CN110092864A - 一种美纹纸用水性丙烯酸树脂乳液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种美纹纸用水性丙烯酸树脂乳液及其制备方法。该丙烯酸树脂乳液由丙烯酸酯类单体、反应型功能单体、乳化剂、引发剂、去离子水，采用半连续乳液聚合工艺制备，工艺简单、成本低，对环境无害。使用该丙烯酸树脂乳液涂胶时不会产生粘辊现象，涂胶后的美纹纸柔韧有弹性、干强度高、湿强度好，具有优良的耐高温、耐水、耐溶剂、抗撕裂性能，能够满足后续加工和实际使用的强度要求，可用于美纹纸原纸、和纸原纸的涂布。该丙烯酸树脂乳液不含挥发性有机物，制得的美纹纸、和纸符合环保要求。
Description
技术领域
本发明属于化工技术领域，涉及一种美纹纸用水性丙烯酸树脂乳液及其制备方法。
背景技术
美纹纸主要用于制造美纹纸胶粘带，它是以美纹纸为基材，涂上特殊压敏胶而制成，具有保护﹑固定﹑耐热等特性，广泛应用于室内装饰、家用电器的喷漆、汽车喷涂、电子零件固定等。美纹纸胶粘带根据使用场合的不同，要求具有耐高温、抗化学溶剂佳、高粘着力、柔软服贴和再撕不留残胶等特性。
由普通木浆等造纸纤维原料抄制出来的美纹纸原纸，需要用树脂对其进行加工处理，经树脂涂布处理，可提高美纹纸的物理强度、耐热性、耐水性、耐油性，从而使美纹纸具有良好的加工性能和使用性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种性能优异的美纹纸用水性丙烯酸树脂乳液及其制备方法。发明的丙烯酸树脂乳液的特点是：粘度适当，美纹纸涂胶过程中不会粘辊，大大提高美纹纸的生产效率；涂胶后的美纹纸柔韧有弹性、干强度高、湿强度好，具有优良的耐高温、耐水、耐溶剂、抗撕裂性能；发明的丙烯酸树脂乳液不含挥发性有机物，符合环保要求。
发明的美纹纸用水性丙烯酸树脂乳液，其特征在于它的组分及各组分的重量百分比含量为：丙烯酸酯单体25-50％，反应型功能单体5-15％，乳化剂1-5％，引发剂0.1-1％，去离子水50-70％，上述各组分总和为100％。
发明的美纹纸用水性丙烯酸树脂乳液的制备方法，采用半连续乳液聚合工艺，其步骤如下：
1) 将丙烯酸酯单体、反应型功能单体、占总乳化剂重量50-90％的乳化剂、占总引发剂重量50-90％的引发剂和占总去离子水重量40-80％的去离子水，加入预乳化釜进行搅拌预乳化，得到单体预乳液；
2) 将剩余部分的乳化剂、引发剂和去离子水加入到反应釜中，搅拌下升温到75-90℃，加入占总单体预乳液重量5-30％的预乳液引发聚合；
3) 将剩余部分的单体预乳液连续均匀地加入到反应釜中，加入时间控制在1-3小时，加完后在80-90℃下保温1-3小时，冷却至室温；
4) 加入液碱（32%氢氧化钠溶液）或氨水调节乳液PH值为6-8，过滤，得到本发明丙烯酸树脂乳液。
本发明中，所说的丙烯酸酯单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯。
本发明中，所说的反应型功能单体为N-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸烯丙脂中的一种或二种单体的混合物。
本发明中，所用的乳化剂为反应型乳化剂和阴离子乳化剂的复配，其中反应型乳化剂所占比例为20-70％，反应型乳化剂为丙烯酰胺异丙基磺酸钠、乙烯基磺酸钠、烯丙基磺酸钠、烯丙基聚醚硫酸钠中的一种或二种，阴离子型乳化剂为烷基硫酸盐或者烷基磺酸盐系列。
本发明中，所说的引发剂是过硫酸盐，可选过硫酸钾、过硫酸铵或过硫酸钠。
本发明制得的树脂乳液共聚物的玻璃化温度-10℃左右。
本发明的共聚乳液体系中的丙烯酸酯聚合物对多种材料的粘结性好、成膜性能优异，乳液颗粒细小均匀，能很好地与纤维表面结合，显著增强美纹纸的物理强度、抗水性能。同时，在共聚物中引入了反应型功能单体，可使乳液在干燥时自交联成三维网络结构，可进一步提高美纹纸的强度、抗水性能和耐油性能，而且加工工艺简单，生产效率高，环境影响小，成本低，克服了普通乳液型树脂的效果不佳，耐热、抗水、耐油性能不理想等问题。
本发明的树脂乳液，用于美纹纸涂布处理的工艺条件为：将树脂乳液用水稀释，使聚合物的浓度为15-30％，将稀释后的乳液涂布于美纹纸原纸上烘干即可，本产品为分子间自交联型，一定温度下会自交联成网状结构，适宜的热固条件视美纹纸品种及生产方法而定。一般情况下，置于105～150℃下热固2-5分钟。
