[发明专利]一种苯丙乳液、制备方法和其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种涂料添加剂，尤其涉及一种涂布纸用苯丙乳液。

背景技术

乳液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，最重要还是苯丙乳液的粘结性。它大量地被用于纸浆添加剂、纸张浸渍剂 及纸张涂层剂等，以提高纸的抗张强度、环压强度及抗水性等。乳液应用于纸张 涂料中能明显提高纸张的表面强度，减少纸张掉毛掉粉现象。

中国专利CN101280035A公开了一种乳液的制备方法，制备得到的乳液应 用于纸张涂料，涂料流动性、耐水性较好，但是在纸张上涂布后纸张表面强度较 差。CN101643524A公开了一种苯-丙如乳液，原料使用苯乙烯、甲基丙烯酸甲 酯、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、过硫酸铵、叔丁基过氧化氢、聚丙烯酸纳等，实 现涂料的防水，遇水不脱皮的性能，但并未有提示说明应用于纸张涂料能改善纸 张强度的性能。

发明内容

众所周知，普通型的乳化剂在乳液成膜后，因很难与聚合物本体相容，容易 迁移到膜的表面与造纸纤维的结合力变差。而本发明采用反应性表面活性剂作为 乳化剂，这种乳化剂能以化学键的形式键和在聚合物链上，乳化剂分子上的活性 基团能够与纤维上的羟基等基团结合，增加高分子链与纤维结合点，能够增强纸 张的表面张力。在本发明中添加一些功能性单体，出乎意料的，能够明显提高乳 液与纸张纤维的结合力。这可能由于功能性单体上的羟基、氨基等活性基团能够 与纤维表面上的一些基团结合，表现为纸张的表面强度得到提高。

为更进一步的改善涂布纸涂料的性能，增强纸张的表面强度和减少掉毛掉粉 的现象，本发明提供的一种苯丙乳液及其制备方法，可明显提高纸张的表面强度， 改善掉毛掉粉的现象。

本发明的第一方面是提供一种苯丙乳液，按重量份数，包括如下组分：

本发明的第二个方面是提供一种苯丙乳液的制备方法，按重量份数提供原 料：

其制备方法的步骤包括：

步骤a：(甲基)丙烯酸酯、(甲基)苯乙烯、(甲基)丙烯酸和链转移剂混 合，得到混合单体；

步骤b：将步骤1中的混合单体总重量的80-100％加入到总反应性乳化剂重 量40-90％、总引发剂重量的40-90％、全部的功能性单体和水的总重量的 40-70％的混合溶液中，混匀；

步骤c：将余量的混合单体加入到余量反应性乳化剂、余量的引发剂和余量 的水的水溶液中，在70-95℃下反应至少10分钟，然后分批加入步骤b得到的 混合溶液；

步骤d：在70-95℃下反应至少1小时后降温至室温，用碱水溶液调节pH 值值6-9，过滤即得本发明提供的苯丙乳液。

其中，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。

其中，所述(甲基)丙烯酸酯选自甲基丙烯酸C₁-C₁₆烷基酯中的至少一种， 优选为丙烯酸甲酯、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、丙烯酸，更优选为丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸-2-乙基 己酯。

其中，所述功能性单体选自2-甲基-2丙烯酸-2羟乙基酯磷酸酯、N-丙烯酰 硫脲、N-羟甲基丙烯酰胺中的至少一种。

其中，所述反应性乳化剂选自烯丙基聚氧乙烯醚硫酸铵、烯丙基聚氧乙烯醚、 乙烯基聚氧乙烯醚中的至少一种。

其中，所述链转移剂选自正十二硫醇、叔十二硫醇、正丁硫醇中的至少一种。

其中，所述碱水溶液选自氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液、氢氧化铵水溶 液中的至少一种。

其中，所述碱水溶液的固含量为10-40％。

其中，步骤c中分批加料的时间控制在1-5小时。

有益效果：本发明提供的一种苯丙乳液应用于涂布纸的涂料，能满足造纸 涂料用对高性能、环保的产品的要求。该产品在涂布纸的涂料中应用，能明显增 强涂布纸的表面强度，改善掉毛掉粉现象。本发明方法制备的乳液，其固含量为 40-65％，平均粒径为100nm-300nm，pH值6-9。

具体实施方式