[发明专利]一种用于造纸涂料的丁苯胶乳的制备方法

说明书

本发明提供了一种用于造纸涂料的丁苯胶乳的制备方法，包括以下步骤：向加压反应釜中加入1～5份羧酸单体、0～100份(甲基)丙烯酸酯单体、10～200份丁二烯、95～108份(甲基)苯乙烯单体、0.5～5份硅烷、0.2～2份促进剂、0.2～2份分子量调节剂、0.5～5份阴离子乳化剂、0.2～2份非离子乳化剂、0.5～5份引发剂和75～650份蒸馏水，搅拌混合，加热，并进行自由基乳液共聚反应；反应完成后，冷却；加1～5份碱金属的氢氧化物调节pH至6～9，过滤，即得丁苯胶乳产品。本发明所提供的丁苯胶乳的制备方法操作简单，成本低廉，绿色环保，而依据所述制备方法制得的丁苯胶乳产品综合性能优异，特别适用于造纸涂料，能够显著提高纸张的表面强度和耐水性，因此，具有良好的应用前景与市场潜力。

技术领域

本发明属于造纸涂料技术领域，具体涉及一种用于造纸涂料的丁苯胶乳的制备方法。

背景技术

丁苯胶乳是以丁二烯、苯乙烯加少量羧酸及其它助剂，通过乳液聚合生成的共聚物，通常是一种带有蓝紫色光泽的乳白色水分散体，根据苯乙烯含量、乳化剂和聚合温度等的不同，所制得的种类繁多，其性能和用途也各不相同。

结合苯乙烯比例较高的丁苯胶乳，通常具有较高的粘结力和结膜强度，机械及化学稳定性好，流动性、贮存稳定性均佳，填充量大等优点。由于引入了极性基团——羧基，导致制备的丁苯胶乳具有较高的的结膜强度和粘结力，抗水可印刷性与耐磨性强，稳定性、流动性俱佳，填充量大，成模性好，机械、化学与冻融稳定性优异，本品与颜料、填料相容性好，贮存稳定性均较好。

因此，基于其优异的性能，丁苯胶乳产品的用途广泛，其中主要用途之一为造纸涂布，适用于粘结装饰原纸、耐磨纸、中高档铜板纸、白板纸、卡纸、箱板纸等。随着造纸应用的发展，对造纸涂料用粘结剂的各项性能的要求越来越高。

现有技术中也提供了各种丁苯胶乳的制备工艺，例如CN105294947A公开了一种造纸用高性能丁苯胶乳的制备方法，其所制备得到的乳液成功应用于纸张涂料，使得纸张的平滑度、油墨吸收性有所提高，但涂料层本身的粘结强度与纸张的耐水性不够高，从而影响了产品质量与应用。因此，亟需研发出一种新型的丁苯胶乳产品及其制备工艺，以提高造纸涂料层的粘结强度与所制得的纸张的耐水性。

发明内容

为了克服现有技术中存在的种种技术缺陷，本发明提供了一种采用了合适的物料种类与配比并基于自由基乳液共聚反应制得的丁苯胶乳，其具有更高的粘结强度，并且使用其所制得的纸张具有优异的耐水性。

因此，本发明提供了一种用于造纸涂料的丁苯胶乳的制备方法，其包括以下步骤：

S1：向加压反应釜中加入羧酸单体、(甲基)丙烯酸酯单体、丁二烯、(甲基)苯乙烯单体、硅烷、促进剂、分子量调节剂、阴离子乳化剂、非离子乳化剂、引发剂和蒸馏水，搅拌混合，加热，并进行自由基乳液共聚反应；

S2：反应完成后，冷却；

S3：加碱金属的氢氧化物调节pH至6～9，过滤，即得丁苯胶乳产品；

其中，投加的各物料的质量份配比为：

其中，所述碱金属的氢氧化物例如为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂，优选为氢氧化钠；并且，在实际投加过程中，一般以10wt％～40wt％的氢氧化钠水溶液的形式投加。

优选地，在上述制备方法的S1中所述的自由基乳液共聚反应的持续时间为3～10小时，反应温度为60～90℃。其中，所述自由基乳液共聚反应的持续时间指的是：S1中反应物料的滴加总时间与加热升温至60～90℃之后保温反应的时间之和。

进一步优选地，在上述制备方法中，所述羧酸单体选自以下任一种或多种的组合：丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸和衣康酸。