[发明专利]一种新型生物胶乳及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型生物胶乳，尤其涉及一种可降解、能够部分或全部取代石油基丁苯胶乳的新型生物胶乳及其制备方法和在造纸领域的应用。 

背景技术

胶黏剂是涂料的重要组成部分，它能使颜料之间相互粘合，同时使颜料与原纸表面粘合；它能调节印刷油墨的吸收，以使得油墨凝固和油墨光泽度达到平衡；此外它在涂料中还起到保护胶体的作用，控制着涂料的稳定性和流动性。一般情况下，胶黏剂对颜料需有较强的粘结力，以增加涂布纸表面强度，减轻掉毛掉粉；同时，胶黏剂与颜料的适应性要好，并保证涂层具有适当的吸墨性和塑性，以提高压光效果；另外，胶黏剂还需要有合适的黏度、成膜性以及流动性，以利于涂布作业并提高涂布均匀性。 

从1960年开始，羧基丁苯胶乳已开始应用于纸和纸板的涂布。近年来由于羧基丁苯胶乳具有很多优越性，如高固含低粘度性，对涂料的粘度影响小，在高固含下仍具有优良的上机运行性；高纸张光泽度、油墨光泽度和高纸张表面强度等，可满足高浓度高速涂布要求；因此在涂布纸中的使用量不断增加，已成为现今涂料胶黏剂的主流。但是羧基丁苯胶乳及丁苯胶乳等石油基丁苯胶乳不可再生、污染大且价格昂贵。为降低生产成本，不少科研工作者以及企业又将目光转向了价格较为低廉的生物胶乳，尤其是淀粉基胶黏剂，它可以部分甚至全部替代羧基丁苯胶乳。这样不仅可以降低涂布纸生产成本，而且能够节约不可再生的石油资源，同时由于涂层不含难降解的合成聚合物，对于实现涂布纸品的完全再生及回收利用有重大的意义。 

但是天然淀粉的分子量高，糊液稳定性差，成膜脆，抗水性差，制备的涂料粘度高，固含量低，涂布纸抗水性、耐折度、光泽度等较差。针对以上情况，需要对原淀粉进行改性，降低其分子量，引入抗水性单体并进行交联，提高其抗水性，同时对其进行增塑，这样才能制备出高固含、低粘度、能够满足涂布要求的生物胶乳，能够部分或全部取代石油基丁苯胶乳进行涂布。 

有鉴于此，有必要对现有的生物胶乳及其制备方法予以改进，以解决上述问题。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种可降解、能够部分或全部取代石油基丁苯胶乳的新型生物胶乳及其制备方法和在造纸领域的应用。 

为实现上述发明目的，本发明提供了一种新型生物胶乳，所述新型生物胶乳含有以下重量份的组分： 

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作为本发明的进一步改进，所述烯类单体选自丙烯酸及其酯类、丙烯酰胺、甲基丙烯酸及其酯类和醋酸乙烯中的一种或多种。 

作为本发明的进一步改进，所述引发剂选自过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾、硫代硫酸钾、亚硫酸氢钠和硝酸铈铵中的一种或者多种。 

作为本发明的进一步改进，所述交联改性剂选自酚醛树脂、聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂、硅烷偶联剂、脲醛树脂、聚酰胺聚脲甲醛树脂、三聚氰胺树脂、乙二醛、戊二醛、硼砂、酸酐中的一种或几多种。 

作为本发明的进一步改进，所述增塑剂选自水、甘油、乙二醇、丙二醇、聚二醇、糖醇、脲、柠檬酸、柠檬酸酯中的一种或多种。 

作为本发明的进一步改进，所述新型生物胶乳还含有0.6-3份的乳化剂。 

作为本发明的进一步改进，所述乳化剂选自烷基酚聚氧乙烯醚、司盘-80、吐温-60、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种。 

作为本发明的进一步改进，所述新型生物胶乳的固含量为50%-55%，黏度为100-500mPas。 

为实现上述发明目的，本发明还提供了一种制备所述新型生物胶乳的制备方法，步骤为： 

在具有搅拌器、温度计、回流冷凝器的反应器中，按所述配比加入淀粉及其衍生物、水和烯类单体，搅拌升温至60-90℃；

加入引发剂并保持原溶液的温度反应0.5-3h；

加入改性交联剂反应0.5-1.5h；

降温到40-50℃，加入pH调节剂调节pH至6-8；

加入增塑剂，搅拌出料，即得到新型生物胶乳。

为实现上述发明目的，本发明还提供了另一种制备所述新型生物胶乳的制备方法，步骤为： 

在具有搅拌器、温度计、回流冷凝器的反应器中，按所述配比加入淀粉及其衍生物、水和30%-50%的引发剂，搅拌升温至60-90℃；

分别将剩余50%-70%的引发剂和通过乳化剂预乳化后的烯类单体同时滴加入反应器，并保持原溶液的温度恒温反应1-3h；

加入改性交联剂反应0.5-1.5h；

降温到40-50℃，加入pH调节剂调节pH至6-8；