CN111574661A - 一种胶带原纸用环保型树脂乳液和制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种胶带原纸用环保型浸渍树脂乳液及其制备方法。该环保型浸渍树脂乳液由丙烯酸酯、不饱和羧酸、硅烷、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，在制备时可通过改变功能单体和其它单体的比例来调整聚合物的性能。该胶带原纸浸渍树脂乳液可赋予胶带原纸理想的强度、挺度、耐破度，显著增强胶带原纸的物理强度、耐热防潮和抗溶剂性能。

Description

一种胶带原纸用环保型树脂乳液和制备方法
技术领域
本发明涉及一种胶带原纸用环保型浸渍树脂乳液及其制备方法。
背景技术
随着全球化限塑令的推广和实施，原来用塑料及涂塑的包装材料和塑料胶带材料必将逐渐被纸所代替，但由于纸张的强度等性能达不到胶带的要求，纸张需经树脂浸渍处理，提高纸张的物理强度，使纸张具有良好的加工性能和使用性能。常用的胶带原纸浸渍树脂有溶剂型树脂和水溶性树脂，随着人们对环境保护、节约能源方面的日益重视，胶带原纸用浸渍树脂普遍采用水溶型树脂。
发明内容
本发明的目的是提供一种性能优异的胶带原纸环保型浸渍树脂乳液及其制备方法。
发明的胶带原纸用环保型树脂乳液，其特征在于，是以丙烯酸酯类化合物为主单体，加入不饱和羧酸和硅烷，经聚合反应得到。它的原料组分及各组分的重量百分比含量为：丙烯酸酯单体10-35％，不饱和羧酸1-5％，硅烷1-5％，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％。
发明的胶带原纸用环保型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)将共聚单体丙烯酸酯、不饱和羧酸、硅烷、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70-90℃，加入占总单体预乳液重量5-20％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，过滤，得到本发明环保型树脂乳液。
本发明中，所说的丙烯酸酯单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸异辛酯中的一种或几种，具体比例可根据软硬度要求调配。
本发明中，所说的不饱和羧酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸中的任一种或几种。
本发明中，所说的硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷中的一种或几种。
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。
本发明的树脂乳液，共聚乳液体系中的丙烯酸酯对材料的粘结性好、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，从而使树脂乳液浸渍胶带原纸的抗张指数和耐破度较高，尤其是该胶带原纸的挺度更好，显著增强胶带原纸的物理强度、机械稳定性。同时，在共聚物中引入了乙烯基不饱和羧酸和硅烷，可使乳液在干燥时自交联成三维网络结构，可进一步提高浸渍胶带原纸的抗水性和湿强度，而且浸渍加工工艺简单，生产效率高，环境影响小。
本发明的树脂乳液，用于胶带原纸浸渍处理的工艺条件为：将树脂乳液用水稀释，使聚合物的浓度为5-25％，最好为10-20％，将胶带原纸在稀释后的乳液中浸渍后挤压烘干即可，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，适宜的热固条件视胶带原纸品种及生产方法而定。一般情况下，置于110℃～150℃下热固3-10分钟。
具体实施方式
实施例1
将乳化剂丙烯酰胺异丙基磺酸钠4g、十二烷基硫酸钠2.5g、过硫酸钾1g溶解于240g去离子水中，搅拌下加入丙烯酸丁酯107g、丙烯酸异辛酯52g、丙烯酸11g、乙烯基三甲氧基硅烷18g，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1g、过硫酸钾0.4g、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35g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，过滤得带蓝光的白色共聚物乳液。
实施例2
将乳化剂烯丙基聚醚硫酸钠4g、十二烷基磺酸钠3g、过硫酸钾1g溶解于240g去离子水中，搅拌下加入甲基丙烯酸丁酯113g、丙烯酸异辛酯48g、衣康酸15g、乙烯基三乙氧基硅烷17g，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1g、过硫酸钾0.4g、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，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4.5g、十二烷基磺酸钠2.5g、过硫酸铵1.2g溶解于250g去离子水中，搅拌下加入丙烯酸丁酯102g、甲基丙烯酸异辛酯62g、衣康酸17g、乙烯基三乙氧基硅烷14g，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1g、过硫酸铵0.4g、去离子水110g，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80℃后恒温，加入预乳液32g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85℃，保温2小时后，降温到40℃以下，过滤得带蓝光的白色共聚物乳液。

Claims (8)

1.胶带原纸用环保型树脂乳液，其特征在于，是以丙烯酸酯类化合物为主单体，加入不饱和羧酸和硅烷，经聚合反应得到。
2.权利要求1所述的胶带原纸用环保型树脂乳液，其特征在于它由如下重量百分比的原料制成：丙烯酸酯单体10-35％，不饱和羧酸1-5％，硅烷1-5％，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％。
3.权利要求1所述的胶带原纸用环保型树脂乳液的制备方法，其特征是包括以下步骤：
①将共聚单体丙烯酸酯、不饱和羧酸、硅烷、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70-90℃，加入占总单体预乳液重量5-20％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，过滤即可。
4.根据权利要求2所述的胶带原纸用环保型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丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸异辛酯中的一种或几种，具体比例可根据软硬度要求调配。
5.根据权利要求2所述的胶带原纸用环保型树脂乳液的制备方法，其特征是所说的不饱和羧酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸中的任一种或几种。
6.根据权利要求2所述的胶带原纸用环保型树脂乳液的制备方法，其特征是所说的硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷中的任一种或几种。
7.根据权利要求2所述的胶带原纸用环保型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。
8.根据权利要求2所述的胶带原纸用环保型树脂乳液的制备方法，其特征是所说的引发剂是过硫酸钾、过硫酸铵或过硫酸钠。
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