高白度磁性纸张表面施胶剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及高白度磁性纸张表面施胶剂及其制备方法。传统纸张表面施胶剂难以满足防伪等特殊行业需要。本发明专利技术制备聚丙烯酸溶液，加入十二烷基磺酸钠和聚乙二醇-400，水浴保温反应，加入丙烯酸酯类单体，滴加丙烯酸酯类单体及过硫酸铵溶液；Tb2O3掺杂Al2O3-B2O3-SiO2磁性粒子超声分散于水中，滴加乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和聚乙二醇-400，将得到的聚丙烯酸酯乳液滴加到上述溶液中，即得高白度磁性纸张表面施胶剂。本发明专利技术可用于对各类纸张进行表面施胶处理，经过施胶后的纸张具有良好的抗张强度和撕裂强度，同时具有较好的磁性，且纸张表面施胶后白度高。

【技术实现步骤摘要】
高白度磁性纸张表面施胶剂及其制备方法
本专利技术涉及一种纸张表面施胶剂，具体涉及一种高白度磁性纸张表面施胶剂及其制备方法。
技术介绍
丙烯酸酯乳液自20世纪30年代开始投入生产和使用，具有很多其他乳液无法比拟的优点，如价格低廉、工艺简单、操作方便、乳液稳定性优良、耐水性好、耐酸性好、透明度高、粘接强度大等特点，因而发展迅速。但是，丙烯酸酯乳液也存在着低温下变脆韧性下降、高温下发粘强度下降、耐污浊性和耐磨性稍差等缺点，使其应用受到了一定限制。将丙烯酸酯乳液与无机纳米粒子共混，可以实现性能上的互补，制备出综合性能优异的复合材料。在聚丙烯酸酯乳液中加入磁性粒子，不仅可以提高复合薄膜的抗张强度和断裂伸长率、同时可赋予薄膜一定的磁性。将复合乳液用做纸张表面施胶剂，不仅可以改善纸张的机械性能，表面性能，印刷适应性等，还可以赋予纸张磁性，应用于特殊行业中。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高白度磁性纸张表面施胶剂及其制备方法，解决传统纸张表面施胶剂难以满足防伪等特殊行业需要的缺陷。本专利技术所采用的技术方案是：高白度磁性纸张表面施胶剂的制备方法，其特征在于：由以下步骤实现：步骤一：聚丙烯酸酯乳液的制备：称取0.3～0.6重量份的聚丙烯酸溶解于15～20重量份的水中，搅拌均匀，用氨水调节体系pH=6.5～7.5；取0.06～0.08重量份的十二烷基磺酸钠和0.03～0.06重量份的聚乙二醇-400，将两者混合均匀，与上述聚丙烯酸水溶液同时加入到三口烧瓶中，水浴40～50℃保温反应0.5h；然后，称取2.5～5.0重量份的丙烯酸酯类单体加入到上述三口烧瓶中，75℃水浴反应0.5h；接着，同时滴加5～10重量份的丙烯酸酯类单体以及0.01～0.02重量份的过硫酸铵溶液，过硫酸铵溶液的质量分数为1.43%；滴加完成后，80℃水浴保温反应2h；步骤二：高白度磁性纸张表面施胶剂，即聚丙烯酸酯/Tb2O3掺杂Al2O3-B2O3-SiO2磁性粒子复合乳液的制备：称取0.50～1.0重量份的Tb2O3掺杂Al2O3-B2O3-SiO2磁性粒子于15～20重量份的水中，超声分散10min，接着在50r/min机械搅拌下，依次将0.10～0.20重量份的乙烯基三乙氧基硅烷，2.5～3.0重量份的乙烯基三甲氧基硅烷和0.15～0.25重量份的聚乙二醇-400滴加到上述溶液中，滴加完毕，持续搅拌0.5h；接着，将40～50重量份的步骤一中得到的聚丙烯酸酯乳液滴加到上述溶液中，即得聚丙烯酸酯/Tb2O3掺杂Al2O3-B2O3-SiO2磁性粒子复合乳液，即高白度磁性纸张表面施胶剂。如所述的高白度磁性纸张表面施胶剂的制备方法制得的高白度磁性纸张表面施胶剂。本专利技术具有以下优点：本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种工艺方法操作简单、原料廉价和经济可行的磁性纸张表面施胶剂的制备方法，旨在解决传统纸张表面施胶剂难以满足防伪等特殊行业需要的缺陷。本专利技术为工业化生产一种高白度磁性纸张表面施胶剂-聚丙烯酸酯/Tb2O3掺杂Al2O3-B2O3-SiO2磁性粒子复合乳液提供了技术条件，利用本专利技术制得的纸张表面施胶剂可用于对各类纸张进行表面施胶处理，经过施胶后的纸张具有良好的抗张强度和撕裂强度，同时具有较好的磁性，且纸张表面施胶后白度高。