一种含木质素接枝环氧丙烯酸酯的瓦楞纸表面施胶剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种含木质素接枝环氧丙烯酸酯的瓦楞纸表面施胶剂及其制备方法，包括以下重量百分比成分：木质素接枝环氧丙烯酸酯乳液23‑49％、阳离子松香胶10‑15％、阳离子桃胶10‑15％、阳离子木薯淀粉10‑15％、乳化剂1‑2％、水20‑30％；所述木质素接枝环氧丙烯酸酯乳液由羧基化环氧丙烯酸酯与碱木质素共聚接枝而成。本发明专利技术先利用丙烯酸与羧基化环氧单体间的酯化反应，将丙烯酸柔性长链分子引入环氧树脂结构中，提高韧性，再利用所得产物与碱木质素间的酯化反应及醚化反应生产木质素接枝环氧丙烯酸酯，交联强度和交联密度更高，制备出的施胶剂粘结强度高、韧性高、相容性好、热稳定性优良，环境友好型，防水防潮。

A surface sizing agent for corrugated paper containing lignin grafted epoxy acrylate and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种含木质素接枝环氧丙烯酸酯的瓦楞纸表面施胶剂及其制备方法
本专利技术属于瓦楞纸用材料
，具体涉及一种含木质素接枝环氧丙烯酸酯的瓦楞纸表面施胶剂及其制备方法。
技术介绍
水性环氧树脂表面施胶剂因其结构中含有苯基、环氧基、仲羟基等官能团，表现为优异的机械性能及尺寸稳定性，同时，具有优良的防水性能，但环氧树脂的韧性差，抗折强度和耐冲击损伤能力较低，同时，与其他大多数热固性树脂相同，环氧树脂也存在热氧老化性能较差的问题，在150℃以上的空气中，其质量和弯曲强度就开始不断减少，即发生老化现象，但瓦楞芯纸的起楞温度高达180℃，在此温度下，环氧树脂表面施胶剂加速老化。采用丙烯酸对环氧树脂改性，可将柔性丙烯酸长链分子接枝到环氧树脂结构中，降低环氧树脂的脆性；采用木质素对环氧树脂进行改性，可明显提高环氧树脂的热氧老化性能和环境相容性，但物理掺杂法存在相容性差的问题，木质素颗粒易析出，传统化学改性法主要通过醚氧键连接木质素和环氧树脂，交联强度及交联密度低。综上所述，研制一种韧性高、环境相容性和抗热氧老化性能优良的木质素接枝环氧丙烯酸酯对于改善瓦楞纸施胶剂的性能和品质具有重要意义。
技术实现思路
针对现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种含木质素接枝环氧丙烯酸酯的瓦楞纸表面施胶剂及其制备方法。本专利技术的技术方案概述如下：一种含木质素接枝环氧丙烯酸酯的瓦楞纸表面施胶剂，包括以下重量百分比成分：木质素接枝环氧丙烯酸酯乳液23-49％、阳离子松香胶10-15％、阳离子桃胶10-15％、阳离子木薯淀粉10-15％、乳化剂1-2％、水20-30％；所述木质素接枝环氧丙烯酸酯乳液由羧基化环氧丙烯酸酯与碱木质素共聚接枝而成。优选的是，所述乳化剂包括木质素磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪酸聚乙二醇酯的一种或多种。一种含木质素接枝环氧丙烯酸酯的瓦楞纸表面施胶剂的制备方法，包括以下步骤：S1：制备木质素接枝环氧丙烯酸酯乳液：a.按(1-2)：(0.5-1)：(2-3)：15的重量比将顺丁烯二酸酐、辛烯基琥珀酸酐、二氯乙酸溶于无水乙醇中，得羧基化活性剂；b.