[发明专利]钠基膨润土改性的丁苯乳液及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种粘结剂，具体涉及一种丁苯乳液及其制备方法。

背景技术

丁苯乳液广泛用于纸张涂料的粘结，随着乳液应用工艺技术的改进和发展，对乳液的性能要求越来越高，要求乳液具有良好的工艺适用性，其中，最重要还是丁苯乳液的粘结性。

中国专利CN101077902A公开了一种丁苯乳液及其制备方法，采用反应性乳化剂，制成乳液具有优异的耐水性和附着力，但其乳液粘结性有所不足。

发明内容

本发明的目的是提出一种钠基膨润土改性的丁苯乳液及其制备方法和应用，以克服已有技术的缺陷。

本发明所述的钠基膨润土改性的丁苯乳液，各组分及重量份数如下：

丁苯乳液基料          100份

钠基膨润土分散液      5～10份

其制备方法包括如下步骤：

将丁苯乳液基料、钠基膨润土分散液和适量去离子水混合，获得丁苯乳液。所得丁苯乳液的重量固含量为40％～60％，pH＝7～10。

所述丁苯乳液基料的制备方法包括以下步骤：将羧酸单体、丁二烯单体、(甲基)苯乙烯单体、分子量调节剂、乳化剂和引发剂的混合物的水溶液进行自由基乳液共聚，反应温度40℃～90℃、反应压力0.6MPa～1.0Mpa、反应时间3～10小时，将反应产物用碱性物质调节pH＝7～10，经过滤得到所述丁苯乳液基料。所得丁苯乳液基料重量固含量40％～60％，pH＝7～10。

所述的丁苯乳液基料，在反应体系中，组分和重量份数如下：

羧酸单体              1～5份

丁二烯单体            20～400份

(甲基)苯乙烯单体      100份

分子量调节剂          0.2～2份

乳化剂                0.5～5份

引发剂                0.5～5份

碱性物质              1～5份

水                    82～785份

所说的羧酸单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸或衣康酸中的至少一种；

所说的乳化剂，选自烯丙基聚氧乙烯醚硫酸铵、烯丙基聚氧乙烯醚或乙烯基聚氧乙烯醚中的至少一种；

所说的分子量调节剂为正十二硫醇、叔十二硫醇或正丁硫醇中的至少一种；

所说的引发剂选自过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵中的至少一种；

所说的碱性物质选自碱金属的氢氧化物，优选氢氧化钠，最好采用重量含量为10％～40％的氢氧化钠水溶液。

所说的钠基膨润土分散液是通过如下方法制备的：

将聚丙烯酸钠水溶液、钠基膨润土和水，在研磨介质存在下进行研磨分散，得到钠基膨润土分散液；

所说的钠基膨润土分散液中，各组分和重量分数如下：

钠基膨润土             100份

聚丙烯酸钠水溶液       0.2～1份

水                     66～152份

所说的聚丙烯酸钠水溶液固含量为20～50wt％，pH＝7～9，分子量：2000～4000g/mol。可选用市售产品，例如上海东升新材料有限公司牌号为DS-FS551B的分散剂。

所说的研磨介质为氧化锆珠，研磨介质的加入量和钠基膨润土的重量比为1：1，研磨分散时间为4～6小时。

所述的丁苯乳液可以用于造纸涂料配方中。

众所周知，在丁苯乳液中加入膨润土会降低乳液的粘结性。但本发明人发现在本发明中加入5～10wt％钠基膨润土分散液不但不会降低丁苯乳液的粘结性，相反还会有所提高。这可能是由于钠基膨润土中具有大量的铝镁离子，能够与丁苯乳液基料中羧基等活性基团起螯合作用而增强其粘结性。同时，当此丁苯乳液配制成造纸涂料涂布后，其中的铝镁离子能与纸张表面的羟基等活性基团起反应而增强纸张的表面强度，即涂料中所用丁苯乳液的粘结性得到增强。

本发明在丁苯乳液中加入一种钠基膨润土分散液，与普通丁苯乳液相比，具有优异的粘结性，是一种能满足造纸涂料用高性能、环保的产品。该产品在造纸涂料中使用，能明显提高涂料涂层的粘结性。

具体实施方式

实施例1

1、丁苯乳液基料的制备：