CN113880979A - 一种高保水丙烯酸酯背涂液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高保水丙烯酸酯背涂液及其制备方法,其中的高保水丙烯酸酯背涂液由以下质量百分比的原料制成:甲基丙烯酸甲酯10‑30%;丙烯酸乙酯2.5‑5%;羟基丙烯酸酯单体5‑10%;含氟丙烯酸酯单体0.5‑3%;引发剂0.03‑0.09%;乳化剂0.5‑3%;余量为水。本发明以甲基丙烯酸甲酯为主要单体,其玻璃化转变温度高,分子链刚性大,能有有效抑制纸张的形变。同时,羟基丙烯酸酯单体的加入,其羟基具有亲水性,会向纸张内部延伸,与纸张纤维中含有的水分子形成缔合,达到锁定水分的作用。而含氟单体中的氟原子会向涂层内部翻转,其强烈的疏水性会在涂层内部排列为一道疏水的防御墙,屏蔽水分子的靠近。通过亲水的缔合与疏水屏蔽的双重作用来达到保持纸张含水率稳定的效果。

Description

一种高保水丙烯酸酯背涂液及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料制备领域,尤其涉及一种高保水丙烯酸酯背涂液及其制备方法。
背景技术
纸张经过涂布上胶后需要经过烘箱干燥,从而会导致纸张中水分的流失,从而影响纸张的卷曲度,并增加纸张纤维的脆性。因此如何保证纸张在经过烘箱后含水率的稳定性一直是纸张涂布行业的难点之一。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种高保水丙烯酸酯背涂液,将其涂布至纸张的非上胶面,能够达到保证纸张含水率稳定的效果。
本发明提供的高保水丙烯酸酯背涂液,由以下质量百分比的原料制成:
Figure BDA0003327784360000011
在一些实施例中,所述羟基丙烯酸酯单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙酸羟丙酯中的一种或几种。
在一些实施例中,所述含氟丙烯酸酯单体为丙烯酸三氟乙酯,丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸十二氟庚酯中的一种或几种。
在一些实施例中,所述引发剂为过硫酸钾、过量酸铵、过硫酸钠中的一种。
在一些实施例中,所述乳化剂为阴离子型乳化剂与非离子型乳化剂复配而成。
在一些实施例中,所述阴离子型乳化剂与所述非离子型乳化剂的复配比比例为4:1-2:1。
本发明还提供了一种高保水丙烯酸酯背涂液的制备方法,其包括如下步骤:
将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、羟基丙烯酸酯单体、含氟丙烯酸酯单体、乳化剂、水加入分散容器中进行预乳化,得到预乳液;
将水和占总量三分之一的引发剂加入反应容器内,升温至78℃;
将占总量四分之一预乳液加入至反应容器内,恒温反应1-2.5h;
升温至80℃,将剩余预乳液滴加至反应容器内,控制滴加时间为3-5h,滴加至一半时补加占总量三分之一的引发剂;
滴加完成后,将剩余的引发剂加入至容器内,并升温至86℃;
保温1-2h后,降温出料。
在一些实施例中,分散容器的转速为300-600r/min,预乳化时间为20-60min。
有益效果:
本发明以甲基丙烯酸甲酯为主要单体,其玻璃化转变温度高,分子链刚性大,能有有效抑制纸张的形变。同时羟基丙烯酸酯单体的加入,其羟基具有亲水性,会向纸张内部延伸,与纸张纤维中含有的水分子形成缔合,达到锁定水分的作用。而含氟单体中的氟原子会向涂层内部翻转,其强烈的疏水性会在涂层内部排列为一道疏水的防御墙,屏蔽水分子的靠近。通过亲水的缔合与疏水屏蔽的双重作用来达到保持纸张含水率稳定的效果。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
将30g甲基丙烯酸甲酯、5g丙烯酸乙酯、10g丙烯酸酯羟乙酯单体、0.5g丙烯酸三氟乙酯、0.05g乳化剂、30g水加入分散容器中进行预乳化,其中:预乳化转速为300r/min,预乳时间为60min。
将24.42g水和0.01g的过硫酸铵加入反应容器,升温至78℃。
加入占总量四分之一预乳液,恒温反应2.5h。
升温至80℃,滴加剩余预乳液,控制滴加时间为5h,滴加至一半时补加0.01g过硫酸铵。
滴加完成后,加入0.01g过硫酸铵,并升温至86℃。
保温2h,降温出料。
实施例2
将10g甲基丙烯酸甲酯、5g丙烯酸乙酯、5g羟基丙烯酸酯单体、3g含氟丙烯酸酯单体、3g乳化剂、40g水加入分散容器中进行预乳化,其中:预乳化转速为600r/min,预乳时间为20min。
将33.91g水和0.03g过硫酸钾加入反应容器,升温至78℃。
加入占总量四分之一的预乳液,恒温反应1h。
升温至80℃,滴加剩余预乳液,控制滴加时间为3h,滴加至一半时补加0.03g过硫酸钾。
滴加完成后,加入0.03g过硫酸钾,并升温至86℃。
保温1h,降温出料。
实施例3
