一种气干性油改性两性聚丙烯酸酯乳液表面施胶剂的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种气干性油改性两性聚丙烯酸酯乳液表面施胶剂的制备方法，包括以下步骤：以亚麻油酸和烯丙基缩水甘油醚为原料制备生物基单体a，以亚麻油酸和甲基丙烯酸缩水甘油酯为原料制备生物基单体b；以RAFT环氧酯、生物基单体a、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、苯乙烯、氯乙酸等为原料制备气干性油改性两性聚丙烯酸酯高分子乳化剂；在制备的气干性油改性两性聚丙烯酸酯高分子乳化剂中，以生物基单体b、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟丙酯为原料，过氧化氢为引发剂，通过乳液聚合法制备乳液；在制备的乳液中加入适量氧化淀粉、蒸馏水、钴类催干剂OS

【技术实现步骤摘要】
一种气干性油改性两性聚丙烯酸酯乳液表面施胶剂的制备方法


[0001]本专利技术涉及精细化工化学品领域，具体为一种气干性油改性两性聚丙烯酸酯乳液表面施胶剂的制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，对于纸张表面品质、力学性能、印刷适应性等要求的不断提高，表面施胶剂产品技术得到了进一步开发与应用。
[0003]表面施胶剂施胶于(涂布于)纸张表面后，高聚物分子渗透到纸张纤维的空隙中，不仅可以加强对纸张纤维的吸附作用，将纸张纤维间的间隙填满，有着很好的施胶(助留)效果，而且可以延迟流体在纸张纤维间的渗透和扩散，提高纸张的光泽度、抗张强度、抗水性、耐破度、耐折度等性能。
[0004]目前国内开发应用的制纸用表面施胶剂主要有水溶性聚合物表面施胶剂、聚合物水分散液表面施胶剂、聚丙烯酸酯乳液表面施胶剂等。
[0005]常规的聚丙烯酸酯乳液表面施胶剂具有优秀的施胶性能，在合成条件、粘附力、原料来源等方面明显优于其他树脂乳液表面施胶剂，但通常无法进行后交联，使得施胶性能较差。且有些酸性聚丙烯酸酯乳液表面施胶剂在施胶过程中施胶剂的pH在4～5.5之间，往往会对制纸设备造成腐蚀。
[0006]而本专利技术申请人通过采用生物基单体制备的气干性油改性两性聚丙烯酸酯乳液与氧化淀粉反应制备的气干性油改性两性聚丙烯酸酯乳液表面施胶剂，不仅产品施胶效果优异，毒性极低，能够有效提高纸张的抗水性、抗张强度、耐破度、耐折度等性能，而且生产工艺相对简单、安全，符合国家造纸工业清洁生产环保要求。此外，通过加入生物基单体改性后的乳液可进行后交联，有助于提高施胶剂的性能。

