CN114316124A - 一种木纹纸用高光水性上光油的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种木纹纸用高光水性上光油的制备方法，该方法包括：一、将水和十二烷基硫酸钠分散后加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯，丙烯酸、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯和正十二烷基硫醇得到预乳化液；二、将十二烷基硫酸钠、缓冲剂和水搅匀并升温，加入部分预乳化液和部分过硫酸钾水溶液升温反应，继续滴加剩余预乳化液和剩余过硫酸钾水溶液保温得到反应产物，调节pH后分散过滤得到中间产物；三、将中间产物与成膜助剂、消泡剂、流变剂、基材润湿剂搅匀。本发明通过控制种子乳液聚合法的步骤和工艺参数，提高了水性上光油的成膜性和光泽度，形成的涂层光泽度高、美观饱满、附着力优异，克服了现有水性上光油低光泽度的缺陷。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种木纹纸用高光水性上光油的制备方法。
背景技术
水性上光油是一种用于食品包装、礼品盒、期刊封面等印刷品具有保护和装饰作用的涂料。依据新环保法规对环保提出更高的要求，以及人们对环保的重视，发展新的环境友好型上光油成为水性涂料的研究方向之一。目前，丙烯酸乳胶具有优异的耐候性、保光保色性、且性价比高、无污染，以水代替有机溶剂，能够有效降低有机挥发物(VOC)排放，利于环保要求，可逐渐取代塑膜复合纸在包装领域的地位，但在实际应用中，仍然存在低光泽度的缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种木纹纸用高光水性上光油的制备方法。该方法采用种子乳液聚合法制备中间产物，通过控制聚合反应的步骤和工艺参数，形成核壳结构的种子，提高了中间产物制备的水性上光油的成膜性和光泽度，将水性上光油用于木纹纸印刷上光后，形成的涂层不仅光泽度高，且美观饱满，附着力优异，具有良好的装饰效果，克服了现有水性上光油低光泽度的缺陷。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种木纹纸用高光水性上光油的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、按质量份数计在室温下将30～35份水和0.5～1份十二烷基硫酸钠分散均匀，然后加入主单体10～13份苯乙烯、14～20份甲基丙烯酸甲酯、7～20份丙烯酸丁酯，功能性单体1～1.7份丙烯酸、0.5份甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯和0.5份链转移剂正十二烷基硫醇，制备得到预乳化液；
步骤二、按质量份数计将0.5份十二烷基硫酸钠、2份缓冲剂NaHCO3和5份水搅拌均匀并水浴升温至45℃～52℃，然后加入部分步骤一中制备的预乳化液作为种子乳液，并加入部分过硫酸钾水溶液，升温至78℃～85℃反应，当反应体系变蓝后继续滴加剩余步骤一中制备的预乳化液和剩余过硫酸钾水溶液保温1h～2.5h，冷却至室温得到反应产物，将反应产物调节至pH为8～8.5，再加入乙二胺并分散10min～20min，过滤后得到中间产物；所述过硫酸钾水溶液按质量份数计由0.2～1.8份过硫酸钾溶于10份水配制而得；
步骤三、按质量份数计将95份步骤二中得到的中间产物与4份成膜助剂、0.2份消泡剂、0.6份流变剂、0.2份基材润湿剂搅拌均匀，得到木纹纸用高光水性上光油。
