一种纸品印刷用高耐摩擦苯丙乳液的制备方法技术

本发明专利技术属于聚合物材料制备技术领域，具体公开了一种纸品印刷用高耐摩擦苯丙乳液的制备方法。本发明专利技术的苯丙乳液通过粒子设计形成软

【技术实现步骤摘要】
一种纸品印刷用高耐摩擦苯丙乳液的制备方法


[0001]本专利技术属于聚合物材料制备
，具体涉及一种纸品印刷用高耐摩擦苯丙乳液的制备方法。

技术介绍

[0002]随着国家相关环保政策的制定以及人们对环境问题的日益关注，水性涂料逐渐成为焦点并已得到广泛应用。在纸品印刷领域，水性墨和水性上光油也得到了长足的发展，水性上光油以其优异的环保特性成为光油领域的研究热点，但是仍然存在很多缺点：干燥速度慢、光泽度差、耐摩擦性差、涂布后尺寸稳定性差等，其中耐摩擦性能通常作为检验水性上光油是否合格的主要标准。
[0003]为了提高水性上光油耐摩擦性能，除了选择合适的蜡乳及用量外，光油成膜材料的强度也起到了很重要的作用。对成膜材料的改性主要集中在混拼聚氨酯类树脂或者聚氨酯改性丙烯酸树脂，或者有机硅类改性等，这类改性的缺点是会极大提高材料成本且对生产设备有更高的要求；专利申请CN201610103588.2通过采用传统的核壳乳液聚合的方式，在壳层加入可室温交联的功能单体的方式提高聚合物膜强度从而提高材料的耐摩擦性能，但是仅通过简单交联和调整聚合物玻璃化温度并不能解决丙烯酸聚合物热黏冷脆的缺点。
[0004]目前水性上光油的主要成膜材料仍以苯丙乳液为主，其主要原因是性价比更高，同时对水性上光油的性能要求却越来越高，所以对苯丙乳液材料从粒子设计的角度改性具有更现实的意义。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种纸品印刷用高耐摩擦苯丙乳液的制备方法，本专利技术制得苯丙乳液作为纸品印刷用成膜剂，具有多层核壳结构，在提高耐摩擦性能的同时不会提高材料成本且生产工艺简单。
[0006]为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：
[0007]一种纸品印刷用高耐摩擦苯丙乳液的制备方法，包括如下步骤：
[0008]S1、将5
‑
40质量份碱溶性树脂、5
‑
15质量份氨水以及45
‑
85质量份去离子水加入反应釜中，搅拌升温至70
‑
85℃，待碱溶性树脂完全溶解后降至室温，用氨水调节pH值至8.0
‑
9.0，制得树脂液备用；
[0009]进一步，所述S1中碱溶性树脂为高酸值中等分子量的苯乙烯
‑
丙烯酸树脂，优选酸值为200
‑
300mgKOH/g，软化点为100
‑
300℃的碱溶性树脂，例如是巴斯夫Joncryl678固体树脂、天龙TL
‑
666固体树脂、韩华S
‑
120固体树脂等；
[0010]进一步，所述S1中氨水浓度是25wt％
‑
28wt％；
[0011]S2、分别准备核层、中间层以及壳层的预乳化液；
[0012]核层预乳化液：将5
‑
15质量份可聚合单体1、0.1
‑
1质量份核层功能单体和0.01
‑
1质量份分子量调节剂依次加入到1
‑
10质量份乳化剂水溶液中，搅拌乳化即得；
[0013]中间层预乳化液：将10
‑
20质量份可聚合单体2、0.1
‑
1质量份中间层功能单体和0.01
‑
1质量份分子量调节剂依次加入到1
‑
10质量份乳化剂水溶液中，搅拌乳化即得；
[0014]壳层预乳化液：将5
‑
10质量份可聚合单体3、0.1
‑
1质量份壳层功能单体和0.01
‑
1质量份分子量调节剂依次加入到1
‑
10质量份乳化剂水溶液中，搅拌乳化即得；
[0015]进一步，所述S2中：可聚合单体1、可聚合单体2以及可聚合单体3各自独立选自苯乙烯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯中的至少一种，若所述可聚合单体1、可聚合单体2或可聚合单体3的种类至少为2种，其比例按照FOX公式进行计算Tg，Tg＝
‑
40
‑
105℃；且核层、中间层和壳层具有不同的Tg，其中核层Tg＝
‑
40
‑
30℃，优选Tg＝
‑
40
‑
0℃；中间层Tg＝60
‑
105℃，优选Tg＝60
‑
90℃；壳层Tg＝
‑
40
‑
0℃，优选Tg＝
‑
40
‑‑
10℃；
[0016]FOX公式如下：
[0017][0018]式中，W
i
：组分i的质量分数；
[0019]Tg
i
：组分i的玻璃化温度；