具体实施方式
实施例1
将乳化剂烯丙基聚醚硫酸钠3g、十二烷基硫酸钠3g、过硫酸钾1g溶解于260g去离子水中，搅拌下加入丙烯酸甲酯30g、丙烯酸丁酯50g、丙烯酸乙酯10g、甲基丙烯酸甲酯105g、甲基丙烯酸羟丙酯55g，在室温下搅拌乳化30分钟，制成单体预乳液，将十二烷基硫酸钠0.5g、过硫酸钾0.2g、去离子水120g，加入到装有搅拌浆、回流冷凝器、温度计、通氮装置的1000ml四口烧瓶中，搅拌下升温到85℃后恒温，加入预乳液30g引发聚合，乳液变蓝后开始向四口烧瓶中滴加预乳液，滴加时间为2-3h，滴加完毕后将温度升到90℃，保温2小时后，降温到40℃以下，用氨水调节乳液PH值为7，过滤得带蓝光的白色共聚物乳液。
实施例2
将乳化剂丙烯酰胺异丙基磺酸钠3g、十二烷基硫酸钠3g、过硫酸钾1g溶解于260g去离子水中，搅拌下加入丙烯酸甲酯35g、丙烯酸丁酯60g、甲基丙烯酸甲酯110g、甲基丙烯酸羟乙酯30g、甲基丙烯酸羟丙酯25g，在室温下搅拌乳化30分钟，制成单体预乳液，将十二烷基硫酸钠0.5g、过硫酸钾0.2g、去离子水120g，加入到装有搅拌浆、回流冷凝器、温度计、通氮装置的1000ml四口烧瓶中，搅拌下升温到85℃后恒温，加入预乳液30g引发聚合，乳液变蓝后开始向四口烧瓶中滴加预乳液，滴加时间为2-3h，滴加完毕后将温度升到90℃，保温2小时后，降温到40℃以下，用液碱调节乳液PH值为7，过滤得带蓝光的白色共聚物乳液。
实施例3
将乳化剂烯丙基聚醚硫酸钠3g、十二烷基磺酸钠3g、过硫酸铵1g溶解于260g去离子水中，搅拌下加入丙烯酸甲酯25g、丙烯酸丁酯50g、甲基丙烯酸甲酯125g、甲基丙烯酸羟乙酯65g，在室温下搅拌乳化30分钟，制成单体预乳液，将十二烷基磺酸钠0.5g、过硫酸铵0.2g、去离子水120g，加入到装有搅拌浆、回流冷凝器、温度计、通氮装置的1000ml四口烧瓶中，搅拌下升温到85℃后恒温，加入预乳液30g引发聚合，乳液变蓝后开始向四口烧瓶中滴加预乳液，滴加时间为2-3h，滴加完毕后将温度升到90℃，保温2小时后，降温到40℃以下，用氨水调节乳液PH值为7，过滤得带蓝光的白色共聚物乳液。
Claims (6)
1.一种美纹纸用水性丙烯酸树脂乳液，其特征在于它的组分及各组分的重量百分比为：丙烯酸酯单体25-50％，反应型功能单体5-15％，乳化剂1-5％，引发剂0.1-1％，去离子水50-70％，上述各组分总和为100％。
2.权利要求1所述的美纹纸用水性丙烯酸树脂乳液的制备方法，其特征是包括以下步骤：
① 将丙烯酸酯单体、反应型功能单体、占总乳化剂重量50-90％的乳化剂、占总引发剂重量50-90％的引发剂和占总去离子水重量40-80％的去离子水加入预乳化釜进行搅拌预乳化，得到单体预乳液；
② 将剩余部分的乳化剂、引发剂和去离子水加入到反应釜中，搅拌下升温到75-90℃，加入占总单体预乳液重量5-30％的预乳液引发聚合；
③ 将剩余部分的单体预乳液连续均匀地加入到反应釜中，加入时间控制在1-3小时，加完后在80-90℃下保温1-3小时，冷却至室温；
④ 加入液碱（32%氢氧化钠溶液）或氨水调节乳液PH值为6-8，过滤、装桶。
3.根据权利要求2所述的美纹纸用水性丙烯酸树脂乳液的制备方法，其特征是所说的丙烯酸酯单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯。
4.根据权利要求2所述的美纹纸用水性丙烯酸树脂乳液的制备方法，其特征是所说的反应型功能单体为N-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸烯丙脂中的一种或二种单体的混合物。
5.根据权利要求2所述的美纹纸用水性丙烯酸树脂乳液的制备方法，其特征是所说的乳化剂为反应型乳化剂与阴离子型乳化剂的复配，其中反应型乳化剂所占比例为20-70％，反应型乳化剂为丙烯酰胺异丙基磺酸钠、乙烯基磺酸钠、烯丙基磺酸钠、烯丙基聚醚硫酸钠中的一种或二种，阴离子型乳化剂为烷基硫酸盐或者烷基磺酸盐系列。
6.根据权利要求2所述的美纹纸用水性丙烯酸树脂乳液的制备方法，其特征是所说引发剂是过硫酸钾、过硫酸铵或过硫酸钠。
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