本发明以苯乙烯(St)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为主单体，丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯(AAEM)为功能性单体，正十二烷基硫醇(NDM)为链转移试剂，过硫酸钾为引发剂，先将水和部分十二烷基硫酸钠混匀，加入主单体、功能性单体、链转移试剂制备预乳化液，然后将剩余十二烷基硫酸钠、缓冲剂NaHCO3和水搅匀升温，并加入部分预乳化液作为种子乳液与引发剂进行聚合形成核壳结构，当反应体系变蓝即种子已经反应形成后，继续滴加剩余预乳化液和引发剂继续保温反应制备自交联型丙烯酸乳胶，得到中间产物；再将中间产物与成膜助剂、消泡剂、流变剂与基材润湿剂搅匀，得到木纹纸用高光水性上光油。本发明通过采用种子聚合法，分步控制中间产物的形成，提高了中间产物制备的水性上光油的成膜性，进而提高光泽度，将水性上光油用于木纹纸印刷上光后，形成的涂层不仅光泽度高，且美观饱满，附着力优异，具有良好的装饰效果，克服了现有水性上光油低光泽度的缺陷。
上述的一种木纹纸用高光水性上光油的制备方法，其特征在于，步骤二中所述作为种子乳液的部分预乳化液的质量含量为预乳化液总质量的1％～4％。采用该含量的种子乳液有效控制聚合反应的过程，有利于核壳结构的预先形成，提高水性上光油的成膜性，进而提高制备的水性上光油的光泽度。
上述的一种木纹纸用高光水性上光油的制备方法，其特征在于，步骤二中所述部分过硫酸钾水溶液的质量含量为过硫酸钾水溶总质量的0.2％。
上述的一种木纹纸用高光水性上光油的制备方法，其特征在于，步骤二中所述滴加用时3.5h～5h。通过控制滴加的时间进而控制滴加的速度，避免了爆聚的发生，有效控制了中间产物的形成过程及形成质量。
上述的一种木纹纸用高光水性上光油的制备方法，其特征在于，步骤三中所述成膜助剂为DPnB，所述流变剂由0.3份流变剂RM-2020和0.3份流变剂0620组成，所述基材润湿剂为TEGO-245。该优选种类的辅料提高了水性上光油的使用方便性，有利于水性上光油的应用。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明采用种子乳液聚合法制备中间产物，然后与辅料搅匀制备得到木纹纸用高光水性上光油，通过控制聚合反应的步骤和工艺参数，形成核壳结构的种子，提高了中间产物制备的水性上光油的成膜性和光泽度，将水性上光油用于木纹纸印刷上光后，形成的涂层不仅光泽度高，且美观饱满，附着力优异，具有良好的装饰效果，克服了现有水性上光油低光泽度的缺陷。
2、本发明的制备工艺简单，对设备要求较低，易于实现工业化应用。
3、本发明将种子乳液聚合法制备的中间产物与成膜助剂、消泡剂、流变剂、基材润湿剂搅匀制备水性上光油，通过添加辅料改善水性上光油的性能，提高了水性上光油的使用方便性。
下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步的详细描述。
具体实施方式
本发明实施例1～实施例4中采用的成膜助剂DPnB为工业级，生产厂家为上海立妮化工有限公司，采用的流变剂RM-2020为工业级，生产厂家为广州露华生物科技有限公司，采用的流变剂0620为工业级，生产厂家为上海松尾贸易有限公司，采用的基材润湿剂为工业级，生产厂家为佛山三升贸易有限公司，采用的消泡剂BYK-022为工业级，生产厂家为深圳市吉田化工有限公司。
实施例1
本实施例包括以下步骤：
步骤一、按质量份数计在室温下将30份水和0.5份十二烷基硫酸钠分散均匀，然后加入主单体10份苯乙烯、20份甲基丙烯酸甲酯、20份丙烯酸丁酯，功能性单体1份丙烯酸、0.5份甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯和0.5份链转移剂正十二烷基硫醇，制备得到预乳化液；
步骤二、按质量份数计将0.5份十二烷基硫酸钠、2份缓冲剂NaHCO3和5份水搅拌均匀并水浴升温至45℃，然后加入1％步骤一中制备的预乳化液作为种子乳液，并加入10％过硫酸钾水溶液，升温至85℃反应，当反应体系变蓝后继续滴加剩余99％步骤一中制备的预乳化液和剩余90％过硫酸钾水溶液保温2.5h，冷却至室温得到反应产物，将反应产物调节至pH为8～8.5，再加入乙二胺并分散20min，过滤后得到中间产物；所述过硫酸钾水溶液按质量份数计由0.5份过硫酸钾溶于10份水配制而得；