[0020]W1+W2+
···
+W
n
＝1；
[0021]进一步，所述S2中：核层功能单体为二乙烯基苯和/或三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯；中间层功能单体为N
‑
羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯和丙烯酸羟丙酯中的至少一种；壳层功能单体双丙酮丙烯酰胺(DAAM)；
[0022]进一步，所述S2中：核层、中间层及壳层中分子量调节剂均为十二烷基硫醇，优选正十二烷基硫醇；
[0023]进一步，所述S2中：核层、中间层及壳层中乳化剂水溶液浓度为0.01～0.05g/mL，其中乳化剂为质量比为1:1的Dowfax2A1和AEO
‑
9；
[0024]S3、种子预反应：在反应釜中将0.05
‑
1质量份乳化剂、30
‑
60质量份所述S1所得树脂液和2
‑
10质量份可聚合单体4搅拌形成乳化液；反应釜搅拌升温至70
‑
85℃，加入0.01
‑
1质量份引发剂溶液并保温反应0.5
‑
1h；
[0025]进一步，所述S3中：乳化剂为质量比为1:1的Dowfax2A1和AEO
‑
9；
[0026]进一步，所述S3中：可聚合单体4为苯乙烯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯中的至少一种；若可聚合单体4种类至少为2种，其比例按照FOX公式进行计算Tg，Tg＝
‑
40
‑
105℃；
[0027]FOX公式如下：
[0028][0029]式中，W
i
：组分i的质量分数；
[0030]Tg
i
：组分i的玻璃化温度；
[0031]W1+W2+
···
+W
n
＝1；
[0032]进一步，所述S3中：引发剂溶液为过硫酸铵溶液或过硫酸钾溶液，其浓度为0.1g/mL；
[0033]S4、S3保温结束后开始滴加S2核层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纸品印刷用高耐摩擦苯丙乳液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将5
‑
40质量份碱溶性树脂、5
‑
15质量份氨水以及45
‑
85质量份去离子水加入反应釜中，搅拌升温至70
‑
85℃，待碱溶性树脂完全溶解后降至室温，用氨水调节pH值至8.0
‑
9.0，制得树脂液备用；S2、分别准备核层、中间层以及壳层的预乳化液；核层预乳化液：将5
‑
15质量份可聚合单体1、0.1
‑
1质量份核层功能单体和0.01
‑
1质量份分子量调节剂依次加入到1
‑
10质量份乳化剂水溶液中，搅拌乳化即得；中间层预乳化液：将10
‑
20质量份可聚合单体2、0.1
‑
1质量份中间层功能单体和0.01
‑
1质量份分子量调节剂依次加入到1
‑
10质量份乳化剂水溶液中，搅拌乳化即得；壳层预乳化液：将5
‑
10质量份可聚合单体3、0.1
‑
1质量份壳层功能单体和0.01
‑
1质量份分子量调节剂依次加入到1
‑
10质量份乳化剂水溶液中，搅拌乳化即得；S3、种子预反应：在反应釜中将0.05
‑
1质量份乳化剂、30
‑
60质量份所述S1所得树脂液和2
‑
10质量份可聚合单体4搅拌形成乳化液；反应釜搅拌升温至70
‑
85℃，加入0.01
‑
1质量份引发剂溶液并保温反应0.5
‑
1h；S4、S3保温结束后开始滴加S2核层预乳化液和0.01
‑
1质量份引发剂溶液，完成滴加后保温反应0.5
‑
1.5h；S5、S4保温结束后开始滴加S2中间层预乳化液和0.01
‑
1质量份引发剂溶液，完成滴加后保温反应0.5
‑
1.5h；S6、S5保温结束后开始滴加S2壳层预乳化液和0.01
‑
1质量份引发剂溶液，完成滴加后保温反应0.5
‑
1.5h；S7、S6保温反应结束后降温至40℃以下，加入0.1
‑
2质量份交联剂，搅拌均匀后过滤放料；所述S1中碱溶性树脂为酸值为200
‑
300mg KOH/g，软化点为100
‑
300℃的苯乙烯
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：程洁，梅丽明，陈高清，
申请(专利权)人：武汉迪赛新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：