[发明专利]一种苯丙乳液型高效表面施胶剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工，特别是一种苯丙乳液型高效表面施胶剂及其制备方法。

背景技术

施胶是造纸的一道重要工序，其目的是通过一定的工艺方法使纸张表面均匀分布一种低表面能的物质，形成一层憎液性膜，阻止或延缓液体对纤维的渗透和扩散，使纸或纸板具有抗液体（特别是水和水溶液）扩散和渗透性能，主要分为浆内施胶和表面施胶两大类。近年来，表面施胶以其众多的优越性成为现代造纸技术中施胶处理的主要形式，其优点如下：（1）施胶成本低；（2）明显改善纸张表面性能，如表面强度、抗水性、平滑度及印刷适性等；（3）施胶剂留着率接近100%，使用效率高。同时，社会发展的一些因素促进了表面施胶工艺发展，如：（1）纸张品质的不断提高。一些高档品种必须经过一定的表面处理才能达到品质要求。（2）涂布加工纸产量的增加。在纸张涂布前进行表面施胶，可有效阻止涂料向纸页内的渗透。（3）环保问题及纸机的湿端的清洁需要。将部分化学品由湿端转移到表面添加，从而使纸机系统愈加清洁，这对于大型纸机的生产过程控制及成本节约尤为重要。又由于表面施胶中化学品的留着接近100%，化学品表面添加可降低纸机白水的COD。（4）纸张表面处理设备的发展。膜转移施胶压榨可用于高速纸机，使纸张表面处理趋势愈加明显。因此，表面施胶剂的优点以及社会发展的需要使其成为未来造纸工业发展的重要趋势。

目前，应用于表面施胶的品种主要有：硫酸铝、松香胶、AKD、淀粉、纤维素、甲壳素、聚乙烯醇（PVA）、聚丙烯酰胺（PAM）以及苯乙烯类共聚物、聚氨酯及氟碳聚合物等。其中，硫酸铝、松香胶、AKD、淀粉、纤维素、甲壳素、PVA、PAM等品种来源广、价格低，一直占据重要的市场比例，但存在诸如施胶度低、纸张强度差、印刷适性差以及“假性施胶”等问题；聚氨酯及氟碳聚合物等品种用量少、性能优，但价格昂贵，其应用也受到限制；而苯乙烯一马来酸酐溶液聚合物(SMA)、苯乙烯一丙烯酸溶液聚合物(SAA)则因为其属于溶剂型产品不利于环保而逐渐失去市场，近年来，苯乙烯-丙烯酸酯乳液（SAE）以其卓越的性价比得到了广泛重视，使表面施胶剂进入一个新生代。

SAE类表面施胶剂所用的介质为水，符合当今绿色产品的要求。其固含量为20%~25%，SAE类表面施胶剂使用方便，印刷性能好，与使用传统的施胶剂相比，SAE乳液不仅大大提高了纸张的表面强度、施胶度、挺度、平滑度，还较大程度地减轻了彩色印刷中串色、透印、掉毛掉粉等现象，同时在印刷性上使油墨更亮、更清晰。

随着印刷技术和设备不断发展，印刷行业对纸张的要求越来越高，单一的内部施胶很难达到满意的效果，况且内部施胶产生的造纸废水污染大，因此，阳离子型SAE乳液型表面施胶剂以其高性能、环保等优点会更加受到人们的重视。未来几年里，开发新型优质价廉环保的SAE类产品是表面施胶剂研究的必然趋势，这对纸和纸板产品档次的提高乃至整个造纸工业的发展都是具有重要的意义。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种苯丙乳液型高效表面施胶剂及其制备方法，可有效解决减少造纸废水污染大，纸张环压强度低，质量差的问题。

本发明解决的技术方案是，该施胶剂是由以下重量计的原料制成：分散剂4～60份、乳化剂1～20份、引发剂1～20份、交联单体4～10份、苯乙烯40～180份、（甲基）丙烯酸酯类单体4～120份、水400～600份、硫酸盐20～100和聚合氯化铝10～50份；

所述的分散剂由重量计的阳离子淀粉溶液75～95%与异丙醇5～25%组成，或由重量计的阳离子瓜尔胶溶液75～95%与异丙醇5～25%组成，阳离子淀粉溶液或阳离子瓜尔胶溶液的质量浓度为25%～45%；

所述的乳化剂为：阳离子型乳化剂C_12～18烷基聚氧乙烯（n）三甲基氯化铵（n=5～20）、C_12～18烷基聚氧乙烯（n）三甲基溴化铵（n=5～20）、C_12～16烷基三甲基溴化铵或Gemini表面活性剂中的一种或一种以上的混合物，或非离子型乳化剂的C_8～18烷基酚聚氧乙烯醚或C_8～18烷基聚氧乙烯醚中的一种或一种以上的混合物；

所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异丁脒盐酸盐、过氧化二苯甲酰或过硫酸盐中的一种；

所述的交联单体为（甲基）丙烯酸羟乙酯、（甲基）丙烯酸羟丙酯、（甲基）丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、双丙烯酸乙二醇酯、（甲基）丙烯酸氨基乙酯、（甲基）丙烯酸氨基丙酯、二甲基间异丙烯基苯基异氰酸酯、（甲基）丙烯酸缩水甘油酯、二乙烯基苯中的一种或一种以上的混合物；