按1：(3-7)：(0.05-0.2)的重量比混合环氧丙烷、环氧氯丙烷、羧基化活性剂，得羧基化环氧单体；c.按1：(3-5)：(0.01-0.1)：(0.01-0.1)的重量比混合羧基化环氧单体、甲基丙烯酸、阻聚剂、催化剂，75-80℃搅拌反应3-5h得羧基化环氧丙烯酸酯预聚体；d.将碱木质素单体加入水中，充分溶胀后，制成浓度为20-25％的碱木质素溶液，再按(1-2)：(3-5)：(0.01-0.1)的重量比将其与羧基化环氧丙烯酸酯预聚体、三氟化硼乙醚混合，并滴加浓硫酸调节PH为3-5,于85-95℃缩聚反应1-3h，中和后，即得木质素接枝环氧丙烯酸酯乳液；S2：制备表面施胶剂：按重量百分比混合木质素接枝环氧丙烯酸酯乳液、阳离子松香胶、阳离子桃胶、阳离子木薯淀粉、乳化剂、水，60℃超声分散后，即得所述表面施胶剂。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术表面施胶剂粘结强度高、相容性好，不分层、不脱落，韧性和抗拉伸强度高，热稳定性优良，环境友好型。(2)本专利技术分别利用丙烯酸、碱木质素对环氧树脂进行改性，先通过丙烯酸与羧基化环氧单体间的酯化反应，将丙烯酸柔性长链分子引入环氧树脂结构中，提高环氧树脂柔韧性和弹性，再利用碱木质素与羧基化环氧丙烯酸酯预聚体间的酯化反应及醚化反应制备木质素接枝环氧丙烯酸酯，即利用酯键和醚氧键连接碱木质素和环氧丙烯酸酯预聚体，交联强度和交联密度更高，化学性质稳定，并改善环氧树脂的热氧老化性能和环境相容性。(3)本专利技术阳离子松香胶、阳离子桃胶、阳离子木薯淀粉利用阳离子基团削弱亲水羟基的作用，提高防水防潮性能，并利用其与瓦楞纸表面细小纤维形成的离子键提高施胶剂的粘结强度，与木质素接枝环氧丙烯酸酯乳液相辅相成，协同增效，改善施胶效果。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。实施例1一种含木质素接枝环氧丙烯酸酯的瓦楞纸表面施胶剂，包括以下重量百分比成分：木质素接枝环氧丙烯酸酯乳液23％、阳离子松香胶15％、阳离子桃胶15％、阳离子木薯淀粉15％、木质素磺酸钠2％、水30％。其制备方法，包括以下步骤：S1：制备木质素接枝环氧丙烯酸酯乳液：a.按1：0.5：2：15的重量比将顺丁烯二酸酐、辛烯基琥珀酸酐、二氯乙酸溶于无水乙醇中，得羧基化活性剂；b.按1：3：0.05的重量比混合环氧丙烷、环氧氯丙烷、羧基化活性剂，得羧基化环氧单体；c.按1：3：0.01：0.01的重量比混合羧基化环氧单体、甲基丙烯酸、阻聚剂、催化剂，75℃搅拌反应3h得羧基化环氧丙烯酸酯预聚体；d.将碱木质素单体加入水中，充分溶胀后，制成浓度为20％的碱木质素溶液，再按1：3：0.01的重量比将其与羧基化环氧丙烯酸酯预聚体、三氟化硼乙醚混合，并滴加浓硫酸调节PH为3,于85℃缩聚反应1h，中和后，即得木质素接枝环氧丙烯酸酯乳液；S2：制备表面施胶剂：按重量百分比混合所得木质素接枝环氧丙烯酸酯乳液和其他成分，60℃超声分散后，即得所述表面施胶剂。实施例2一种含木质素接枝环氧丙烯酸酯的瓦楞纸表面施胶剂，包括以下重量百分比成分：木质素接枝环氧丙烯酸酯乳液36％、阳离子松香胶12.5％、阳离子桃胶12.5％、阳离子木薯淀粉12.5％、十二烷基硫酸钠1.5％、水25％。制备方法同实施例1，区别在于：S1：制备木质素接枝环氧丙烯酸酯乳液：a.顺丁烯二酸酐、辛烯基琥珀酸酐、二氯乙酸、无水乙醇的重量比为1.5：0.75：2.5：15；b.