附图说明图1：Tb2O3掺杂Al2O3-B2O3-SiO2磁性粒子的场发射扫描电镜照片。图2：聚丙烯酸酯/Tb2O3掺杂Al2O3-B2O3-SiO2磁性粒子复合乳液成膜后的场发射扫描电镜照片。图3：聚丙烯酸酯/Tb2O3掺杂Al2O3-B2O3-SiO2磁性粒子复合乳液施胶后纸张的机械性能。图4：聚丙烯酸酯/Tb2O3掺杂Al2O3-B2O3-SiO2磁性粒子复合乳液施胶后纸张的白度。图5：聚丙烯酸酯/Tb2O3掺杂Al2O3-B2O3-SiO2磁性粒子复合乳液施胶后纸张的磁滞回线。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细的说明。本专利技术涉及高白度磁性纸张表面施胶剂的制备方法，即聚丙烯酸酯/Tb2O3掺杂Al2O3-B2O3-SiO2磁性粒子复合乳液的制备方法，采用表面改性技术对磁性粒子进行表面处理，解决磁性粒子在聚丙烯酸酯乳液中的分散问题，利用共混法制备聚丙烯酸酯/Tb2O3掺杂Al2O3-B2O3-SiO2磁性粒子复合乳液，并将其应用于阔叶木和竹叶浆纸张表面施胶中。具体由以下步骤实现：步骤一：聚丙烯酸酯乳液的制备：称取0.3～0.6重量份的聚丙烯酸溶解于15～20重量份的水中，搅拌均匀，用氨水调节体系pH=6.5～7.5；取0.06～0.08重量份的十二烷基磺酸钠和0.03～0.06重量份的聚乙二醇-400，将两者混合均匀，与上述聚丙烯酸水溶液同时加入到三口烧瓶中，水浴40～50℃保温反应0.5h；然后，称取2.5～5.0重量份的丙烯酸酯类单体加入到上述三口烧瓶中，75℃水浴反应0.5h；接着，同时滴加5～10重量份的丙烯酸酯类单体以及0.01～0.02重量份的过硫酸铵溶液，过硫酸铵溶液的质量分数为1.43%；滴加完成后，80℃水浴保温反应2h；步骤二：高白度磁性纸张表面施胶剂，即聚丙烯酸酯/Tb2O3掺杂Al2O3-B2O3-SiO2磁性粒子（MaterialsLetters,2014,137:487-490）复合乳液的制备：称取0.50～1.0重量份的Tb2O3掺杂Al2O3-B2O3-SiO2磁性粒子于15～20重量份的水中，超声分散10min，接着在50r/min机械搅拌下，依次将0.10～0.20重量份的乙烯基三乙氧基硅烷，2.5～3.0重量份的乙烯基三甲氧基硅烷和0.15～0.25重量份的聚乙二醇-400滴加到上述溶液中，滴加完毕，持续搅拌0.5h；接着，将40～50重量份的步骤一中得到的聚丙烯酸酯乳液滴加到上述溶液中，即得聚丙烯酸酯/Tb2O3掺杂Al2O3-B2O3-SiO2磁性粒子复合乳液，即高白度磁性纸张表面施胶剂。所述磁性和高白度是由Tb2O3掺杂Al2O3-B2O3-SiO2磁性粒子引起的。硅烷偶联剂（乙烯基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷）和聚乙二醇-400主要起到磁性粒子的表面改性和磁性粒子在聚丙烯酸酯乳液中均匀分散的作用。实施例1：步骤一：聚丙烯酸酯乳液的制备：称取0.3重量份的聚丙烯酸溶解于20重量份的水中，搅拌均匀，用氨水调节体系pH=6.5；取0.08重量份的十二烷基磺酸钠和0.03重量份的聚乙二醇-400，将两者混合均匀，与上述聚丙烯酸水溶液同时加入到三口烧瓶中，水浴50℃保温反应0.5h；然后，称取2.5重量份的丙烯酸酯类单体加入到上述三口烧瓶中，75℃水浴反应0.5h；接着，同时滴加10重量份的丙烯酸酯类单体以及0.01重量份的过硫酸铵溶液，过硫酸铵溶液的质量分数为1.43%；滴加完成后，80℃水浴保温反应2h；步骤二：高白度磁性纸张表面施胶剂，即聚丙烯酸酯/Tb2O3掺杂Al2O3-B2O3-SiO2磁性粒子复合乳液的制备：称取1.0重量份的Tb2O3掺杂Al2O3-B2O3-SiO2磁性粒子于15重量份的水中，超声分散10min，接着在50r/min机械搅拌下，依次将0.20重量份的乙烯基三乙氧基硅烷，2.5重量份的乙烯基三甲氧基硅烷和0.25重量份的聚乙二醇-4本文档来自技高网...

