專利名稱：一種納米乳液型表面施膠劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及表面施膠劑的技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種納米乳液型表面施膠劑。
背景技術(shù)：
目前檢索到的文件中，公開號(hào)CN1323318A描述了一種在穩(wěn)定劑存在下制備陽離子苯乙烯-丙烯酸酯乳液的方法。該方法使用氧化蠟質(zhì)玉米淀粉為分散劑，將包括苯乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯的混合單體進(jìn)行聚合，得到一種陽離子乳液表面施膠劑。該方法由于過多地使用親水單體和分散劑，因而紙張表面吸水值很難得到良好改善。
CN1402805A描述了一種在蟲膠金屬鹽存在下制備苯乙烯-丙烯酸酯乳液表面施膠劑的方法。該方法在蟲膠金屬鹽存在下將親水單體和疏水單體進(jìn)行聚合或在乳化劑存在下將上述單體進(jìn)行乳液聚合再混合蟲膠金屬鹽溶液，最后再混合苯乙烯-(甲基)丙烯酸型分散劑溶液即得。該方法制得的表面施膠劑粒徑通常在100nm左右，很難保證被施膠紙張正反兩面的表面強(qiáng)度同時(shí)得到大幅度提高。
CN1446233A則描述了一種在淀粉或淀粉衍生物的水溶液中進(jìn)行乳液聚合制備乳液表面施膠劑的方法。該方法制得的表面施膠劑粒徑通常也在100nm左右，亦很難保證被施膠紙張正反兩面的表面強(qiáng)度同時(shí)得到大幅度提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種改進(jìn)的納米乳液型表面施膠劑，它可克服現(xiàn)有技術(shù)中施膠后紙張強(qiáng)度、平滑度和挺度的一些不足。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種納米乳液型表面施膠劑，其特征在于所述的納米乳液型表面添加劑是由重量百分比為5-20％的聚羧酸鹽分散劑、0.5-50％的烯丙基磺酸鹽或烯丙基磷酸鹽、0.1-10％的C5--C8的醇、15-60％的添加劑和20-40％的去離子水混合后，最后加入0.5-1.5％的氫氧化鈉進(jìn)行中和。
一種納米乳液型表面施膠劑，其特征在于所述的納米乳液型表面添加劑是由重量百分比為5-20％的聚季銨鹽分散劑、0.5-50％的烯丙基季銨鹽、0.1-10％的C5---C8的醇、15-60％的添加劑和20-40％的去離子水混合而成。
一種納米乳液型表面施膠劑的制作方法，其特征在于所述的納米乳液型表面施膠劑的制作方法如下a、將重量百分比為20-40％的去離子水、5-20％的聚羧酸鹽分散劑、0.5-50％的烯丙基磺酸鹽或烯丙基磷酸鹽和0.1-10％的C5---C8的醇混合后在氮?dú)猸h(huán)境下升溫至80-90℃；b、加入15-60％的添加劑，在70-85℃下保溫15-30分鐘，冷卻至室溫；c、最后加入0.5-1.5％的氫氧化鈉進(jìn)行中和，過濾出料。
一種納米乳液型表面施膠劑的制作方法，其特征在于所述的納米乳液型表面施膠劑的制作方法如下a、將重量百分比為20-40％的去離子水、5-20％的聚季銨鹽分散劑、0.5-50％的烯丙基季銨鹽和0.1-10％的C5---C8的醇混合后在氮?dú)猸h(huán)境下升溫至80-90℃；b、加入15-60％的添加劑，在70-85℃下保溫15-30分鐘，冷卻至室溫，過濾出料。
使用時(shí)本發(fā)明的一種納米乳液型表面施膠劑，為半透明狀的聚合物乳液，其分散體粒徑在30-80納米之間。該表面施膠劑與淀粉一起對(duì)紙張進(jìn)行表面施膠，可大幅度提高紙張的強(qiáng)度、顯著改善Cobb值，有效改善平滑度、挺度及紙張的印刷適應(yīng)性；并且具有超低起泡性、與其他化學(xué)品良好的相容性。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖
