CN1115442C

CN1115442C - 纸模餐具用的防水剂及其制备工艺

Info

Publication number: CN1115442C
Application number: CN00127499A
Authority: CN
Inventors: 徐鹏; 夏历
Original assignee: Fudan University
Current assignee: Fudan University
Priority date: 2000-11-23
Filing date: 2000-11-23
Publication date: 2003-07-23
Anticipated expiration: 2020-11-23
Also published as: CN1298987A

Abstract

本发明是一种制造纸模餐具用的防水剂及其制备工艺。采用热塑性丙烯酸脂类共聚物和经醚化阻聚处理的热固性聚羟基三聚氰胺，使两者通过互相交联形成新的结构物。制得的防水剂既具有优良的防水效果，又具有稳定的特性，是纸模餐具制备中的理想添加剂。

Description

纸模餐具用的防水剂及其制备工艺

本发明属于生活用品技术领域，具体涉及一种纸模餐具用的防水剂及其工艺。

造成环境污染的泡沫塑料一次性餐具被淘汰，代之而起的纸浆模塑餐具(简称纸模餐具)将大行其道。而制造纸模餐具用的助剂之一的防水剂直接影响到产品的质量。目前，都采用单一性的防水剂，如热塑性的丙烯酸脂类的聚合物，或热固性AKD等。这些防水剂均存在某些不足之处。热塑性材料的稳定性较差，由于受热后的逆反应使产品在受热状态下(如盛热饭，热汤等)防水性能下降，且纸质容器强度变弱，容易变形。而热固性助剂使产品的防水性不够理想。

本发明的目的在于提出一种使纸模餐具既有很好的稳定性，又有优良的防水性的纸模餐具防水剂及其制备工艺。

本发明提出的纸模餐具防水剂，是由热塑性材料丙烯酸脂类聚合物和热固性材料聚羟基三聚氰胺经聚合，醚化，阻聚，乳化处理而获得。该防水剂，由丙烯酸酯类共聚物C、经阻聚处理的醚化后的聚羟基三聚氰胺D和乳化液混合而成，其特征在于各组分重量的配比为：

C：27～24％，D：8～4％，乳化液：65～72％，总重量为100％，其中，丙烯酸酯类共聚物C为丙烯酸脂或甲基丙烯酸脂A与丙烯酸或甲基丙烯酸B加入聚合引发剂共聚而获得的聚合物，各组分重量配比为：

A：85.7～95％，B：14～3％，引发剂：0.3～2％，总量为100％；引发剂为过氧化二苯甲酰、双氧水、偶氮二异丁氰等之一种。经阻聚处理的醚化后的聚羟基三聚氰胺D为由甲醛与三乙醇胺中和反应后加入三聚氰胺获得，甲醛与三乙醇胺的组分重量配比为：

甲醛：95～99％，三乙醇胺：5～1％；

甲醛+三乙醇胺与三聚氰胺的组分重量配比为，前者55～60％，后者45～40％；此时的制取物为三羟基三聚氰胺；也可以为，前者：40-45％，后者：60-55％，此时的制取物为六羟基三聚氰胺。

乳化液的组分重量配比为：水：98～99％，乳化剂：2～1％，乳化剂采用OP或十二烷基硫酸钠等。

本发明的制备工艺步骤如下：1.热塑性丙烯酸酯类共聚物的制备：

采用悬浮聚合方法，把丙烯酸脂或甲基丙烯酸脂(记作A)与丙烯酸或甲基丙烯酸(记作B)的混合物加入水中，在60-90℃温度条件下加入聚合引发剂，反应0.5-3小时，使A和B发生共聚形成共聚物(记作C)，静置后将聚合物层和水层分离，聚合物留用。

本工艺步骤中，化合物A和B与引发剂的用量(重量，下同)配比范围为：

A：85.7-95％ B：14-3％，其余为引发剂：0.3～2％，总量为100％

A+B混合物及引发剂与水的用量比例为：前者：30-40％，水：70-60％。

加入的引发剂为：过氧化二苯甲酰，双氧水，偶氮二异丁氰等。2.热固性聚羟基三聚氰胺(记作D)的制备：

1)将甲醛用三乙醇胺中和，至PH＝8-9，加入三聚氰胺，逐步加热升温，至放热阶段，控温保温，并加入一定量的等温水，冷却备用；

2)在上述反应物中加入甲醇或乙醇，在45～55℃低温下进行醚化；

3)对经醚化的化合物再加入阻聚剂，得到经阻聚处理的醚化后的聚羟基三聚氰胺D。备用。

本步骤中甲醛与三乙醇胺的用量比例为：甲醛：95％-99％，三乙醇胺：5％-1％。

三羟化时，甲醛加三乙醇胺与三聚氰胺的用量比例，前者：55-60％，后者：45-40％，保温温度为50-70℃。对应的制取物为三羟基三聚氰胺。

六羟化时，甲醛加三乙醇胺与三聚氰胺的用量比例，前者：40-45％，后者：60-55％，保温温度为75-95℃。对应的制取物为六羟基三聚氰胺。

在醚化处理中，羟基化三聚氰胺与甲醇的用量比例为：前者：62-70％，后者：38～30％。羟基化三聚氰胺与乙醇的用量比例为，前者：55～60％，后者：45-40％。