将20g甲基丙烯酸甲酯、2.5g丙烯酸乙酯、7.5g羟基丙烯酸酯单体、1.5g含氟丙烯酸酯单体、1.44g乳化剂、37g水加入分散容器中进行预乳化,转速为400r/min,预乳时间为40min。
将30g水和0.02g过硫酸钠加入反应容器,升温至78℃。
加入占总量四分之一的预乳液,恒温反应1h。
升温至80℃,滴加剩余预乳液,控制滴加时间为3h,滴加至一半时补加0.02g过硫酸钠。
滴加完成后,加入剩余0.02g过硫酸钠,并升温至86℃。
保温1.5h,降温出料。
实施例4
将12.5g甲基丙烯酸甲酯、3.5g丙烯酸乙酯、6g羟基丙烯酸酯单体、2g含氟丙烯酸酯单体、0.5g乳化剂、35.46g水加入分散容器中进行预乳化,转速为500r/min,预乳时间为25min。
将40g水和0.02g过硫酸钾加入反应容器,升温至78℃。
加入占总量四分之一的预乳液,恒温反应1h。
升温至80℃,滴加剩余预乳液,控制滴加时间为3h,滴加至一半时补加0.01g过硫酸钾。
滴加完成后,加入剩余0.01g过硫酸钾,并升温至86℃。
保温80min,降温出料。
实施例5
将15g甲基丙烯酸甲酯、4g丙烯酸乙酯、8g羟基丙烯酸酯单体、2.5g含氟丙烯酸酯单体、2g乳化剂、35.45g水加入分散容器中进行预乳化,转速为350r/min,预乳时间为35min。
将33g水和0.02g过硫酸钠加入反应容器,升温至78℃。
加入占总量四分之一的预乳液,恒温反应1h。
升温至80℃,滴加剩余预乳液,控制滴加时间为3h,滴加至一半时补加0.02g过硫酸钠。
滴加完成后,加入剩余0.01g过硫酸钠,并升温至86℃。
保温100min,降温出料。
实施例6
将25g甲基丙烯酸甲酯、3g丙烯酸乙酯、9g羟基丙烯酸酯单体、1g含氟丙烯酸酯单体、1g乳化剂、35.92g水加入分散容器中进行预乳化,转速为450r/min,预乳时间为25min。
将25g水和0.03g过硫酸铵加入反应容器,升温至78℃。
加入占总量四分之一的预乳液,恒温反应1h。
升温至80℃,滴加剩余预乳液,控制滴加时间为3h,滴加至一半时补加0.03g过硫酸铵。
滴加完成后,加入剩余0.02g过硫酸铵,并升温至86℃。
保温110min,降温出料。
保水性能对比:
对比例1:未使用背涂液的纸张。
对比例2:使用普通背涂液的纸张。
在相同的测试环境下,测试到的干燥前后纸张含水率的具体数据如下表所示:
干燥前的含水量 干燥后的含水量
实施例1 7.6% 7.1%
实施例2 7.4% 7.0%
实施例3 7.4% 6.9%
对比例1 7.5% 1.4%
对比例2 7.6% 4.9%
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种高保水丙烯酸酯背涂液,其特征在于,其由以下质量百分比的原料制成:
Figure FDA0003327784350000011
2.如权利要求1所述的高保水丙烯酸酯背涂液,其特征在于,所述羟基丙烯酸酯单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙酸羟丙酯中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的高保水丙烯酸酯背涂液,其特征在于,所述含氟丙烯酸酯单体为丙烯酸三氟乙酯,丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸十二氟庚酯中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的高保水丙烯酸酯背涂液,其特征在于,所述引发剂为过硫酸钾、过量酸铵、过硫酸钠中的一种。
5.如权利要求1所述的高保水丙烯酸酯背涂液,其特征在于,所述乳化剂为阴离子型乳化剂与非离子型乳化剂复配而成。
6.如权利要求5所述的高保水丙烯酸酯背涂液,其特征在于,所述阴离子型乳化剂与所述非离子型乳化剂的复配比比例为4:1-2:1。
7.一种如权利要求1所述的高保水丙烯酸酯背涂液的制备方法,其特征在于,其包括如下步骤:
将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、羟基丙烯酸酯单体、含氟丙烯酸酯单体、乳化剂、水加入分散容器中进行预乳化,得到预乳液;
将水和占总量三分之一的引发剂加入反应容器内,升温至78℃;
将占总量四分之一预乳液加入至反应容器内,恒温反应1-2.5h;
升温至80℃,将剩余预乳液滴加至反应容器内,控制滴加时间为3-5h,滴加至一半时补加占总量三分之一的引发剂;
滴加完成后,将剩余的引发剂加入至容器内,并升温至86℃;
保温1-2h后,降温出料。
8.如权利要求7所述的高保水丙烯酸酯背涂液的制备方法,其特征在于,分散容器的转速为300-600r/min,预乳化时间为20-60min。
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