和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別在于所述的納米乳液型表面添加劑是由重量百分比為5-20％的聚羧酸鹽分散劑、0.5-50％的烯丙基磺酸鹽或烯丙基磷酸鹽、0.1-10％的C5--C8的醇、15-60％的添加劑和20-40％的去離子水混合后，最后加入0.5-1.5％的氫氧化鈉進(jìn)行中和；所述聚羧酸鹽分散劑，是由10-40份去離子水、1-20份異丙醇、5-25份馬來酸酐和1-15份丙烯酸混合后，在氮?dú)猸h(huán)境中加溫至60-100℃，最后加入2-10份20％的過硫酸鈉溶液制得；添加劑可以是下列物質(zhì)的一種或幾種和10-20％的水混合而成烷基苯酚醚硫酸鈉、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸異辛酯、苯乙烯、二乙烯苯；聚羧酸鹽分散劑的重均分子量為500-3500。
所述的納米乳液型表面添加劑是由重量百分比為5-20％的聚季銨鹽分散劑、0.5-50％的烯丙基季銨鹽、0.1-10％的C5--C8的醇、15-60％的添加劑和20-40％的去離子水混合而成；其中聚季銨鹽分散劑，是由10-40份去離子水、1-20份異丙醇、10-40份甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)、5-20份丙烯酰胺，在氮?dú)猸h(huán)境中加熱至60-100℃，再加入2-10份1％的硫酸亞鐵溶液和1-10份20％雙氧水溶液制得；添加劑可以是下列物質(zhì)的一種或幾種和10-20％的水混合而成偶氮二異丁脒、十二烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸異辛酯、苯乙烯、二乙烯苯；聚季銨鹽分散劑的重均分子量為800-4000。
所述的納米乳液型表面施膠劑的制作方法如下a、將重量百分比為20-40％的去離子水、5-20％的聚羧酸鹽分散劑、0.5-50％的烯丙基磺酸鹽或烯丙基磷酸鹽和0.1-10％的C5--C8的醇混合后在氮?dú)猸h(huán)境下升溫至80-90℃；b、加入15-60％的添加劑，在70-85℃下保溫15-30分鐘，冷卻至室溫；c、最后加入0.5-1.5％的氫氧化鈉進(jìn)行中和，過濾出料。
所述的納米乳液型表面施膠劑的制作方法也可如下a、將重量百分比為20-40％的去離子水、5-20％的聚季銨鹽分散劑、0.5-50％的烯丙基季銨鹽和0.1-10％的C5--C8的醇混合后在氮?dú)猸h(huán)境下升溫至80-90℃；b、加入15-60％的添加劑，在70-85℃下保溫15-30分鐘，冷卻至室溫，過濾出料。
實(shí)施例1在一只1000毫升的四頸圓底燒瓶中，加入13.8份(所有組分共計(jì)100份，1份相當(dāng)于7.24克，下同)去離子水、2.9份異丙醇，并在氮?dú)夥諊律郎刂?2℃，然后同時(shí)滴加4.83份20％的過硫酸鈉溶液和由下述組分所構(gòu)成的溶液混合物22.8份水，11.6份馬來酸酐，7.73份丙烯酸。加料時(shí)間為4小時(shí)，加料完畢保溫1小時(shí)。然后在95℃下蒸出全部異丙醇。冷卻至室溫，取樣測定分子量。用39.23份35％氫氧化鈉中和，過濾出料。得到29.88％含固量的聚羧酸鹽分散劑，凝膠色譜(GPC)測得重均分子量為1520。
在一只1000毫升的四頸圓底燒瓶中，加入33.48份(所有組分共計(jì)100份，1份相當(dāng)于7.85克，下同)去離子水，加入12.38份上述制備的聚羧酸鹽分散劑溶液、0.69份2-羥丙基烯丙基磺酸鈉及0.69份異戊醇，并在氮?dú)夥諊律郎刂?5℃。然后同時(shí)滴加7.13份2.2％的過硫酸銨溶液和由下述組分所構(gòu)成的乳液型添加劑19.48份水，0.18份十二烷基苯酚醚硫酸鈉，8.40份丙烯酸丁酯，4.77份甲基丙烯酸甲酯，11.52份苯乙烯，0.76份丙烯酸。加料時(shí)間為3小時(shí)；加料全部結(jié)束后，85℃下保溫30分鐘。冷卻至室溫，用1.21份35％氫氧化鈉中和，過濾出料。得到29.81％含固量、平均粒徑為52納米、pH＝6.2的乳液(使用Malvon粒徑儀測得)。