技术实现思路

[0007](一)解决的技术问题
[0008]本专利技术要解决的技术问题是：
[0009]常规的聚丙烯酸酯乳液表面施胶剂具有优秀的施胶性能，在合成条件、粘附力、原料来源等方面明显优于其他树脂乳液表面施胶剂，但通常无法进行后交联，使得施胶性能较差。且有些酸性聚丙烯酸酯乳液表面施胶剂在施胶过程中施胶剂的pH在4～5.5之间，往往会对制纸设备造成腐蚀。
[0010](二)技术方案
[0011]为了克服上述问题，本专利技术提供一种气干性油改性两性聚丙烯酸酯乳液表面施胶剂的制备方法，包括以下步骤:
[0012](1)在反应釜中放入10～12份亚麻油酸、7～9份烯丙基缩水甘油醚(AGE)、1.5～2.2份催化剂、1～1.2份抗氧剂和1～1.2份阻聚剂，升温到100～120℃，反应8～10h，减压蒸
馏去除溶剂，水洗去除过量烯丙基缩水甘油醚，即制得生物基单体a，然后在反应釜中放入10～12份亚麻油酸、7～9份甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、1.5～2.2份四丁基溴化铵、1～1.2份抗氧剂和1～1.2份阻聚剂，升温到100～120℃，反应8～10h，减压蒸馏去除溶剂，即制得生物基单体b；
[0013](2)在反应釜中加入1～2份RAFT环氧酯、10～15份甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DM)、5～7份苯乙烯(ST)、3～6份步骤(1)所制的生物基单体a、1～1.5份引发剂、20～30份溶剂，升温到75～100℃下反应6～10h，然后降温至30～60℃，加入4～7份氯乙酸，保温1～3h，用3～5份乙酸中和，再加入40～50份蒸馏水，制得气干性油改性两性聚丙烯酸酯高分子乳化剂；
[0014](3)在反应釜中加入50～65份步骤(2)制得的气干性油改性两性聚丙烯酸酯高分子乳化剂，升温到60～100℃，平行滴加3～5份步骤(1)所制得的生物基单体b、7～10份甲基丙烯酸异丁酯(IBMA)、6～10份丙烯酸丁酯(BA)、1～1.5份丙烯酸羟丙酯(HPA)、1～1.5份引发剂和15～20份蒸馏水，保温3～4h，然后加入1～1.1份烯丙基三甲氧基硅烷(A171)，即制得气干性油改性两性聚丙烯酸酯乳液；
[0015](4)在反应釜中加入15～20份氧化淀粉80～100份蒸馏水，升温到90～100℃，搅拌保温1～2h，降温至60℃以下，加入50～60份蒸馏水、1～1.5份钴类催干剂OS
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123、3～5份步骤(3)所制备的气干性油改性两性聚丙烯酸酯乳液，继续保温1～1.5h，即制得本专利技术所述气干性油改性两性聚丙烯酸酯乳液表面施胶剂。
[0016]进一步的，所述的生物基单体a结构如下：
[0017][0018]所述的生物基单体b结构如下：
[0019][0020]进一步的，步骤(1)中所述的催化剂为四丁基溴化铵。
[0021]进一步的，步骤(1)中所述的溶剂为乙酸丁酯。
[0022]进一步的，步骤(1)中所述的抗氧剂为次磷酸和亚磷酸三苯酯。
[0023]进一步的，步骤(1)中所述的阻聚剂为氮氧自由基哌啶醇。
[0024]进一步的，步骤(2)中所述的引发剂为偶氮二异丁腈(AIBN)。
[0025]进一步的，步骤(2)中所述的溶剂为异丙醇和丙酮。
[0026]进一步的，步骤(3)中所述的引发剂为双氧水。
[0027]进一步的，所述乳液的结构式如下：
[0028][0029](三)有益效果
[0030]本专利技术的有益效果在于：
[0031]1)本专利技术设计和合成的新型生物基单体，有着易于获得、成本低、可再生等优点，用来替代传统聚合单体，可制备更环保的聚合物，且使用新型生物基单体改性的乳液有着可后交联的优点，有助于提高施胶性能。
[0032]2)本专利技术的气干性油改性两性聚丙烯酸酯乳液表面施胶剂与常规的聚丙烯酸酯乳液表面施胶剂相比较，合成的两性聚丙烯酸酯高分子乳化剂同时含有阴离子和阳离子官能团，毒性极低，耐硬水性好，耐高浓度电解质且有着良好的生物降解性。
[0033]3)本专利技术的气干性油改性两性聚丙烯酸酯乳液表面施胶剂与常规的聚丙烯酸酯乳液表面施胶剂相比较，制备乳液时，采用了RAFT聚合的方法，借助其出众的分子设计能力，获得了均一稳定的聚丙烯酸酯乳液。
[0034]4)本专利技术的气干性油改性两性聚丙烯酸酯乳液表面施胶剂与常规的聚丙烯酸酯乳液表面施胶剂相比较，成膜性好，对纸张进行表面施胶后，可以有效提高纸张的抗水性；同时聚合物与纸张中的纤维可以通过氢键等作用力产生良好的结合，有助于提高纸张的抗张强度、耐折度、耐破度等性能。
具体实施方式
[0035]下面将结合实施例，对本专利技术进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]一种气干性油改性两性聚丙烯酸酯乳液表面施胶剂的制备方法，包括以下步骤：
[0037](1)在反应釜中加入10～12份亚麻油酸、7～9份烯丙基缩水甘油醚(AGE)、1.5～2.2份四丁基溴化铵、1～1.2份抗氧剂、1～1.2份阻聚剂，升温到100～120℃，反应8～10h，减压蒸馏去溶剂，水洗去除过量烯丙基缩水甘油醚，即制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气干性油改性两性聚丙烯酸酯乳液表面施胶剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)在反应釜中放入10～12份亚麻油酸、7～9份烯丙基缩水甘油醚(AGE)、1.5～2.2份催化剂、1～1.2份抗氧剂和1～1.2份阻聚剂，升温到100～120℃，反应8～10h，减压蒸馏去除溶剂，水洗去除过量烯丙基缩水甘油醚，即制得生物基单体a，然后在反应釜中放入10～12份亚麻油酸、7～9份甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、1.5～2.2份四丁基溴化铵、1～1.2份抗氧剂和1～1.2份阻聚剂，升温到100～120℃，反应8～10h，减压蒸馏去除溶剂，即制得生物基单体b；(2)在反应釜中加入1～2份RAFT环氧酯、10～15份甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DM)、5～7份苯乙烯(ST)、3～6份步骤(1)所制的生物基单体a、1～1.5份引发剂、20～30份溶剂，升温到75～100℃下反应6～10h，然后降温至30～60℃，加入4～7份氯乙酸，保温1～3h，用3～5份乙酸中和，再加入40～50份蒸馏水，制得气干性油改性两性聚丙烯酸酯高分子乳化剂；(3)在反应釜中加入50～65份步骤(2)制得的气干性油改性两性聚丙烯酸酯高分子乳化剂，升温到60～100℃，平行滴加3～5份步骤(1)所制得的生物基单体b、7～10份甲基丙烯酸异丁酯(IBMA)、6～10份丙烯酸丁酯(BA)、1～1.5份丙烯酸羟丙酯(HPA)、1～1.5份引发剂和15～20份蒸馏水，保温3～4h，然后加入1～1.1份烯丙基三甲氧基硅烷(A171)，即制得气干性油改性两性聚丙烯酸酯乳液；(4)在反应釜中加入15～20份氧化淀粉80～100份蒸馏水，升温到90～100℃，搅拌保温1～2h，降温至...

【专利技术属性】
技术研发人员：季永新，刘佳，徐刚，
申请(专利权)人：上海科罗纳精细化工有限公司，
类型：发明
国别省市：