一种耐水型表面施胶剂的制备方法及其应用技术

本发明专利技术提供了一种耐水型表面施胶剂的制备方法，包括以下步骤：将阳离子淀粉和水混合，升温至85

【技术实现步骤摘要】
一种耐水型表面施胶剂的制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及造纸表面施胶剂制备
，尤其涉及一种提高文化纸耐水性的表面施胶剂的制备方法。

技术介绍

[0002]近年来因印刷、复印、传真的快速发展对文化纸的表面性能、强度及抗水性提出了更高的要求。合成聚合物类表面施胶剂是选用多种单体以不同比例混合进行反应，参与反应各单体的基团可以协同作用，根据纸张使用要求提供特殊纸张表面性能，这样可以得到具有优良成膜性、印刷适应性、抗水性的聚合物类表面施胶剂。所以本文采用了以阳离子单体、交联单体与软硬单体相配合的混合单体，以乳液聚合的方式合成出淀粉接枝的聚合物施胶剂。加入阳离子单体可以使得胶乳粒子表面带有更强的正电性，能够提高乳液的稳定性，同时可以避免在表面施胶的过程中，水中铝离子、钙离子等杂质对纸张表面施胶的影响，与纸张纤维有更强的结合力，增强纸张强度性能。加入交联单体这样可以让聚合物形成网状结构，提升聚合物的硬度，这样施胶于纸张表面，可以提升纸张的耐水性。
[0003]CN200310117176.7公开了一种制备阴离子表面施胶剂的方法，其将阴离子乳化剂溶解于去离子水中，升温至一定温度而后滴加亲水单体、分子量调节剂、疏水性单体，进行乳液聚合，之后再加入施胶促进剂及配合剂，最终制成阴离子SAE作为表面施胶剂。
[0004]CN201110026816.8也公开了一种阳离子表面施胶剂及其制备方法，其将淀粉及改性淀粉利用高分子改性剂制备成淀粉分散剂，而后滴加软、硬单体及阳离子单体进行乳液聚合，反应结束后加入消泡剂，最终制得阳离子SAE作为表面施胶剂。
[0005]以上专利文献中合成了两种表面施胶剂，其中CN200310117176.7采用了小分子阴离子乳化剂通过乳液聚合得到稳定的阴离子型表面施胶剂，CN201110026816.8采用淀粉、改性淀粉等天然高分子为分散剂，同时以阳离子单体配合软、硬单体合成出阳离子型表面施胶剂。施胶剂的耐水性有待进一步提高。