實(shí)施例2在一只1000毫升的四頸圓底燒瓶中，加入26份(所有組分共計(jì)100份，1份相當(dāng)于6.7克，下同)去離子水、4.48份異丙醇，并在氮?dú)夥諊律郎刂?2℃，然后同時(shí)滴加7.46份1％的FeSO4溶液和3份20％H2O2溶液和由下述組分所構(gòu)成的溶液混合物32.24份水，19.40份甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)，11.94份丙烯酰胺。加料時(shí)間為4小時(shí)，加料完畢保溫1小時(shí)。然后在95℃下蒸出全部異丙醇。冷卻至室溫過濾出料。得到30.16％含固量的聚季銨鹽分散劑，凝膠色譜(GPC)測得重均分子量為1860。
在一只1000毫升的四頸圓底燒瓶中，加入36.8份(所有組分共計(jì)100份，1份相當(dāng)于7.72克，下同)去離子水，加入11.68份上述制備的聚季銨鹽分散劑溶液、0.47份烯丙基三甲基氯化銨及0.79份異戊醇，并在氮?dú)夥諊律郎刂?5℃。然后同時(shí)滴加8.55份2.0％的偶氮二異丁脒和由下述組分所構(gòu)成的乳液型添加劑16.40份水，0.18份的十六烷基三甲基溴化銨，8.55份丙烯酸丁酯，4.86份甲基丙烯酸甲酯，11.73份苯乙烯，0.78份丙烯酰胺。加料時(shí)間為3小時(shí)；加料全部結(jié)束后，85℃下保溫30分鐘。冷卻至室溫，過濾出料。得到29.72％含固量、平均粒徑為44納米的乳液(使用Malvon粒徑儀測得)。
實(shí)施例3在一只1000毫升的四頸圓底燒瓶中，加入13.8份(所有組分共計(jì)100份，1份相當(dāng)于7.24克，下同)去離子水、2.9份異丙醇，并在氮?dú)夥諊律郎刂?2℃，然后同時(shí)滴加4.83份20％的過硫酸鈉溶液和由下述組分所構(gòu)成的溶液混合物22.8份水，11.6份馬來酸酐，7.73份丙烯酸。加料時(shí)間為4小時(shí)，加料完畢保溫1小時(shí)。然后在95℃下蒸出全部異丙醇。冷卻至室溫，取樣測定分子量。用39.23份35％氫氧化鈉中和，過濾出料。得到29.88％含固量的聚羧酸鹽分散劑，凝膠色譜(GPC)測得重均分子量為1520。
在一只1000毫升的四頸圓底燒瓶中，加入34.63份(所有組分共計(jì)100份，1份相當(dāng)于7.59克，下同)去離子水，加入11.35份上述制備的聚羧酸鹽分散劑溶液、0.5份烯丙基磷酸鈉及0.88份異戊醇，并在氮?dú)夥諊律郎刂?5℃。然后同時(shí)滴加6.85份2.2％的過硫酸銨溶液和由下述組分所構(gòu)成的乳液型添加劑20.15份水，0.18份的十二烷基苯酚醚硫酸鈉，8.69份丙烯酸丁酯，4.94份甲基丙烯酸甲酯，11.92份苯乙烯，0.79份丙烯酸。加料時(shí)間為3小時(shí)；加料全部結(jié)束后，85℃下保溫30分鐘。冷卻至室溫，用1.21份35％氫氧化鈉中和，過濾出料。得到33.23％含固量、平均粒徑為49納米、pH＝6.0的乳液(使用Malvon粒徑儀測得)。
將上述實(shí)施例1-3所得到的乳液與市售乳液表面施膠劑(對(duì)比A)進(jìn)行應(yīng)用對(duì)比，結(jié)果如下1、表面施膠液的配制，按照以下的配比配置膠液淀粉100份食鹽2份乳液表面施膠劑淀粉量的2％(絕干表面施膠劑對(duì)絕干淀粉)2、采用未施膠的靜電復(fù)印紙作為原紙，分別使用上面配成的膠料，在自制的簡易施膠機(jī)上以相同的施膠量(單面1g)進(jìn)行施膠。施膠完的紙樣以相同的溫度和時(shí)間進(jìn)行干燥后，檢測紙張的表面強(qiáng)度，cobb值。
3、膠料的物理指標(biāo)表1

4、成紙的物理指標(biāo)單面表面施膠量為1g/m2表2

5、成紙的印刷適應(yīng)性表3施膠紙樣印刷適性

從以上對(duì)比數(shù)據(jù)可知，使用本發(fā)明所制備的實(shí)施例1-3與淀粉一起對(duì)紙張進(jìn)行表面施膠，可大幅度提高紙張的強(qiáng)度、顯著改善Cobb值，有效改善平滑度、挺度及紙張的印刷適應(yīng)性。
