專利名稱：一種包裝紙陽(yáng)離子聚合物表面施膠劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包裝紙表面施膠劑的制備領(lǐng)域，特別涉及一種包裝紙陽(yáng)離子聚合物表面施膠劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)已經(jīng)成為紙張生產(chǎn)、消費(fèi)和進(jìn)口大國(guó)，包裝紙的消費(fèi)量占全國(guó)紙張和紙板總產(chǎn)量的一半以上，在所有的包裝紙中，又以瓦楞原紙和白板紙的消費(fèi)量最大。尤其近年來(lái)， 隨著我國(guó)商品出口量的迅速增長(zhǎng)，對(duì)商品包裝用紙的質(zhì)量要求不斷提高，這對(duì)我國(guó)瓦楞原紙和白板紙的生產(chǎn)企業(yè)提出了更高的要求。由于出口商品在海上運(yùn)輸時(shí)間長(zhǎng)，且海上空氣濕度大，容易造成包裝紙箱吸潮而變形，嚴(yán)重時(shí)引起所包裝商品損壞并造成經(jīng)濟(jì)損失。同時(shí)現(xiàn)代化運(yùn)輸中采用集裝箱技術(shù)，它要求貨運(yùn)及入庫(kù)盡量利用空間，碼垛堆積高度與負(fù)荷提高到最大，故需要瓦楞紙箱具有極大的承受能力。另一方面，充分利用廢紙?jiān)旒垖?duì)于節(jié)約纖維，保護(hù)環(huán)境具有重要意義。隨著二次纖維在制漿造紙纖維原料中比例的逐漸增大，以廢紙為原料生產(chǎn)瓦楞原紙和白板紙的趨勢(shì)也逐漸增大。但以國(guó)內(nèi)廢紙為原料生產(chǎn)的瓦楞原紙和白板紙?jiān)趯?shí)際應(yīng)用中大多表現(xiàn)出強(qiáng)度低下，尤其是環(huán)壓指標(biāo)不能滿足用戶需要，降低了紙板的檔次，產(chǎn)品銷路不暢，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力較差，這就出現(xiàn)了低強(qiáng)度包裝紙生產(chǎn)過量，而高強(qiáng)度包裝紙供不應(yīng)求的市場(chǎng)格局。越來(lái)越多的包裝紙企業(yè)采用表面施膠的方式來(lái)達(dá)到賦予紙張抗水性和提高環(huán)壓強(qiáng)度的目的，苯乙烯和丙烯酸系單體的共聚物乳液稱為苯丙乳液，具有污染小、無(wú)毒無(wú)味、適用性和通用性強(qiáng)、應(yīng)用簡(jiǎn)便快捷和粘接強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，其性價(jià)比是當(dāng)今所有乳液中最高的，苯丙乳液型表面施膠劑是目前發(fā)展最迅速的一類。由于一般乳液聚合需要使用傳統(tǒng)乳化劑，傳統(tǒng)乳化劑的大量使用對(duì)環(huán)境造成相當(dāng)明顯的影響，更為突出的是，乳化劑的使用使包裝紙性能的進(jìn)一步提高受到限制。如在濕度大的情況下干燥慢，成膜致密性差，導(dǎo)致瓦楞原紙和白板紙等包裝紙的強(qiáng)度性能和耐水性能下降，不能滿足包裝紙行業(yè)不斷提高的要求，限制了其使用范圍。由于紙張纖維帶負(fù)電荷，多次使用的廢紙中存在很多陰離子垃圾，這樣紙張和帶負(fù)電荷或者陰離子含量高的聚合物結(jié)合不緊密。近年來(lái)，提高和完善苯丙乳液應(yīng)用性能的研究日趨活躍，研究人員曾經(jīng)采用高分子溶液或者乳液作為苯丙乳液的乳化分散劑消除了傳統(tǒng)乳化劑的部分不足，但其存在乳化性能較差，乳液粘度較大和穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)。進(jìn)一步提高苯丙乳液的穩(wěn)定性、強(qiáng)度性能和耐水性能，開發(fā)和生產(chǎn)防潮性能好和環(huán)壓強(qiáng)度高的包裝紙是我國(guó)造紙科研工作者一直努力研究的課題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供在一種包裝紙陽(yáng)離子聚合物表面施膠劑及其制備方法，所得的包裝紙陽(yáng)離子聚合物表面施膠劑具有抗水性能好及環(huán)壓強(qiáng)度高的特點(diǎn)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為-種包裝紙陽(yáng)離子聚合物表面施膠劑的分子結(jié)構(gòu)為
權(quán)利要求
1. 一種包裝紙陽(yáng)離子聚合物表面施膠劑，其特征在于包裝紙陽(yáng)離子聚合物表面施膠劑的分子結(jié)構(gòu)為
