[发明专利]阳离子苯丙乳液及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于灰底白板纸表面施胶的阳离子苯丙乳液。

背景技术

乳液被广泛的用于纸张表面施胶，在应用过程中，对乳液的性能要求越来越高。随着乳液应用工艺技术的改进和发展，要求乳液具有良好的工艺适用性，其中，最重要还是苯丙乳液的粘结性。乳液应用于纸张涂料中能明显提高纸张的表面强度，显著降低灰底白板纸的Cobb值。

随着二次纤维在制浆造纸原料中比例的逐渐增大，以及纸机白水循环封闭程度增高，湿部的抄造环境日益恶劣，阳离子型表面施胶剂日益受到人们的青睐，当前工厂采用弱阴离子苯丙型表面施胶剂作为一种专门提高抗水性的表面施胶剂，使用过程中需要添加硫酸铝增加表面施胶剂的留着率，操作比较麻烦。

发明内容

本发明的目的是提供一种阳离子苯丙乳液及其制备方法和应用，以克服现有技术存在的上述缺陷。

本发明的阳离子苯丙乳液的制备方法，包括以下步骤：

a)将25～69重量份(甲基)丙烯酸酯、30～70重量份(甲基)苯乙烯和1～5重量份(甲基)丙烯酸混合，获得混合单体a；

b)将乳化剂、引发剂和水混合，获得乳化剂和引发剂水溶液b；

乳化剂的用量为总乳化剂重量的2.5～45.5％；

引发剂的用量为总引发剂重量的2.5～62.5％；

水的用量为总水重量的2.5～38.5％；

c)将阳离子单体和水混合，获得阳离子单体水溶液c；

水的用量为水的总重量用量的2.5～38.5％；

d)将混合单体a加入乳化剂、引发剂和水中混合，获得混合单体溶液d；

混合单体a的用量为总混合单体a重量的75～85％；

乳化剂的用量为总乳化剂重量的16.5～91％；

引发剂的用量为总引发剂重量的7.5～91％；

水的用量为总水重量的13.5～53％；

e)将余量的混合单体a加入余量的乳化剂、余量的引发剂和余量的水中，70℃～95℃、条件下反应10～40分钟，然后同时滴加混合单体溶液d和乳化剂、引发剂水溶液b和阳离子单体水溶液c，滴加时间为1～3小时，50～80℃反应1～2小时，降温至室温，用碱性溶液中和至pH＝7～10，过滤，获得产品；

乳液的重量固含量为25％～50％，平均粒径为60nm～180nm，pH值7～10；

各个组分的重量份数用量为：

所述(甲基)丙烯酸酯选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸或甲基丙烯酸C₈～C₁₆烷基酯中的至少一种；

阳离子单体选自对乙烯基苄基三甲基氯化铵或对甲基苄基三甲基氯化铵。

所述乳化剂选自失水山梨醇三油酸酯、失水山梨醇三硬脂酸酯(斯盘65)、乙二醇脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、失水山梨醇单硬脂肪酸酯(斯盘60)、失水山梨醇单油酸酯(斯盘80)、二乙二醇脂肪酸酯、失水山梨醇单棕榈酸酯(斯盘40)、聚氧化丙烯硬脂肪酸酯、失水山梨醇单月桂酸酯(斯盘20)、聚氧化乙烯硬脂肪酸酯、月桂酸聚氧乙烯酯、聚氧化乙烯(4)失水山梨醇单硬脂肪酸酯(吐温61)、聚氧化乙烯(5)失水山梨醇单油酸酯(吐温81)、聚氧化乙烯(20)失水山梨醇三硬脂酸酯(吐温65)、聚氧化乙烯(20)失水山梨醇三油酸酯(吐温85)、聚氧化乙烯单油酸酯、脂肪醇胺聚氧化乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧化乙烯单月桂酸酯、聚氧化乙烯蓖麻油、聚氧化乙烯(4)失水山梨醇单月桂酸酯(吐温21)、聚氧化乙烯(20)失水山梨醇单硬脂肪酸酯(吐温60)、聚氧化乙烯(20)失水山梨醇单油酸酯(吐温80)、聚氧化乙烯(20)失水山梨醇单棕榈酸酯(吐温40)、聚氧化乙烯(20)失水山梨醇单月桂酸酯(吐温20)中的至少一种；

所述引发剂选自过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的至少一种；

所说的碱性溶液选自氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液、氢氧化铵水溶液中的至少一种，重量固含量为25％；

采用本发明的方法制备的阳离子苯丙乳液，可应用于灰底白板纸表面施胶。