CN110284363A - 高表面强度高抗水性施胶剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了高表面强度高抗水性施胶剂，包括如下重量比组分，TPU为8‑11份、酚醛树脂为2‑4份、苯乙烯为1‑3份、邻苯二甲酸二酯为7‑14份、硬脂醇为5‑8份、甲基丙烯酸十四酯为3‑7份、二乙二醇单月桂酸酯为4‑6份、去离子水145‑170份。本发明适用于提高纸张表面强度和抗水性的施胶剂。

Description

高表面强度高抗水性施胶剂及其制备方法
技术领域
本发明属于纸张制造技术领域，尤其涉及一种高表面强度高抗水性施胶剂及其制备方法。
背景技术
造纸工艺过程中，施胶作业可以赋予纸张防水、防油、抗腐蚀的特性，同时还能提高纸张的光滑度。除了少数纸种之外，大部分纸张要求具有一定的疏液性能。而作为纸张的天然原料纤维素本身是亲水性很好的物质，此外在纤维之间所构成的毛细管作用，纸张也会产生吸液、吸水作用。为了抑制这种由纤维的亲水性和纸张构成的吸水性引起的纸张亲液性能，通常在纸张原料中添加某种一定量的施胶剂。
现有石蜡施胶剂通过表面活性剂将石蜡均匀分散在纸张表面，提高纸张的性能，石蜡施胶剂的制备过程中取石蜡、甲基葡糖二油酸酯、二乙酯二单月桂酸脂搅拌加热溶解，加热后将海藻酸钠与氧化淀粉用去离子搅拌溶解，两种溶液混合，再加入聚乙烯醇搅拌，剪切处理。现有制造方法虽然能提高纸张的表面强度，但是使得纸张容易碎断，韧性受到影响。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种高表面强度高抗水性施胶剂及其制备方法。本发明通过如下技术方案实现上述目的：
高表面强度高抗水性施胶剂，包括如下重量比组分，TPU为8-11份、酚醛树脂为2-4份、苯乙烯为1-3份、邻苯二甲酸二酯为7-14份、硬脂醇为5-8份、甲基丙烯酸十四酯为3-7份、二乙二醇单月桂酸酯为4-6份、去离子水145-170份。
具体的，所述TPU包括二苯甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯和大分子多元醇和扩链剂共同反应聚合而成。
高表面强度高抗水性施胶剂的制备方法，包括如下步骤：高表面强度高抗水性施胶剂的各组分重量比范围进行制备，
S1，取按比例的TPU、酚醛树脂、苯乙烯、邻苯二甲酸二酯加入反应釜中，温度控制在80-100℃，进行充分的机械搅拌，搅拌20-40min，搅拌至混合均匀；
S2，取按比例的硬脂醇、甲基丙烯酸十四酯、去离子水，使用机械搅拌进行充分反应，搅拌20-30min；
S3，取按比例的二乙二醇单月桂酸酯，使用机械搅拌进行充分反应，搅拌1-2h；
S4，制备完成的施胶剂缓慢冷却至室温。
具体的，所述制备过程中加入的TPU为9份。
具体的，所述制备过程中加入的邻苯二甲酸二酯为7份。
具体的，所述制备过程中加入的硬脂醇为5份。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
制备方法中TPU与邻苯二甲酸二酯作为施胶剂的原料，增加施胶剂的附着能力，使得材料不易脱落纸张，从而达到高抗水性；TPU、酚醛树脂、苯乙烯、邻苯二甲酸二酯共同作用，使得施胶剂的粘结能力提高，纸张的成膜效果好，保证施胶剂具有防水性能的同时具有高表面强度，纸张内层不易碎断，韧性优良；再加入一定份数的硬脂醇、甲基丙烯酸十四酯、二乙二醇单月桂酸酯共同配合作用，使施胶剂具有优异的抗压性能。
具体实施方式
以下便结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握，但本发明并不局限于此。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1：
高表面强度高抗水性施胶剂的制备方法，包括如下步骤：
S1，取热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)8kg、酚醛树脂4kg、苯乙烯1kg、邻苯二甲酸二酯14kg，加入反应釜中，温度控制在80℃，进行充分的机械搅拌，搅拌40min，搅拌至混合均匀；
其中，TPU包括二苯甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯和大分子多元醇和扩链剂共同反应聚合而成。
S2，取硬脂醇5kg、甲基丙烯酸十四酯7kg、去离子水145kg，使用机械搅拌进行充分反应，搅拌20min；
S3，取按比例的二乙二醇单月桂酸酯4kg，使用机械搅拌进行充分反应，搅拌2h；
S4，制备完成的施胶剂缓慢冷却至室温。
制备的施胶剂的固定体的含量为11.3wt％。
实施例2：
高表面强度高抗水性施胶剂的制备方法，包括如下步骤：
S1，取热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)11kg、酚醛树脂2kg、苯乙烯3kg、邻苯二甲酸二酯7kg，加入反应釜中，温度控制在100℃，进行充分的机械搅拌，搅拌20min，搅拌至混合均匀；
其中，TPU包括二苯甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯和大分子多元醇和扩链剂共同反应聚合而成。
S2，取硬脂醇8kg、甲基丙烯酸十四酯3kg、去离子水170kg，使用机械搅拌进行充分反应，搅拌30min；
S3，取按比例的二乙二醇单月桂酸酯6kg，使用机械搅拌进行充分反应，搅拌1h；
S4，制备完成的施胶剂缓慢冷却至室温。
制备的施胶剂的固定体的含量为16.4wt％。
实施例3：
高表面强度高抗水性施胶剂的制备方法，包括如下步骤：
S1，取热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)9kg、酚醛树脂3kg、苯乙烯2kg、邻苯二甲酸二酯10kg，加入反应釜中，温度控制在90℃，进行充分的机械搅拌，搅拌30min，搅拌至混合均匀；
其中，TPU包括二苯甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯和大分子多元醇和扩链剂共同反应聚合而成。
S2，取硬脂醇7kg、甲基丙烯酸十四酯5kg、去离子水157kg，使用机械搅拌进行充分反应，搅拌25min；
S3，取按比例的二乙二醇单月桂酸酯5kg，使用机械搅拌进行充分反应，搅拌1.5h；
S4，制备完成的施胶剂缓慢冷却至室温。
制备的施胶剂的固定体的含量为13.5wt％。
对比例1：
取未添加上述实施例1-3内的施胶剂的印刷纸卡浸入水中。
取实施例1-3的施胶剂用水稀释至10wt％溶液，取跟对比例1一样的印刷纸卡分别浸入至实施例1-3的测试溶液中，采用COBB测试法，印刷纸卡面积为100cm2，测试溶液温度为22-24℃，测试溶液深度为1cm，称取10kg印刷纸卡与测试溶液接触60s，去除测试溶液，沥干印刷纸卡，称量出印刷纸卡的吸收重量即为施胶度。施胶度采用印刷纸卡双侧面的测定平均值，避免受两面差的影响。采用抗张强度测试仪对测定施胶度后的印刷纸卡进行抗张强度测试，如表1所示：
表1：
通过上表实验对比，实施例1-3进行施胶剂的浸没后，纸张的吸水量明显小于未浸没施胶剂的对比例1，因此，实验证明使用如实施例1-3的施胶剂的纸张明显具有较高的抗水性；实施例1-3进行施胶剂的浸没后，抗张测试仪测得纸张的抗张强度明显大于未浸没施胶剂的对比例1，因此，实验证明使用如实施例1-3的施胶剂的纸张明显具有较高的表面强度和抗压性能。
应用上述实施例1-3时，制备方法中TPU与邻苯二甲酸二酯作为施胶剂的原料，增加施胶剂的附着能力，使得材料不易脱落纸张，从而达到高抗水性；TPU、酚醛树脂、苯乙烯、邻苯二甲酸二酯共同作用，使得施胶剂的粘结能力提高，纸张的成膜效果好，保证施胶剂具有防水性能的同时具有高表面强度，纸张内层不易碎断，韧性优良；再加入一定份数的硬脂醇、甲基丙烯酸十四酯、二乙二醇单月桂酸酯共同配合作用，使施胶剂具有优异的抗压性能
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，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。