三羟基三聚氰胺醚化反应时间为0.1-0.5小时，

六羟基三聚氰胺醚化反应时间为0.4-2.0小时。

醚化后的三羟基三聚氰胺或六羟基三聚氰胺与阻聚剂的用量比例为：前者：93-96％，后者：7-4％。阻聚剂可以采用氯乙醇，也可以采用其它阻聚剂。

3.乳化处理

把乳化剂加入水中，成为乳化液，升温至55-75℃，把上述聚合物C和D按比例滴加入乳化液中，搅拌，滴加完成即得成品。

本工艺步骤中，水和乳化剂的用量比例为：水：98-99％，乳化剂：2-1％。乳化液与聚合物C和D的用量比例为：乳化液：65-72％，C：27-24％，D：8-4％，总量为100％。乳化剂采用OP或十二烷基硫酸钠。

本发明采用一种热塑性材料丙烯酸脂类共聚物以及经阻聚、醚化处理的热固性材料聚羟基三聚氰胺，使两者通过互相交联形成更稳定且性能更好的新的交联结构物，乳化工艺则对防水剂的有效成份进行匀化和分散处理，使防水剂能成为水溶性添加剂。本发明制得的防水剂既具有热塑性丙烯酸脂类聚合物系列的优良防水效果，又具有热固性聚羟基三聚氰胺的稳定性好的特点，成为纸模餐具制备中的理想防水剂。

实施例：

1.烯酸脂聚合物的制备：称取丙烯酸脂92克，丙烯酸7.5克，混合后加入200克的水中，引发剂采用过氧化苯甲酰，用量为0.5克，聚合温度为72℃，聚合时间1.5小时，得丙烯酸脂-丙烯酸共聚物C。

2.称取甲醛98克，三乙醇胺2克，PH值8，加入三聚氰胺72克，升温至60℃，保温，加入甲醇82克，醚化温度50℃，反应时间0.1小时；加入阻聚剂氯乙醇14克。制得经阻聚和醚化的三羟基三聚氰胺D。

3.乳化处理：称取步骤1中的共聚物C50克，步骤2中的化合物D10克，滴加入140克乳化液中，乳化温度为60℃左右。该乳化液中乳化剂采用OP，重量占1.5％。边滴加边搅拌。1小时滴加完毕，即得所需成品。

Claims

1、一种纸模餐具用防水剂，由丙烯酸酯类共聚物C、经阻聚处理的醚化后的聚羟基三聚氰胺D和乳化液混合而成，其特征在于各组分重量的配比为：

A：85.7～95％，B：14～3％，引发剂：0.3～2％，总量为100％；经阻聚处理的醚化后的聚羟基三聚氰胺D为由甲醛与三乙醇胺中和反应后加入三聚氰胺获得，甲醛与三乙醇胺的组分重量配比为：

甲醛：95～99％，三乙醇胺：5～1％；乳化液的组分重量配比为：水：98～99％，乳化剂：2～1％，乳化剂采用OP或十二烷基硫酸钠。

2、一种纸模餐具用防水剂的制备工艺，其特征在于具体步骤如下：

(1)制备热塑性丙烯酸脂类共聚物：

采用悬浮聚合法，把丙烯酸脂或甲基丙烯酸脂A与丙烯酸或甲基丙烯酸B的混合物加入水中，在60～90℃温度条件下加入聚合引发剂，反应0.5～3小时，使A和B发生共聚，形成共聚物C，各组分的用量配比为：

A：85.7～95％，B：14～3％，引发剂：0.3～2％，三者总量为100％；

A和B及引发剂与水的用量比例为：前者：30～40％，水：70～60％；

(2)制备热固性聚羟基三聚氰胺D：

——将甲醛用三乙醇胺中和，至PH＝8～9，加入三聚氰胺，逐步加热升温，至放热阶段，控温保温，冷却备用；

——在上述反应物中加入甲醇或乙醇，在45～55℃温度下醚化；

——经过醚化的化合物再加入阻聚剂，其重量配比为，前者：93～96％，后者：7～4％；

(3)乳化处理：

把乳化剂加入水中，升温至55～75℃，把上述聚合物C和D按比例滴加入乳化液中，搅拌，滴加完成即得成品，这里水和乳化剂的用量配比为，水：98～99％，乳化剂：2～1％：乳化液与C、D的用量配比为，乳化液：65～72％，C：27～24％，D：8～4％。

3、根据权利要求2所述的防水剂制备工艺，其特征在于三羟化时，甲醛加三乙醇胺与三聚氰胺的用量配比为：前者：55～60％，后者：45～40％，保温温度为50～70℃，醚化反应时间为0.1～0.5小时。

4、根据权利要求2所述的防水剂制备工艺，其特征在于六羟化时，甲醛加三乙醇胺与三聚氰胺的用量配比为：前者：40～50％，后者：60～55％。保温温度为75～95℃，醚化反应时间为0.4～2.0小时。