一种造纸用苯丙胶乳及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种造纸用苯丙胶乳，是由将羧酸单体、(甲基)丙烯酸酯单体、(甲基)苯乙烯单体、交联单体、水性环氧树脂、阴离子乳化剂、非离子乳化剂和引发剂的混合物的水溶液经自由基乳液共聚而成。本发明专利技术通过在苯丙胶乳上依次接枝交联单体、水性环氧树脂所得到的乳液，应用于造纸涂料中，不但能改善纸张的表面强度，而且能大幅度提高纸张的油墨吸收性。

A styrene acrylic latex for papermaking and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种造纸用苯丙胶乳及其制备方法
本专利技术涉及造纸涂料用粘结剂
，具体涉及一种造纸用苯丙胶乳及其制备方法。
技术介绍
苯丙胶乳被广泛的用于纸张涂料的粘结，在应用过程中，对乳液的性能要求越来越高。随着乳液应用工艺技术的改进和发展，要求乳液具有良好的工艺适用性，其中，在造纸涂料中部分或全部苯丙胶乳代替常规的丁苯胶乳对纸张的印刷的光泽等性能会有所改善。中国专利CN107556418A公开了一种造纸用苯丙乳液及其制备方法，制备得到的乳液应用于纸张涂料VOC比较低，但是粘结强度、纸张的油墨吸收性还有待提高。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种造纸用苯丙胶乳及其制备方法，以解决
技术介绍
存在的上述缺陷。本专利技术是通过如下的技术方案实现的：一种造纸用苯丙胶乳，是由羧酸单体、(甲基)丙烯酸酯单体、(甲基)苯乙烯单体、交联单体、水性环氧树脂、阴离子乳化剂、非离子乳化剂和引发剂的混合物的水溶液经自由基乳液共聚而成。具体的，所述造纸用苯丙胶乳的制备方法，包括如下步骤：将羧酸单体、(甲基)丙烯酸酯单体、(甲基)苯乙烯单体、交联单体、水性环氧树脂、阴离子乳化剂、非离子乳化剂和引发剂的混合物的水溶液在60-90℃下进行自由基乳液共聚，反应时间3-10小时，将反应产物用碱性物质调节pH＝5-9，经过滤得到所述造纸用苯丙胶乳。作为优选的技术方案，各组分的重量份数如下：优选的，所述羧酸单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸或衣康酸中的至少一种；优选的，所述(甲基)丙烯酸酯单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯或甲基丙烯酸C8～C16烷基酯中的至少一种，更优选的是丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸-2-乙基己酯；优选的，所述交联单体选自丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丁酯、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺中的至少一种。优选的，所述水性环氧树脂选自重量含量40-60％的水溶性环氧树脂。优选的，所述阴离子乳化剂选自C10～C20烷基苯磺酸钠、C10～C20烷基萘磺酸钠、C10～C20烷基硫酸钠、二烷基-2-磺基琥珀酸钠、二环己基-2-磺基琥珀酸钠、丁二酸磺酸钠、油酸钠、油酸钾、三乙醇胺油酸酯、十二烷基二苯醚二磺酸盐中的至少一种；优选十二烷基硫酸钠、十二烷基萘磺酸钠、二烷基-2-磺基琥珀酸钠。优选的，所述非离子乳化剂选自失水山梨醇三油酸酯、失水山梨醇三硬脂酸酯(斯盘65)、乙二醇脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、失水山梨醇单硬脂肪酸酯(斯盘60)、失水山梨醇单油酸酯(斯盘80)、二乙二醇脂肪酸酯、失水山梨醇单棕榈酸酯(斯盘40)、聚氧化丙烯硬脂肪酸酯、失水山梨醇单月桂酸酯(斯盘20)、聚氧化乙烯硬脂肪酸酯、月桂酸聚氧乙烯酯、聚氧化乙烯(4)失水山梨醇单硬脂肪酸酯(吐温61)、聚氧化乙烯(5)失水山梨醇单油酸酯(吐温81)、聚氧化乙烯(20)失水山梨醇三硬脂酸酯(吐温65)、聚氧化乙烯(20)失水山梨醇三油酸酯(吐温85)、聚氧化乙烯单油酸酯、脂肪醇胺聚氧化乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧化乙烯单月桂酸酯、聚氧化乙烯蓖麻油、聚氧化乙烯(4)失水山梨醇单月桂酸酯(吐温21)、聚氧化乙烯(20)失水山梨醇单硬脂肪酸酯(吐温60)、聚氧化乙烯(20)失水山梨醇单油酸酯(吐温80)、聚氧化乙烯(20)失水山梨醇单棕榈酸酯(吐温40)、聚氧化乙烯(20)失水山梨醇单月桂酸酯(吐温20)、辛基酚聚氧乙烯(10)醚、辛基酚聚氧乙烯(40)醚、脂肪醇聚氧乙烯(9)醚中的至少一种；优选失水山梨醇单油酸酯(斯盘80)、聚氧化乙烯(20)失水山梨醇单油酸酯(吐温80)、失水山梨醇单月桂酸酯(斯盘20)。优选的，所述引发剂选自过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的至少一种。