Claims (6)

1.高表面强度高抗水性施胶剂，其特征在于：包括如下重量比组分，TPU为8-11份、酚醛树脂为2-4份、苯乙烯为1-3份、邻苯二甲酸二酯为7-14份、硬脂醇为5-8份、甲基丙烯酸十四酯为3-7份、二乙二醇单月桂酸酯为4-6份、去离子水145-170份。
2.高表面强度高抗水性施胶剂，其特征在于：所述TPU包括二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)和大分子多元醇和扩链剂共同反应聚合而成。
3.高表面强度高抗水性施胶剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：如权利要求1所述的高表面强度高抗水性施胶剂的各组分重量比范围进行制备，
S1，取按比例的TPU、酚醛树脂、苯乙烯、邻苯二甲酸二酯加入反应釜中，温度控制在80-100℃，进行充分的机械搅拌，搅拌20-40min，搅拌至混合均匀；
S2，取按比例的硬脂醇、甲基丙烯酸十四酯、去离子水，使用机械搅拌进行充分反应，搅拌20-30min；
S3，取按比例的二乙二醇单月桂酸酯，使用机械搅拌进行充分反应，搅拌1-2h；
S4，制备完成的施胶剂缓慢冷却至室温。
4.根据权利要求3所示的高表面强度高抗水性施胶剂的制备方法，其特征在于：所述制备过程中加入的TPU为9份。
5.根据权利要求3所示的高表面强度高抗水性施胶剂的制备方法，其特征在于：所述制备过程中加入的邻苯二甲酸二酯为7份。
6.根据权利要求3所示的高表面强度高抗水性施胶剂的制备方法，其特征在于：所述制备过程中加入的硬脂醇为5份。
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