技术实现思路

[0006]本专利技术需要解决的技术问题是提供一种针对文化纸用的一种耐水性好的阳离子型表面施胶剂的制备方法，通过功能单体与软硬单体配合的方式对表面施胶剂进行性能上的提升，同时添加交联单体，这样可以提升胶乳粒子的交联度，提升整体高分子结构的硬度，提升纸张的耐水性，从而解决现有技术存在的上述技术问题。
[0007]本专利技术是采用如下技术方案实现的：
[0008]一种耐水型表面施胶剂的制备方法，包括以下步骤：
[0009]S1、将阳离子淀粉和水混合，升温至85
‑
95℃，加入淀粉酶，保温20
‑
30min；
[0010]S2、加入一部分引发剂反应10
‑
20min；
[0011]S3、同时滴加剩余的引发剂、水，以及由(甲基)苯乙烯、(甲基)丙烯酸酯、阳离子单体、交联单体组成的混合单体液，滴加时间为1.5
‑
3.0hr，滴加完毕后继续反应1.0
‑
2.0hr后
得到所述耐水型表面施胶剂；所述交联单体选自N
‑
羟甲基丙烯酰胺、水溶性环氧树脂、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。
[0012]优选的，所述(甲基)丙烯酸酯类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、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸环已酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸
‑2‑
羟基乙酯、丙烯酸
‑2‑
羟基丙酯、甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。
[0013]优选的，所述阳离子单体选自甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵中的至少一种。
[0014]优选的，所述引发剂选自过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二月桂酸、过硫酸钾、过硫酸铵、双氧水、叔丁基过氧化氢、过硫酸钠、双氧水
‑
硫酸亚铁、过硫酸钠
‑
亚硫酸钠、过硫酸钠
‑
亚硫酸氢钠、过硫酸钠
‑
次亚磷酸钠中的至少一种。
[0015]优选的，步骤S2中引发剂的加入量占引发剂总用量的25
‑
85％，更优选的是30
‑
50％。
[0016]专利技术人意外的发现，采用经淀粉酶处理后的阳离子淀粉作为分散剂，先加入部分引发剂进行氧化反应，然后再滴加剩余的引发剂及混合单体通过乳液聚合得到阳离子型表面施胶剂，相比于普通工艺制备的阳离子型表面施胶剂，本专利技术表面施胶剂可以大幅提高施胶剂的施胶稳定性和耐水性能。同时在合成阳离子型表面施胶剂的过程中我们添加了交联单体，可以增强聚合物的交联度，提升聚合物的硬度，从而进一步增强了表面施胶剂的耐水性能。专利技术人基于上述发现完成本专利技术。
[0017]作为优选的技术方案，各组分的用量按重量份数计分别如下：
[0018]阳离子淀粉10
‑
30份、淀粉酶0.01
‑
0.03份、(甲基)苯乙烯100份、(甲基)丙烯酸酯类40
‑
100份、阳离子单体1
‑
5份、交联单体1
‑
10份、引发剂0.5
‑
5份、水适量。
[0019]其中水是用于分散各组分，本领域技术人员可以容易地根据产品实际使用的需要，调节水的用量。优选400
‑
900份。当然，根据产品实际使用的需要，还可在本专利技术配方中加入适量水以调节最终产品的固含量，例如可再加入300
‑
1200重量份的水。
[0020]本专利技术制备得到的用于文化纸的耐水型表面施胶剂的固含量为25
‑
35wt％，pH为2
‑
4。
[0021]本专利技术还提供上述耐水型表面施胶剂在纸张表面施胶中的应用，具体是将所述耐水型表面施胶剂与糊化后的氧化淀粉按照质量比4.0
‑
8.0：100复配得到施胶液，用于文化纸表面施胶。
[0022]本专利技术通过对阳离子淀粉进行处理使其成为表胶的分散剂，同时在合成表面施胶剂的过程中通过功能单体与软硬单体配合的方式对表面施胶剂进行性能上的提升。通过向单体中加阳离子单体使胶乳粒子表面电荷性增强，这样可能提升乳液的稳定性，减少施胶过程中其它金属杂质离子的影响，同时可以增强胶乳粒子与纸张纤维结合力，增强纸张的强度性能。同时添加交联单体，这样可以提升胶乳粒子的交联度，提升整体高分子结构的硬度，提升纸张的耐水性，降低了纸张的Cobb值。
具体实施方式
[0023]以下描述用于揭露本专利技术以使本领域技术人员能够实现本专利技术。以下描述中的优
选实施例只作为举例，但不用来限制本专利技术的范围，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本专利技术的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本专利技术的精神和范本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐水型表面施胶剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将阳离子淀粉和水混合，升温至85
‑
95℃，加入淀粉酶，保温20
‑
30min；S2、加入一部分引发剂反应10
‑
20min；S3、同时滴加剩余的引发剂、水，以及由(甲基)苯乙烯、(甲基)丙烯酸酯、阳离子单体、交联单体组成的混合单体液，滴加时间为1.5
‑
3.0hr，滴加完毕后继续反应1.0
‑
2.0hr后得到所述耐水型表面施胶剂；所述交联单体选自N
‑
羟甲基丙烯酰胺、水溶性环氧树脂、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述(甲基)丙烯酸酯类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、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸环已酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸
‑2‑
羟基乙酯、丙烯酸
‑2‑
羟基丙酯、甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阳离子单体选自甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵中的至少一种。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述引发剂选自过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二月桂酸、过硫酸钾、过硫酸铵、双氧水、...

【专利技术属性】
技术研发人员：施晓旦，谢中怡，尹东华，
申请(专利权)人：浙江邦成化工有限公司，
类型：发明
国别省市：