步骤三、按质量份数计将95份步骤二中得到的中间产物与4份成膜助剂DPnB、0.2份消泡剂BYK-022、0.3份流变剂RM-2020、0.3份流变剂0620、0.2份基材润湿剂TEGO-245搅拌均匀，得到木纹纸用高光水性上光油。
实施例2
本实施例包括以下步骤：
步骤一、按质量份数计在室温下将35份水和1份十二烷基硫酸钠分散均匀，然后加入主单体13份苯乙烯、14份甲基丙烯酸甲酯、7份丙烯酸丁酯，功能性单体1.7份丙烯酸、0.5份甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯和0.5份链转移剂正十二烷基硫醇，制备得到预乳化液；
步骤二、按质量份数计将0.5份十二烷基硫酸钠、2份缓冲剂NaHCO3和5份水搅拌均匀并水浴升温至52℃，然后加入4％步骤一中制备的预乳化液作为种子乳液，并加入10％过硫酸钾水溶液，升温至78℃反应，当反应体系变蓝后继续滴加剩余96％步骤一中制备的预乳化液和剩余90％过硫酸钾水溶液保温1h，冷却至室温得到反应产物，将反应产物调节至pH为8～8.5，再加入乙二胺并分散20min，过滤后得到中间产物；所述过硫酸钾水溶液按质量份数计由1.8份过硫酸钾溶于10份水配制而得；
步骤三、按质量份数计将95份步骤二中得到的中间产物与4份成膜助剂DPnB、0.2份消泡剂BYK-022、0.3份流变剂RM-2020、0.3份流变剂0620、0.2份基材润湿剂TEGO-245搅拌均匀，得到木纹纸用高光水性上光油。
实施例3
本实施例包括以下步骤：
步骤一、按质量份数计在室温下将32份水和0.8份十二烷基硫酸钠分散均匀，然后加入主单体12份苯乙烯、20份甲基丙烯酸甲酯、15份丙烯酸丁酯，功能性单体1.7份丙烯酸、0.5份甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯和0.5份链转移剂正十二烷基硫醇，制备得到预乳化液；
步骤二、按质量份数计将0.5份十二烷基硫酸钠、2份缓冲剂NaHCO3和5份水搅拌均匀并水浴升温至50℃，然后加入3％步骤一中制备的预乳化液作为种子乳液，并加入10％过硫酸钾水溶液，升温至78℃反应，当反应体系变蓝后继续滴加剩余97％步骤一中制备的预乳化液和剩余90％过硫酸钾水溶液保温2h，冷却至室温得到反应产物，将反应产物调节至pH为8～8.5，再加入乙二胺并分散18min，过滤后得到中间产物；所述过硫酸钾水溶液按质量份数计由0.2份过硫酸钾溶于10份水配制而得；
步骤三、按质量份数计将95份步骤二中得到的中间产物与4份成膜助剂DPnB、0.2份消泡剂BYK-022、0.3份流变剂RM-2020、0.3份流变剂0620、0.2份基材润湿剂TEGO-245搅拌均匀，得到木纹纸用高光水性上光油。
实施例4
本实施例包括以下步骤：
步骤一、按质量份数计在室温下将32份水和0.7份十二烷基硫酸钠分散均匀，然后加入主单体10份苯乙烯、17.5份甲基丙烯酸甲酯、15份丙烯酸丁酯，功能性单体1.3份丙烯酸、0.5份甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯和0.5份链转移剂正十二烷基硫醇，制备得到预乳化液；
步骤二、按质量份数计将0.5份十二烷基硫酸钠、2份缓冲剂NaHCO3和5份水搅拌均匀并水浴升温至52℃，然后加入1.5％步骤一中制备的预乳化液作为种子乳液，并加入10％过硫酸钾水溶液，升温至78℃反应，当反应体系变蓝后继续滴加剩余98.5％步骤一中制备的预乳化液和剩余90％过硫酸钾水溶液保温2h，冷却至室温得到反应产物，将反应产物调节至pH为8～8.5，再加入乙二胺并分散10min，过滤后得到中间产物；所述过硫酸钾水溶液按质量份数计由1.5份过硫酸钾溶于10份水配制而得；
步骤三、按质量份数计将95份步骤二中得到的中间产物与4份成膜助剂DPnB、0.2份消泡剂BYK-022、0.3份流变剂RM-2020、0.3份流变剂0620、0.2份基材润湿剂TEGO-245搅拌均匀，得到木纹纸用高光水性上光油。