优选的，所述碱性物质选自氢氧化钠、氢氧化铵、氢氧化钾中的至少一种。优选氢氧化钠，最好采用重量含量为10％～40％的氢氧化钠水溶液。碱性物质主要用于调节聚合反应产物的pH值，本领域技术人员应能根据反应产物的实际情况以及本专利技术组合物的应用性能调节碱性物质的具体用量。优选的，碱性物质的用量为1-5份。水的用量没有特别限定，本领域技术人员应能根据各组分的分散混合情况、乳液聚合的充分性以及最终产品的固含量需要进行调节。优选的，水的用量为100-475份。本专利技术发现通过在苯丙胶乳上依次接枝交联单体、水性环氧树脂所得到的乳液，应用于造纸涂料中，不但能改善纸张的表面强度，而且能大幅度提高纸张的油墨吸收性。这可能是由于在苯丙胶乳接枝交联单体，乳胶粒表面有大量羟基、氨基等活性基团能与纤维表面形成强烈的氢键作用，增强纸张的表面强度，同时水性环氧树脂中的环氧基团能与纤维、碳酸钙表面作用，形成桥键作用。在涂料干燥过程中，涂料涂层形成网状结构，纸张的表面强度有所提高。出乎意料的，在本专利技术中加入水性环氧树脂后，纸张的油墨吸收性有提高。本专利技术的造纸用苯丙胶乳是一种能满足造纸涂料用高性能、环保的产品。该产品在造纸涂料中使用，能明显提高涂料涂层的粘结性及纸张的油墨吸收性。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术进行阐述，但并不限制本专利技术。各原料如无具体说明，均为常规市售产品。实施例1造纸用苯丙胶乳的制备：2000ml反应釜，加入0.1克十二烷基硫酸钠，0.1克过硫酸钾，50克蒸馏水，完全溶解成水溶液，开启搅拌，升温至60℃。同时在60℃条件下滴加1克丙烯酸，50克丙烯酸正丁酯，100克苯乙烯，0.5克丙烯酸羟乙酯的混合单体；以及0.4克十二烷基硫酸钠，0.2克失水山梨醇单油酸酯(斯盘80)，0.4克过硫酸钾，48.46克蒸馏水的混合水溶液。滴加时间6小时。滴加结束后继续在60℃保温2小时。加入0.5克60wt％水性环氧树脂S128-1(扬州中江材料技术有限公司)，继续在60℃保温2小时。冷却至25℃，用5克20wt％氢氧化铵水溶液中和。经100目筛网过滤，得到苯丙胶乳，固含量59.85wt％，pH＝5.21(使用PHS-3C精密pH计测得)。实施例2造纸用苯丙胶乳的制备：2000ml反应釜，加入2克十二烷基萘磺酸钠，1克失水山梨醇单油酸酯(斯盘80)，1克过硫酸钠，200克蒸馏水，5克苯乙烯，完全溶解成水溶液，开启搅拌，升温至90℃。同时在90℃条件下滴加10克甲基丙烯酸，100克丙烯酸-2-乙基己酯，50克甲基丙烯酸甲酯，95克甲基苯乙烯，5克丙烯酸羟丙酯的混合单体；以及3克十二烷基萘磺酸钠、1克失水山梨醇单月桂酸酯(斯盘20)、4克过硫酸钠，215.5克蒸馏水的混合水溶液。滴加时间2小时。滴加结束后继续在90℃保温0.5小时。加入30克40wt％水性环氧树脂(济南晴天化工科技有限公司)，继续在90℃保温0.5小时。冷却至25℃，用12.5克40wt％氢氧化钠水溶液中和。经100目筛网过滤，得到苯丙胶乳，固含量40.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种造纸用苯丙胶乳的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将羧酸单体、(甲基)丙烯酸酯单体、(甲基)苯乙烯单体、交联单体、水性环氧树脂、阴离子乳化剂、非离子乳化剂和引发剂的混合物的水溶液在60-90℃下进行自由基乳液共聚，反应时间3-10小时，将反应产物用碱性物质调节pH＝5-9，经过滤得到所述造纸用苯丙胶乳。/n

【技术特征摘要】
1.一种造纸用苯丙胶乳的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将羧酸单体、(甲基)丙烯酸酯单体、(甲基)苯乙烯单体、交联单体、水性环氧树脂、阴离子乳化剂、非离子乳化剂和引发剂的混合物的水溶液在60-90℃下进行自由基乳液共聚，反应时间3-10小时，将反应产物用碱性物质调节pH＝5-9，经过滤得到所述造纸用苯丙胶乳。


2.如权利要1所述的方法，其特征在于，各组分的重量份数如下：





3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述羧酸单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸或衣康酸中的至少一种。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述(甲基)丙烯酸酯单体选自丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸-2-乙基己酯中的至少一种。


5.如权利要求1所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：施晓旦，尹东华，金霞朝，
申请(专利权)人：上海东升新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31