[发明专利]面涂用苯丙胶乳及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种苯丙胶乳及其制备方法和应用，主要用作造纸涂布用面涂涂料。

背景技术

随着造纸工业的发展，涂布纸产量逐年增长，胶粘剂在纸和纸板涂料中的地位不可或缺，它不仅起到粘结颜料粒子及颜料与纸基的作用，还影响涂料的稳定性、流变性等。纸和纸板涂料用胶粘剂绝大多数是水溶性的，可分为水溶性胶粘剂如淀粉、聚乙烯醇等，以及合成聚合物类胶乳，如丁苯胶乳，苯丙胶乳等，由于合成胶乳具有热塑性及能形成抗水涂层等特性，使得合成胶乳得到广泛的应用。此外，由于涂布工艺向更高涂料固含量涂布发展，使得合成胶乳成为一种主要的涂料胶粘剂，而苯丙胶乳则是最主要的纸张涂布胶粘剂之一。

苯丙胶乳具有耐热性、耐候性好等特点，但也存在一些明显的缺点，如聚丙烯酸酯乳液存在低温成膜性、抗回粘性、粘结性不够好等问题，所以为了克服以上缺点，我们需要对其进行性能改进。

申请人曾公开了一种苯丙乳液的制备方法(CN201210088383.3)，制备得到的乳液应用于纸张涂料，使涂布后纸张表面强度略有增强，储藏稳定性提高。在此基础上，申请人通过改进制备工艺和添加涂布淀粉的方法，使苯丙胶乳的表面强度大大提高，而且涂布纸的涂布光泽度也得到改善。

发明内容

本发明的目的是提供一种面涂用苯丙胶乳及其制备方法和应用，以解决现有技术存在的上述缺陷。

本发明的造纸涂布面涂用苯丙胶乳的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将总重量10~30%的引发剂、总重量10~60%的乳化剂和总重量5~45%的水混合均匀，然后加入总重量45~75%的混合单体，得到均相乳液A；

所述混合单体由（甲基）丙烯酸酯、（甲基）苯乙烯和（甲基）丙烯酸组成；

所述混合单体的总重量为基准，重量份数配比为：

（甲基）丙烯酸酯：    40~70份

（甲基）苯乙烯：      25~50份

（甲基）丙烯酸：      5~10份。

（2）将丙烯酸树脂、余量的引发剂、余量的乳化剂、余量的混合单体和余量的水在60~85℃反应0.5~1.0小时，然后滴加步骤（1）的均相乳液A，在1.0~2.5小时内加完，然后在70~90℃反应1.0~2.0小时，加入淀粉水溶液，继续反应0.5~1.0小时，降温至20～40℃，用碱性物质中和至pH为6~9，获得所述的造纸面涂用苯丙胶乳。

所述的反应原料各组份及重量份数如下：

各组份的重量份数如下：

所述的丙烯酸树脂的酸值为80~250mgKOH/g，分子量为1000~4500。

所述的淀粉选自磷酸酯淀粉、醋酸酯淀粉、羟丙基淀粉、羧乙基淀粉或氧化木薯淀粉中的至少一种，淀粉水溶液的重量浓度为5~10%；

所述的（甲基）丙烯酸酯类单体选自丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸－2－乙基己酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸C₈~C₁₆烷基酯中的至少一种。

所述的乳化剂选自阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂中的至少一种。

所述非离子表面活性剂选自失水山梨醇三硬脂酸酯（斯盘65）、乙二醇脂肪酸酯、壬基酚聚氧乙烯醚、聚氧化乙烯蓖麻油、松香酸聚氧乙烯酯、聚氧化乙烯单油酸酯、二苄基异丙苯基酚聚氧乙烯醚、失水梨醇三油酸酯、聚氧化丙烯硬脂肪酸酯（斯盘80）、月桂酸聚氧乙烯酯或甘油聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚脂肪酸酯中的至少一种；

所述阴离子表面活性剂选自C₁₀~C₂₀烷基硫酸钠、油酸钠、二环己基-2-磺基琥珀酸钠、油酸钾、C₁₀~C₂₀烷基萘磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、丁二酸磺酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠或十二烷基萘磺酸钠中的至少一种。

所述的碱性物质选自氢氧化铵水溶液、氢氧化钾水溶液、氢氧化钠水溶液中的至少一种，重量浓度为10~25%。

所述的引发剂选自过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的至少一种。

术语“绝干”，指的是不含有水分。

本发明制备的高粘结强度苯丙胶乳，对CN201210088383.3进行了改进，通过在釜底加入丙烯酸树脂和后续添加涂布淀粉的方法，使苯丙胶乳的表面强度大大提高，而且涂布纸的涂布光泽度也得到改善。