，有效提高原纸表面的平整度。
此外，涂有该涂料组合物的原纸还可以长时间存放不发霉。
以下为具体实施例。
实施例1
将1kg壬基酚聚氧乙烯醚(10)磺基琥珀酸单酯二钠和60kg的水混合，搅拌均匀，得到乳化剂水溶液。
将10kg丙烯酸丁酯、20kg丙烯酸乙酯、15kg苯乙烯、5kg甲基丙烯酸羟乙酯和1kg十八醇酯混合，得到单体混合液。
将上述乳化剂水溶液、20.4kg上述单体混合液和0.4kg过硫酸钾混合，在60℃进行预乳化，得到种子乳液。
将剩余单体混合液以10g/min的速率滴加至上述种子乳液中，加入剩余过硫酸钾、2kg1,2-丁二醇和2kg1，2-己二醇，保温反应1小时，降温至40℃，加氨水调节pH值为7～8，过滤，得到涂料组合物。
将实施例1制备的涂料组合物涂覆于原纸表面，热处理后于室温下存放三个月。
经检测，端面平整度为0.6mm且纸张表面未见霉斑。
对比例1
对比例1与实施例1基本相同，不同的是对比例1没有加促进剂。
将对比例1制备的涂料组合物涂覆于原纸表面，热处理后于室温下存放三个月。
经检测，端面平整度为1.0mm且纸张表面有肉眼可见霉斑。
对比例2
对比例2与实施例1基本相同，不同的是对比例2没有加乳化剂。
将对比例2制备的涂料组合物涂覆于原纸表面，热处理后于室温下存放三个月。
经检测，端面平整度为3.0mm，纸张表面虽未见霉斑，但是涂料层出现发黄、粘化的迹象。
对比例3
对比例3与实施例1基本相同，不同的是对比例3没有加引发剂。
将对比例3制备的涂料组合物涂覆于原纸表面，热处理后于室温下存放三个月。
经检测，端面平整度为2.0mm，纸张表面虽未见霉斑，但是涂料层出现发黄、粘化的迹象。
对比例4
对比例4与实施例1基本相同，不同的是对比例4没有加甲基丙烯酸羟乙酯。
将对比例4制备的涂料组合物涂覆于原纸表面，热处理后于室温下存放三个月。
经检测，端面平整度为0.9mm，纸张表面未见霉斑。
实施例2
将0.1kg壬基酚聚氧乙烯醚(7)磺基琥珀酸单酯二钠和30kg的水混合，搅拌均匀，得到乳化剂水溶液。
将5kg丙烯酸丁酯、15kg丙烯酸乙酯、10kg苯乙烯、2kg甲基丙烯酸羟乙酯和0.5kg十八醇酯混合，得到单体混合液。
将上述乳化剂水溶液、19.5kg上述单体混合液和1.2kg过硫酸钾混合，在80℃进行预乳化，得到种子乳液。
将剩余上述单体混合液以12g/min的速率滴加至上述种子乳液中，加入剩余上述过硫酸钾、3kg1,2-戊二醇，保温反应2小时，降温至60℃，加氨水调节pH值为7～8，过滤，得到涂料组合物。
将实施例2制备的涂料组合物涂覆于原纸表面，热处理后于室温下存放三个月。
经检测，端面平整度为0.7mm且纸张表面未见霉斑。
实施例3
将2kg壬基酚聚氧乙烯醚(4)磺基琥珀酸单酯二钠和100kg的水混合，搅拌均匀，得到乳化剂水溶液。
将15kg丙烯酸丁酯、25kg丙烯酸乙酯、20kg苯乙烯、8kg甲基丙烯酸羟乙酯和3kg十八醇酯混合，得到单体混合液。
将上述乳化剂水溶液、28.4kg上述单体混合液和0.04kg过硫酸钾混合，在70℃进行预乳化，得到种子乳液。
将剩余上述单体混合液以11g/min的速率滴加至上述种子乳液中，加入剩余上述过硫酸钾、5kg1,2-己二醇，保温反应1.5小时，降温至40℃，加氨水调节pH值为7～8，过滤，得到涂料组合物。
将实施例3制备的涂料组合物涂覆于原纸表面，热处理后于室温下存放三个月。
经检测，端面平整度为0.7mm且纸张表面未见霉斑。
采用粗糙度测试仪对涂覆有实施例1制备的涂料组合物的原纸和未涂覆涂料组合物的原纸分别进行观测，其结果分别见图1和图2。
将图1和图2对比可以看出，涂覆有实施例1制备的涂料组合物的原纸比未涂覆涂料组合物的原纸平整度要高很多，且纸质细腻。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种涂料组合物，其特征在于，主要由以下质量份数的原料制备而成：
2.根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，所述促进剂为C4～C8直链烷基的1，2为邻二醇；所述乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠；所述引发剂为过硫酸钾。
3.根据权利要求2所述的涂料组合物，其特征在于，所述促进剂选自1，2-丁二醇、1，2-戊二醇及1，2-己二醇中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的涂料组合物，其特征在于，所述促进剂为1，2-丁二醇和1，2-己二醇的组合，在所述促进剂中1，2-丁二醇和1，2-己二醇的质量比为1～2：1。
5.根据权利要求2～4任一项所述的涂料组合物，其特征在于，所述壬基酚聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠中乙氧基的聚合数为4、7、10或14。
6.一种权利要求1～5任一项所述的涂料组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供所述涂料组合物配方中的各原料；
将乳化剂和水混合，搅拌均匀，得到乳化剂水溶液；
将丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、苯乙烯、甲基丙烯酸羟乙酯和十八醇酯混合，得到单体混合液；
将所述乳化剂水溶液、部分单体混合液和部分引发剂混合，在60℃～80℃进行预乳化，得到种子乳液；
将剩余单体混合液滴加至所述种子乳液中，加入剩余过硫酸钾和促进剂，保温反应1～2小时，降温至40℃～50℃，加氨水调节pH值为7～8，过滤，得到所述涂料组合物。
7.根据权利要求6所述的涂料组合物的制备方法，其特征在于，所述部分单体混合液为单体混合液总质量的40％～60％；所述部分引发剂为引发剂总质量的40％～60％。
8.根据权利要求6所述的涂料组合物的制备方法，其特征在于，所述预乳化的时间为0.5～1小时。
9.根据权利要求6所述的涂料组合物的制备方法，其特征在于，所述剩余单体混合液的滴加速率为10g/min～12g/min。
10.一种权利要求1～5任一项所述的涂料组合物在纸张中的应用。
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