權(quán)利要求
1.一種納米乳液型表面施膠劑，其特征在于所述的納米乳液型表面添加劑是由重量百分比為5-20％的聚羧酸鹽分散劑、0.5-50％的烯丙基磺酸鹽或烯丙基磷酸鹽、0.1-10％的C5---C8的醇、15-60％的添加劑和20-40％的去離子水混合后，最后加入0.5-1.5％的氫氧化鈉進(jìn)行中和。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米乳液型表面施膠劑，其特征在于所述聚羧酸鹽分散劑，是由10-40份去離子水、1-20份異丙醇、5-25份馬來酸酐和1-15份丙烯酸混合后，最后加入2-10份20％的過硫酸鈉溶液制得。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米乳液型表面施膠劑，其特征在于添加劑可以是下列物質(zhì)的一種或幾種和10-20％的水混合而成烷基苯酚醚硫酸鈉、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸異辛酯、苯乙烯、二乙烯苯。
4.一種納米乳液型表面施膠劑，其特征在于所述的納米乳液型表面添加劑是由重量百分比為5-20％的聚季銨鹽分散劑、0.5-50％的烯丙基季銨鹽、0.1-10％的C5---C8的醇、15-60％的添加劑和20-40％的去離子水混合而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種納米乳液型表面施膠劑，其特征在于聚季銨鹽分散劑，是由10-40份去離子水、1-20份異丙醇、10-40份甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)、5-20份丙烯酰胺混合，再加入2-10份1％的硫酸亞鐵溶液和1-10份20％雙氧水溶液制得。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種納米乳液型表面施膠劑，其特征在于添加劑可以是下列物質(zhì)的一種或幾種和10-20％的水混合而成偶氮二異丁脒、十二烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸異辛酯、苯乙烯、二乙烯苯。
7.一種納米乳液型表面施膠劑的制作方法，其特征在于所述的納米乳液型表面施膠劑的制作方法如下a、將重量百分比為20-40％的去離子水、5-20％的聚羧酸鹽分散劑、0.5-50％的烯丙基磺酸鹽或烯丙基磷酸鹽和0.1-10％的C5---C8的醇混合后在氮?dú)猸h(huán)境下升溫至80-90℃；b、加入15-60％的添加劑，在70-85℃下保溫15-30分鐘，冷卻至室溫；c、最后加入0.5-1.5％的氫氧化鈉進(jìn)行中和，過濾出料。
8.一種納米乳液型表面施膠劑的制作方法，其特征在于所述的納米乳液型表面施膠劑的制作方法如下a、將重量百分比為20-40％的去離子水、5-20％的聚季銨鹽分散劑、0.5-50％的烯丙基季銨鹽和0.1-10％的C5---C8的醇混合后在氮?dú)猸h(huán)境下升溫至80-90℃；b、加入15-60％的添加劑，在70-85℃下保溫15-30分鐘，冷卻至室溫，過濾出料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種納米乳液型表面施膠劑，其特征在于所述的納米乳液型表面添加劑是由重量百分比為5－20％的聚羧酸鹽分散劑、0.5－50％的烯丙基磺酸鹽或烯丙基磷酸鹽、0.1－10％的C
文檔編號(hào)D21H17/21GK1749480SQ20041006
公開日2006年3月22日 申請(qǐng)日期2004年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月13日
發(fā)明者施曉旦, 王養(yǎng)臣, 田久旺 申請(qǐng)人:上海東升新材料有限公司, 兗州高旭化工有限公司