CN109957069A - 一种美纹纸用羧基丁苯胶乳的制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种美纹纸用羧基丁苯胶乳的制备方法，包括如下步骤：将羧酸单体、(甲基)苯乙烯、丁二烯、交联单体、乳化剂、引发剂和水的混合物经自由基乳液共聚而成，所述交联单体为N‑取代型丙烯酰胺衍生物。本发明的一种美纹纸用羧基丁苯胶乳是一种能满足美纹纸生产的高性能、环保的产品。该产品在美纹纸的生产中使用，使美纹纸具有高抗张力、良好的防渗性及耐高温性能。

Description

一种美纹纸用羧基丁苯胶乳的制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及美纹纸应用领域，具体涉及美纹纸用羧基丁苯胶乳的制备方法，以及该羧基丁苯胶乳在美纹纸生产中的应用。
背景技术
美纹纸是一种高科技装饰、喷涂用纸(因其用途的特殊性能，又称分色带纸)，广泛应用于室内装饰、家用电器的喷漆及高档豪华轿车的喷涂。美纹纸胶带是以美纹纸和压敏胶水为主要原料，在美纹纸上涂覆压敏胶粘剂，另一面涂以防粘材料而制成的卷状胶粘带。具有耐高温、抗化学溶剂佳、高粘着力、柔软服贴和再撕不留残胶等特性。行业通称美纹纸压敏胶粘带。
羧基丁苯胶乳用于纸张和纸板涂布行业所需的全系列胶乳，适用于装饰原纸、耐磨纸等各种纸张的底、面涂布与粘合。羧基丁苯胶乳可赋予纸张优秀的涂布性能及印刷适性。使得涂布层不脱落、表面强度高，印刷效率高、可提高印刷速度，不产生烫泡，可立即重合。在提高生产效率、降低成本的同时，能够提高纸张的性能和质量。
中国专利CN 104558439 A公开了一种美纹纸用羧基丁苯胶乳及其制备方法，采用低温聚合工艺、后期交联的设计来实现对美纹纸的增强作用。但是在高温老化后的防渗性能及抗张力出现了明显下降。
发明内容
本发明的目的是提供一种美纹纸用羧基丁苯胶乳的制备方法及其应用，以解决背景技术存在的上述缺陷。
本发明是通过如下的技术方案实现的：
一种美纹纸用羧基丁苯胶乳的制备方法，包括如下步骤：将羧酸单体、(甲基)苯乙烯、丁二烯、交联单体、乳化剂、引发剂和水的混合物经自由基乳液共聚而成，所述交联单体为N-取代型丙烯酰胺衍生物。
进一步的，上述反应温度为70-90℃，反应时间为2-6小时，升温至80-90℃保温1-3小时，降温至55-65℃，加入三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯]继续保温1-3小时，将反应产物用碱性物质调节PH＝5-9，经过过滤后，获得所述美纹纸用羧基丁苯胶乳。
作为优选的技术方案，各组分的重量份数如下：
水的用量没有特别限定，本领域技术人员应能根据各组分的分散混合情况、乳液聚合的充分性以及最终产品的固含量需要进行调节。优选的，水的用量为236-1265份。
作为优选的技术方案，所述羧酸单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸或衣康酸中的一种或一种以上；
所述乳化剂选自烯丙基聚氧乙烯醚硫酸铵、烯丙基聚氧乙烯醚和乙烯基聚氧乙烯醚中的一种或一种以上；
所述引发剂选自过硫酸钠、过硫酸铵和过硫酸钾中的一种或一种以上。
作为优选的技术方案，所述交联单体选自N-甲氧甲基丙烯酰胺、N-异丙氧甲基丙烯酰胺、N-丁氧甲基丙烯酰胺和N-异丁氧甲基丙烯酰胺中的一种或一种以上。
作为优选的技术方案，所述碱性物质可以是碱金属的氢氧化物。
本发明还提供采用上述方法制备的美纹纸用羧基丁苯胶乳，其优选的重量百分含量为20-50％。
本发明还提供上述美纹纸用羧基丁苯胶乳在美纹纸制造中的应用，是作为用于美纹纸生产过程中的浸胶组合物。
本发明人发现在本发明中使用的交联单体使聚合物形成的网状结构有助于提高抗张力及抗水防渗性能。其中，所选交联单体均为化学性能稳定且无甲醛释放的N-取代型丙烯酰胺衍生物交联单体。另一方面，三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯]的加入，对美纹纸的耐高温抗张力也有意想不到的加强，上述两方面的协同作用，表现为美纹纸的防渗性能、抗张力及耐高温性能的综合提升。
