[发明专利]一种含氟丙烯酸酯共聚物乳液纸张表面处理剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及纸张表面处理剂技术领域，具体为一种含氟丙烯酸酯共聚物乳液纸张表面处理剂及其制备方法，以及该纸张表面处理剂在瓦楞纸板上的应用。丙烯酸酯基化聚硅氧烷低聚物与含短氟烷基的含氟丙烯酸酯单体及其它组分，按特定的比例制备出含氟硅改性的丙烯酸酯共聚物乳液纸张表面处理剂，形成的表面处理剂仍具有优异的耐水和耐油性能，将其应用于瓦楞纸板中，不仅可使瓦楞纸板具有优异的耐水、耐油、耐污染的性能，还可显著提高瓦楞纸板的机械强度，并且由本发明表面处理剂形成的胶膜还具有易降解的特点，符合包装产业绿色发展的方向。

技术领域

本发明涉及纸张表面处理剂技术领域，尤其涉及一种含氟丙烯酸酯共聚物乳液纸张表面处理剂及其制备方法，以及该纸张表面处理剂在瓦楞纸板上的应用。

背景技术

瓦楞纸板作为环保包装材料，应用范围越来越大，在“以纸代木”包装要求的背景下，市场重型包装的需求量在逐年增加。由于纸质包装材料本身的特点，其机械强度有限，为了扩大包装纸板的应用范围，有必要对其进行强化，提高强度，加强抗水、防油性能，以满足低成本重型包装的需要。另外，由于目前国内包装用纸的原料相当一部分采用废纸，纸浆原料本身的质量较差，机械强度较低，对其采用浆内施胶进行增强不仅施胶量大，而且可能会降低纸板的表面性能。采取表面施胶则有很多优点，这种方法在提高普通包装纸板的机械强度方面，应用越来越广泛。而进行表面施胶，纸张表面改性剂的性能直接影响瓦楞纸板的各项性能。

目前行业内使用较多的纸张表面改性剂主要包括传统纸张表面改性剂如氧化淀粉、PVA、CMC及海藻酸钠等，合成聚合物表面改性剂如水溶性聚合物表面改性剂(如苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA类)及苯乙烯-丙烯酸共聚物(SAA类)的铵盐、钠盐或混合盐)、聚合物水分散液表面改性剂(苯乙烯-丙烯酸酯共聚物)、聚氨酯水分散液表面改性剂(PUD类)。但是以上表面改性剂也存在一定的缺陷，不足以满足当今瓦楞纸包装对瓦楞纸抗水、防油及机械性能日益增长的需求。比如：

传统表面改性剂对纸张纤维的亲和力较差，造成覆盖在表面的膜在干燥过程中随着水分的不断蒸发和膜层的不断收缩很容易破裂。

SMA、SAA均为阴离子聚合物，其水溶性来自于羧酸盐的解离，因此不能在低pH环境中使用，并且这类产品在使用过程中会产生大量泡沫，从而影响施胶效果的稳定性。

聚合物水分散液表面改性剂(苯乙烯-丙烯酸酯共聚物)是当前发展最快、应用最广泛的合成聚合物表面施胶剂产品，但其目前主要对于纸张的抗水有较好的效果，对纸产品强度提高不大，如CN102797194B公开了一种纸张表面用防潮剂，由苯乙烯30～40％，丙烯酸酯15～20％，功能单体8～10％，乳化剂0.4～0.6％，消泡剂0.05～0.15％，余量为水组成。添加这种制剂之后，可以更好的控制成品纸的水分指标，保证成品纸质量。

聚氨酯水分散液表面改性剂虽然具有较好的疏水效果，但是由于聚氨酯膜强度不够，同样对提高瓦楞纸板强度也有限。

综上所述，以上氧化淀粉、PVA、SMA、SAA等纸张表面改性剂虽然抗水性能较好,但还不具备抗油的功能，同时对提高瓦楞纸机械强度的能力方面也有限。