[发明专利]一种造纸用高性能丁苯胶乳的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种造纸用高性能丁苯胶乳的制备方法，主要用于装饰原纸、耐磨纸、中高档铜板纸、白板纸、卡纸、箱板纸等纸品的面、底涂布。也可用于其他领域的粘合剂等，属于高分子材料中的乳液聚合技术领域。

背景技术

丁苯胶乳广泛应用于纸张涂料，起到粘结的作用，普通的丁苯胶乳在乳液成膜后，很难与聚合物本体相容，容易迁移到膜的表面或与基材相连的界面，而使膜的耐水性变差，并且与基材之间的附着力变差，吸油墨性差，现有的技术制备的丁苯胶乳可具有较高的稳定性，但是乳液成膜的耐水性、附着性能，吸油墨性，以及粘结强度不够理想。

目前国内合成丁苯胶乳的方法，一般使用不饱和酰胺单体，采用阴离子型乳化体系或非离子与阴离子乳化剂的复合体系，乳化效率低，消耗量大，同时也影响胶乳的使用性能(例如：胶乳配合料的稳定性、抗水性、时变粘度、湿粘合强度、油墨吸收性以及光滑度等)。有些采用大量的乙烯基不饱和羧酸，不饱和酰胺来提高其稳定性，但这样制备出来的胶乳在纸张涂布过程中往往会出现一些问题，如胶乳的热敏感降低，胶乳在造纸涂布中粘度增大等。

近年来，随着印刷行业对纸张的要求越来越高，造纸行业的发展越来越快，竞争也越来越激烈，胶乳作为造纸助剂是最主要的原料之一，造纸行业对胶乳的质量性能要求越来越高。多年来，世界各国不断进行胶乳质量改进方面的研究，开发出了一系列用于造纸行业的高性能丁苯胶乳，发表了大量的相关文章和专利。国内进行丁苯胶乳相关的研究的机构并不多，而且发表的相关论文和专利数目少，胶乳的合成工艺控制和配方都比较简单。针对目前国内丁苯胶乳质量性能相对不足的情况，本公司经过近几年的研究开发和技术积累，开发出了一种造纸用高性能丁苯胶乳。

发明内容

本发明的目的是提供制备一种造纸用高性能丁苯胶乳的制备方法，该胶乳粒径分布为双峰分布，粘度适中，配制出来的涂料，流动性能优异，非常适合于配制高含量的涂料,主要用于铜版纸、白板纸等各类纸品的底涂、面涂涂布，平滑度好，并赋予涂布纸以较高的光泽度、颜料结合强度、表面抗水性和良好的印刷适应性(如油墨吸收性)。该技术制备的丁苯胶乳除了可具有较高的稳定性以外，乳液成膜的耐水性、附着性能，以及粘结强度都有很好的提高。

为实现本发明的目的，采用的技术方案是：

一种造纸用高性能丁苯胶乳的制备方法，原料组成如下(重量份数)：

去离子水：90～110份；

丁二烯：50～70份；

苯乙烯：30～50份；

种子胶乳A:3～5份；

种子胶乳B：3～5份；

环保型交联剂：2～5份；

分散剂：1～3份；

阴离子乳化剂：1～3份；

反应型乳化剂：1～3份；

引发剂：0.2～0.8份；

分子量调节剂：0.2～0.6份；

乳液聚合所需的电解质，螯合剂，PH缓冲剂；

生产工艺过程如下：

(1)种子胶乳A：聚合釜抽真空后投入软水，全部的乳化剂，分子量调节剂，PH缓冲剂，和全部单体，升温到60～80℃后，滴加引发剂3～4小时，80℃保温2～3小时，转化率达到98％以上后，降温到30℃以下出料，制得种子胶乳A；

(2)种子胶乳B：聚合釜抽真空后投入软水，全部乳化剂，分子量调节剂，PH缓冲剂，和全部单体，升温到40～60℃后，加入全部的引发剂，反应10～15小时，转化率达到98％以上后，降温到30℃以下出料，制得种子胶乳B；

(3)造纸用丁苯胶乳：

①在配料罐中投入30～50份去离子水，全部的阴离子乳化剂，反应型乳化剂，分子量调节剂，PH缓冲剂，电解质，螯合剂，分散剂和环保型交联剂，搅拌1～2小时，配制成水相的预乳化液；

②聚合釜抽真空后，投入50～70份的去离子水，占全部水相20～30％的预乳化液，占全部单体总量的10～30％丁二烯和苯乙烯，升温到70～80℃，加入占总量20～40％的引发剂，反应1小时；

③同时滴加剩余单体和预乳化液，引发剂，控制温度在90～95℃，时间为2～4小时，同时滴完；

④升温至95℃，保温反应2～3小时后，加入终止剂；

⑤温度降到40℃以下，加入液碱，调节PH值至7～9之间，出料，过滤，包装，制得造纸用丁苯胶乳。

在一实施例中，所用的种子胶乳A为40～60nm的丁苯胶乳，质量份数为3％-5％，种子胶乳A所用到的原料和质量分数如下：