本发明的一种美纹纸用羧基丁苯胶乳是一种能满足美纹纸生产的高性能、环保的产品。该产品在美纹纸的生产中使用，使美纹纸具有高抗张力、良好的防渗性及耐高温性能。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行阐述，但并不限制本发明。
实施例1：
美纹纸用羧基丁苯胶乳的制备，包括如下组分及其重量份数：
将2份烯丙基聚氧乙烯醚硫酸铵，1份过硫酸钠，237.6份蒸馏水，完全溶解成水溶液。聚合釜抽真空后，加入上述完全溶解的水溶液，进行搅拌加热，加热温度70℃，进行聚合反应。滴加加入130份丁二烯、100份甲基苯乙烯、1.5份N-甲氧甲基丙烯酰胺、2.5份丙烯酸的混和单体，滴加时间为6小时，升温至90℃保温2小时，降温至60℃加入1份三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯]，继续保温2小时，冷却至30℃，用2份40wt％氢氧化钠水溶液中和，经过200目筛网过滤，得到美纹纸用羧基丁苯胶乳，固含量为49.94wt％，PH＝5.08(使用PHS-3C精密PH计测得)。
实施例2
美纹纸用羧基丁苯胶乳的制备，包括如下组分及其重量份数：
将5份烯丙基聚氧乙烯醚硫酸铵和5份乙烯基聚氧乙烯醚，3份过硫酸铵和3份过硫酸钠，5份衣康酸，1264份蒸馏水，完全溶解成水溶液。聚合釜抽真空后，加入上述完全溶解的水溶液，进行搅拌加热，加热温度90℃，进行聚合反应。滴加加入180份丁二烯、100份苯乙烯、3份N-异丙氧甲基丙烯酰胺、2份N-丁氧甲基丙烯酰胺、2份N-异丁氧甲基丙烯酰胺、5份甲基丙烯酸的混和单体，滴加时间为2小时，90℃保温2小时，降温至60℃加入3份三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯]，继续保温2小时，冷却至30℃，用27.5份20wt％氢氧化钠水溶液中和，经过200目筛网过滤，得到美纹纸用羧基丁苯胶乳，固含量为19.90wt％，PH＝8.96(使用PHS-3C精密PH计测得)。
实施例3
美纹纸用羧基丁苯胶乳的制备，包括如下组分及其重量份数：
将6份烯丙基聚氧乙烯醚，4份过硫酸钾，富马酸4份和2份衣康酸，494.4份蒸馏水，完全溶解成水溶液。聚合釜抽真空后，加入上述完全溶解的水溶液，进行搅拌加热，加热温度75℃，进行聚合反应。滴加加入145份丁二烯、80份苯乙烯、2份N-甲氧甲基丙烯酰胺、2份N-异丙氧甲基丙烯酰胺、20份甲基苯乙烯的混和单体，滴加时间为4小时，90℃保温2小时，降温至60℃加入2份三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯]，继续保温2小时，冷却至30℃，用10份30wt％氢氧化钠水溶液中和，经过200目筛网过滤，得到美纹纸用羧基丁苯胶乳，固含量为35.06wt％，PH＝7.03(使用PHS-3C精密PH计测得)。
实施例4
美纹纸用羧基丁苯胶乳的制备，包括如下组分及其重量份数：
将4份乙烯基聚氧乙烯醚，3份过硫酸铵，马来酸2份和397.5份蒸馏水，完全溶解成水溶液。聚合釜抽真空后，加入上述完全溶解的水溶液，进行搅拌加热，加热温度80℃，进行聚合反应。滴加加入160份丁二烯、70份苯乙烯、2.5份N-丁氧甲基丙烯酰胺、30份甲基苯乙烯、2份丙烯酸的混和单体，滴加时间为4小时，80℃保温2小时，降温至60℃加入1.5份三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯]，继续保温2小时，冷却至30℃，用20份10wt％氢氧化钠水溶液中和，经过200目筛网过滤，得到美纹纸用羧基丁苯胶乳，固含量为40.10wt％，PH＝6.65(使用PHS-3C精密PH计测得)。
实施例5
美纹纸用羧基丁苯胶乳的制备，包括如下组分及其重量份数：