对本发明实施例1～实施例4制备的木纹纸用高光水性上光油的光泽度进行检测，具体过程为：采用线棒将木纹纸用高光水性上光油刮涂在白卡纸上至厚度100μm，在80℃干燥30s后完成涂膜，然后对光泽(60°)进行检测，结果显示实施例1～实施例3制备的木纹纸用高光水性上光油的光泽(60°)分别为85.2、87.2、96.3和89.5，远高于现有技术制备的木纹纸用高光水性上光油的光泽(60°)60°～70°，说明本发明的制备方法显著提高了木纹纸用高光水性上光油的光泽度。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (5)
1.一种木纹纸用高光水性上光油的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、按质量份数计在室温下将30～35份水和0.5～1份十二烷基硫酸钠分散均匀，然后加入主单体10～13份苯乙烯、14～20份甲基丙烯酸甲酯、7～20份丙烯酸丁酯，功能性单体1～1.7份丙烯酸、0.5份甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯和0.5份链转移剂正十二烷基硫醇，制备得到预乳化液；
步骤二、按质量份数计将0.5份十二烷基硫酸钠、2份缓冲剂NaHCO3和5份水搅拌均匀并水浴升温至45℃～52℃，然后加入部分步骤一中制备的预乳化液作为种子乳液，并加入部分过硫酸钾水溶液，升温至78℃～85℃反应，当反应体系变蓝后继续滴加剩余步骤一中制备的预乳化液和剩余过硫酸钾水溶液保温1h～2.5h，冷却至室温得到反应产物，将反应产物调节至pH为8～8.5，再加入乙二胺并分散10min～20min，过滤后得到中间产物；所述过硫酸钾水溶液按质量份数计由0.2～1.8份过硫酸钾溶于10份水配制而得；
步骤三、按质量份数计将95份步骤二中得到的中间产物与4份成膜助剂、0.2份消泡剂、0.6份流变剂、0.2份基材润湿剂搅拌均匀，得到木纹纸用高光水性上光油。
2.根据权利要求1所述的一种木纹纸用高光水性上光油的制备方法，其特征在于，步骤二中所述作为种子乳液的部分预乳化液的质量含量为预乳化液总质量的1％～4％。
3.根据权利要求1所述的一种木纹纸用高光水性上光油的制备方法，其特征在于，步骤二中所述部分过硫酸钾水溶液的质量含量为过硫酸钾水溶总质量的10％。
4.根据权利要求1所述的一种木纹纸用高光水性上光油的制备方法，其特征在于，步骤二中所述滴加用时3.5h～5h。
5.根据权利要求1所述的一种木纹纸用高光水性上光油的制备方法，其特征在于，步骤三中所述成膜助剂为DPnB，所述流变剂由0.3份流变剂RM-2020和0.3份流变剂0620组成，所述消泡剂为BYK-022，所述基材润湿剂为TEGO-245。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114908607A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-08-16 | 威海合众创亚环保科技有限公司 | 一种基于层层自组装的预印水性上光油及其制备方法 |
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2021
- 2021-12-31 CN CN202111673565.2A patent/CN114316124A/zh active Pending
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| CN114908607A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-08-16 | 威海合众创亚环保科技有限公司 | 一种基于层层自组装的预印水性上光油及其制备方法 |
| CN114908607B (zh) * | 2022-05-17 | 2023-02-28 | 威海合众创亚环保科技有限公司 | 一种基于层层自组装的预印水性上光油及其制备方法 |
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