环氧丙烷、环氧氯丙烷、羧基化活性剂的重量比为1：5：0.12；c.羧基化环氧单体、甲基丙烯酸、阻聚剂、催化剂的重量比为1：4：0.05：0.05，搅拌反应温度及时间分别为78℃、4h；d.20-25％碱木质素溶液、羧基化环氧丙烯酸酯预聚体、三氟化硼乙醚的重量比为1.5：4：0.05，PH调为4,缩聚反应温度及时间分别为90℃、2h。实施例3一种含木质素接枝环氧丙烯酸酯的瓦楞纸表面施胶剂，包括以下重量百分比成分：木质素接枝环氧丙烯酸酯乳液23％、阳离子松香胶15％、阳离子桃胶15％、阳离子木薯淀粉15％、脂肪酸聚乙二醇酯2％、水30％。制备方法同实施例1，区别在于：S1：制备木质素接枝环氧丙烯酸酯乳液：a.顺丁烯二酸酐、辛烯基琥珀酸酐、二氯乙酸、无水乙醇的重量比为2：1：3：15；b.环氧丙烷、环氧氯丙烷、羧基化活性剂的重量比为1：7：0.2；c.羧基化环氧单体、甲基丙烯酸、阻聚剂、催化剂的重量比为1：5：0.1：0.1，搅拌反应温度及时间分别为80℃、5h；d.20-25％碱木质素溶液、羧基化环氧丙烯酸酯预聚体、三氟化硼乙醚的重量比为2：5)：0.1，PH调为5,缩聚反应温度及时间分别为95℃、3h。分别采用实施例1-3对100％国内废纸抄造的110g/m2瓦楞原纸进行施胶，1t纸的施胶量为2kg，并进行性能测试，测试结果如下表所示：由上表可知，本专利技术明显提高了瓦楞原纸的环压强度和抗水防潮性能。尽管本专利技术的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本专利技术的领域，对于熟悉本领域的人员而言，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含木质素接枝环氧丙烯酸酯的瓦楞纸表面施胶剂，其特征在于，包括以下重量百分比成分：木质素接枝环氧丙烯酸酯乳液23‑49％、阳离子松香胶10‑15％、阳离子桃胶10‑15％、阳离子木薯淀粉10‑15％、乳化剂1‑2％、水20‑30％；所述木质素接枝环氧丙烯酸酯乳液由羧基化环氧丙烯酸酯与碱木质素共聚接枝而成。

【技术特征摘要】
1.一种含木质素接枝环氧丙烯酸酯的瓦楞纸表面施胶剂，其特征在于，包括以下重量百分比成分：木质素接枝环氧丙烯酸酯乳液23-49％、阳离子松香胶10-15％、阳离子桃胶10-15％、阳离子木薯淀粉10-15％、乳化剂1-2％、水20-30％；所述木质素接枝环氧丙烯酸酯乳液由羧基化环氧丙烯酸酯与碱木质素共聚接枝而成。2.根据权利要求1所述一种含木质素接枝环氧树脂的瓦楞纸表面施胶剂，其特征在于，所述乳化剂包括木质素磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪酸聚乙二醇酯的一种或多种。3.一种含木质素接枝环氧丙烯酸酯的瓦楞纸表面施胶剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：制备木质素接枝环氧丙烯酸酯乳液：a.按(1-2)：(0.5-1)：(2-3)：15的重量比将顺丁烯二酸酐、辛烯基琥珀酸酐、二氯乙酸溶于无水乙醇中，得羧基化活性剂；b....

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓全，闫毛钦，杨慧侠，
申请(专利权)人：淮北市硕华机械设备有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34