【技术保护点】
高白度磁性纸张表面施胶剂的制备方法，其特征在于：由以下步骤实现：步骤一：聚丙烯酸酯乳液的制备：称取0.3～0.6重量份的聚丙烯酸溶解于15～20重量份的水中，搅拌均匀，用氨水调节体系pH=6.5～7.5；取0.06～0.08重量份的十二烷基磺酸钠和0.03～0.06重量份的聚乙二醇‑400，将两者混合均匀，与上述聚丙烯酸水溶液同时加入到三口烧瓶中，水浴40～50℃保温反应0.5h；然后，称取2.5～5.0重量份的丙烯酸酯类单体加入到上述三口烧瓶中，75℃水浴反应0.5h；接着，同时滴加5～10重量份的丙烯酸酯类单体以及0.01～0.02重量份的过硫酸铵溶液，过硫酸铵溶液的质量分数为1.43%；滴加完成后，80℃水浴保温反应2h；步骤二：高白度磁性纸张表面施胶剂，即聚丙烯酸酯/Tb2O3掺杂Al2O3‑B2O3‑SiO2磁性粒子复合乳液的制备：称取0.50～1.0重量份的Tb2O3掺杂Al2O3‑B2O3‑SiO2磁性粒子于15～20重量份的水中，超声分散10min，接着在50r/min机械搅拌下，依次将0.10～0.20重量份的乙烯基三乙氧基硅烷，2.5～3.0重量份的乙烯基三甲氧基硅烷和0.15～0.25重量份的聚乙二醇‑400滴加到上述溶液中，滴加完毕，持续搅拌0.5h；接着，将40～50重量份的步骤一中得到的聚丙烯酸酯乳液滴加到上述溶液中，即得聚丙烯酸酯/Tb2O3掺杂Al2O3‑B2O3‑SiO2磁性粒子复合乳液，即高白度磁性纸张表面施胶剂。...

【技术特征摘要】
1.高白度磁性纸张表面施胶剂的制备方法，其特征在于：由以下步骤实现：步骤一：聚丙烯酸酯乳液的制备：称取0.3～0.6重量份的聚丙烯酸溶解于15～20重量份的水中，搅拌均匀，用氨水调节体系pH=6.5～7.5；取0.06～0.08重量份的十二烷基磺酸钠和0.03～0.06重量份的聚乙二醇-400，将两者混合均匀，与上述聚丙烯酸水溶液同时加入到三口烧瓶中，水浴40～50℃保温反应0.5h；然后，称取2.5～5.0重量份的丙烯酸酯类单体加入到上述三口烧瓶中，75℃水浴反应0.5h；接着，同时滴加5～10重量份的丙烯酸酯类单体以及0.01～0.02重量份的过硫酸铵溶液，过硫酸铵溶液的质量分数为1.43%；滴加完成后，80℃水浴保温反应2h；步骤二：高白度磁性纸张表面施胶剂，即聚丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊莉，惠爱平，高档妮，马建中，闫文镜，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61