[发明专利]造纸底涂用高平滑苯丙乳液的制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种改进型底涂用高平滑苯丙乳液的制备方法及应用，主要用作造纸底涂用高平滑涂料。 

背景技术

随着印刷工艺飞速发展，人们对涂布纸的质量要求越来越高，涂布纸作为高档材料用纸，其精美的外观质量也成为人们的追求目标。苯丙乳液由于其工艺简单，成本低廉，被广泛用于纸张涂料的粘结剂，纸制品涂层等领域，市场需求也越来越大。 

苯丙乳液具有耐热性、耐候性好等特点，但也存在一些明显的缺点，如聚丙烯酸酯乳液存在低温成膜性、抗回粘性、平滑度不够好等问题，所以为了克服以上缺点，我们需要对其进行性能改进。 

申请人曾公开了一种苯丙乳液的制备方法(CN201210088383.3)，制备得到的乳液应用于纸张涂料，使底涂后纸张表面强度略有增强，储藏稳定性提高。在此基础上，但平滑度还不够。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种造纸底涂用高平滑苯丙乳液的制备方法及应用，以克服现有技术存在的上述缺陷。 

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案实现： 

本发明造纸底涂用高平滑苯丙乳液的制备方法，包括如下步骤： 

（1）将总重量3-30%的引发剂、总重量5-40%的乳化剂和总重量10-40%的水混合均匀，然后加入总重量55-85%的混合单体和全部的功能性单体，得到均相乳液A； 

所述混合单体由（甲基）丙烯酸酯、（甲基）苯乙烯、（甲基）丙烯酸组成； 

（2）将聚氨酯预聚体、余量的引发剂、乳化剂、混合单体和水加入反应釜，然后滴加步骤（1）的均相乳液A进行反应，用碱性物质中和至pH为6-9，获得所述的造纸底涂用高平滑改进型苯丙乳液。 

作为优选技术方案，所述混合单体，以所述混合单体的总重量为基准，重量份数配比为： 

（甲基）丙烯酸酯      30-70份、 

（甲基）苯乙烯      25-65份、 

（甲基）丙烯酸    2-6份。 

所述步骤（2）中，将聚氨酯预聚体、余量的引发剂、余量的乳化剂、余量的混合单体和余量的水在65-85℃反应0.5-1.0小时，然后滴加步骤（1）的均相乳液A，在1.0-2.0小时内加完，然后在70-90℃反应1.0-2.0小时，降温至 20～40℃，用碱性物质中和至pH为6-9。 

所述功能性单体选自烯丙基-N-2-（2-氧-1-咪唑烷基）-乙基琥珀酸酯、烯丙基-N-乙基-β-（1-乙烯脲）-氨基甲酸酯、N-乙烯基吡咯烷酮中的至少一种。 

所述功能性单体用量为混合单体总重量的1.0-4.0%。 

作为进一步优选的技术方案，上述各组份的重量份数如下： 

其中绝干是指不含水的重量。 

所述聚氨酯预聚体选自4,4-二苯甲烷二异氰酸酯基预聚体、2,4-甲苯二异氰酸酯基预聚体、二亚甲基二苯基二异氰酸酯基预聚体中的至少一种。 

所述（甲基）丙烯酸酯类单体选自丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯中的至少一种。 

所述乳化剂选自阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂中的至少一种。 

所述非离子表面活性剂选自聚氧化乙烯蓖麻油、乙二醇脂肪酸酯、失水梨醇三油酸酯、壬基酚聚氧乙烯醚、松香酸聚氧乙烯酯、聚氧化乙烯单油酸酯、二苄基异丙苯基酚聚氧乙烯醚、月桂酸聚氧乙烯酯或甘油聚氧乙烯醚聚氧丙烯 醚脂肪酸酯中的至少一种； 

所述阴离子表面活性剂选自油酸钠、C₁₀-C₂₀烷基硫酸钠、二环己基-2-磺基琥珀酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠、C₁₀-C₂₀烷基萘磺酸钠、油酸钾或丁二酸磺酸钠中的至少一种。 

所述碱性物质选自氢氧化铵水溶液、氢氧化钾水溶液、氢氧化钠水溶液中的至少一种，重量浓度为10-25%； 

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。 

本发明制备的改进型底涂用高平滑苯丙乳液对专利CN201210088383.3进行了改进，通过采用加入功能性单体和在釜底加入聚氨酯预聚体的方法，使苯丙乳液的应用性能大大提高，使纸张的平滑度、表面强度、附着力性能得到明显改善。