将6份乙烯基聚氧乙烯醚和2份烯丙基聚氧乙烯醚硫酸铵，3份过硫酸铵和2份过硫酸钾，4份衣康酸和684.3份蒸馏水，完全溶解成水溶液。聚合釜抽真空后，加入上述完全溶解的水溶液，进行搅拌加热，加热温度85℃，进行聚合反应。滴加加入170份丁二烯、100份苯乙烯、3份N-甲氧甲基丙烯酰胺、2.5份N-异丁氧甲基丙烯酰胺、2份丙烯酸、2份甲基丙烯酸的混和单体，滴加时间为3小时，85℃保温2小时，降温至60℃加入2.5份三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯]，继续保温2小时，冷却至30℃，用26.7份15wt％氢氧化钠水溶液中和，经过200目筛网过滤，得到美纹纸用羧基丁苯胶乳，固含量为29.93wt％，PH＝7.86(使用PHS-3C精密PH计测得)。
对比例：
按CN 104558439 A说明书实施例4的方案制备的羧基丁苯胶乳。
应用实施例
将实施例1-5和对比例稀释成重量固含量20％，将美纹原纸浸泡式涂胶，105℃烘干8分钟后检测抗张力、防渗性指标，另150℃、180℃条件下老化后检测抗张力、防渗性指标。其结果见表1所示：
表1
抗张力数值越大，效果越好。1级为好，3级为差。
从表中应用结果可以看出，使用本发明制备的美纹纸用羧基丁苯胶乳，与对比例相比，对美纹原纸的防渗性能、抗张力及耐高温性能更好。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种美纹纸用羧基丁苯胶乳的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将羧酸单体、(甲基)苯乙烯、丁二烯、交联单体、乳化剂、引发剂和水的混合物经自由基乳液共聚而成，所述交联单体为N-取代型丙烯酰胺衍生物。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自由基乳液共聚的反应温度为70-90℃，反应时间为2-6小时，升温至80-90℃保温1-3小时，降温至55-65℃，加入三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯]继续保温1-3小时，将反应产物用碱性物质调节PH＝5-9，经过过滤后，获得所述美纹纸用羧基丁苯胶乳。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，各组分的重量份数如下：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，水的用量为236-1265份。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述羧酸单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸或衣康酸中的一种或一种以上。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述乳化剂选自烯丙基聚氧乙烯醚硫酸铵、烯丙基聚氧乙烯醚和乙烯基聚氧乙烯醚中的一种或一种以上；所述引发剂选自过硫酸钠、过硫酸铵和过硫酸钾中的一种或一种以上。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交联单体选自N-甲氧甲基丙烯酰胺、N-异丙氧甲基丙烯酰胺、N-丁氧甲基丙烯酰胺和N-异丁氧甲基丙烯酰胺中的一种或一种以上。
8.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述碱性物质是碱金属的氢氧化物。
9.根据权利要求1-8任一项方法制备的美纹纸用羧基丁苯胶乳。
10.权利要求9所述的美纹纸用羧基丁苯胶乳在美纹纸制造中的应用，其特征在于，用于美纹纸生产过程中的浸胶组合物。
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