2.一種包裝紙陽(yáng)離子聚合物表面施膠劑的制備方法，其特征在于，先由聚乙二醇、十八醇和順丁烯二酸酐反應(yīng)得到順丁烯二酸聚乙二醇酯十八醇酯，再以過硫酸鉀和亞硫酸氫鈉為引發(fā)劑，由順丁烯二酸聚乙二醇酯十八醇酯、苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸羥乙酯和二甲基二烯丙基氯化銨通過共聚反應(yīng)制備包裝紙陽(yáng)離子聚合物表面施膠劑，具體包括以下步驟第一步，將聚乙二醇-1000和順丁烯二酸酐加入第一反應(yīng)器中在80-85 °C時(shí)反應(yīng) 1. 0-2. O小時(shí)，再加入十八醇于90-95°C保溫反應(yīng)2. 0-3. O小時(shí)，得到順丁烯二酸聚乙二醇酯十八醇酯，聚乙二醇-1000、順丁烯二酸酐和十八醇的質(zhì)量比為10 0.98 2.7，第二步，將順丁烯二酸聚乙二醇酯十八醇酯、苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯和丙烯酸羥乙酯按40 :6:3:9: 2的質(zhì)量比混合制成混合單體，第三步，將過硫酸鉀、亞硫酸氫鈉和去離子水以質(zhì)量比2 1 20制成引發(fā)劑水溶液， 第四步，在第二反應(yīng)器中加入去離子水，升溫至50-55°C，去離子水和所制混合單體的質(zhì)量比為184 60，分別加入引發(fā)劑水溶液和所制混合單體，滴完混合單體后繼續(xù)滴加二甲基二烯丙基氯化銨，引發(fā)劑水溶液、混合單體與二甲基二烯丙基氯化銨的質(zhì)量比為 23 60 5，整個(gè)加料時(shí)間為2-3小時(shí)，第五步，加料完畢后于70-75°C保溫反應(yīng)1-1. 5小時(shí)， 第六步，降溫到30-35°C，出料，得到包裝紙陽(yáng)離子聚合物表面施膠劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種包裝紙陽(yáng)離子聚合物表面施膠劑的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟第一步，將10克聚乙二醇-1000和0. 98克順丁烯二酸酐加入第一反應(yīng)器中在80°C時(shí)反應(yīng)1. 0小時(shí)，再加入2. 7克十八醇于90°C保溫反應(yīng)2. 0小時(shí)，得到順丁烯二酸聚乙二醇酯十八醇酯，聚乙二醇-1000、順丁烯二酸酐和十八醇的質(zhì)量比為10 0.98 2.7，第二步，將40克順丁烯二酸聚乙二醇酯十八醇酯、6克苯乙烯、3克醋酸乙烯酯、9克丙烯酸甲酯和2克丙烯酸羥乙酯按40 :6:3:9: 2的質(zhì)量比混合制成混合單體，第三步，將2克過硫酸鉀、1克亞硫酸氫鈉和20克去離子水以質(zhì)量比2 1 20制成引發(fā)劑水溶液，第四步，在第二反應(yīng)器中加入184克去離子水，升溫至50°C，去離子水和所制混合單體的質(zhì)量比為184 60，分別加入23克引發(fā)劑水溶液和60克所制混合單體，滴完混合單體后繼續(xù)滴加5克二甲基二烯丙基氯化銨，引發(fā)劑水溶液、混合單體與二甲基二烯丙基氯化銨的質(zhì)量比為23 60 5，整個(gè)加料時(shí)間為2.0小時(shí)， 第五步，加料完畢后于70°C保溫反應(yīng)1. 0小時(shí)， 第六步，降溫到30°C，出料，得到包裝紙陽(yáng)離子聚合物表面施膠劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種包裝紙陽(yáng)離子聚合物表面施膠劑的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟第一步，將10克聚乙二醇-1000和0. 98克順丁烯二酸酐加入第一反應(yīng)器中在81°C時(shí)反應(yīng)1. 2小時(shí)，再加入2. 7克十八醇于91°C保溫反應(yīng)2. 2小時(shí)，得到順丁烯二酸聚乙二醇酯十八醇酯，聚乙二醇-1000、順丁烯二酸酐和十八醇的質(zhì)量比為10 0.98 2.7，第二步，將40克順丁烯二酸聚乙二醇酯十八醇酯、6克苯乙烯、3克醋酸乙烯酯、9克丙烯酸甲酯和2克丙烯酸羥乙酯按40 :6:3:9: 2的質(zhì)量比混合制成混合單體，第三步，將2克過硫酸鉀、1克亞硫酸氫鈉和20克去離子水以質(zhì)量比2 1 20制成引發(fā)劑水溶液，第四步，在第二反應(yīng)器中加入184克去離子水，升溫至51°C，去離子水和所制混合單體的質(zhì)量比為184 60，分別加入23克引發(fā)劑水溶液和60克所制混合單體，滴完混合單體后繼續(xù)滴加5克二甲基二烯丙基氯化銨，引發(fā)劑水溶液、混合單體與二甲基二烯丙基氯化銨的質(zhì)量比為23 60 5，整個(gè)加料時(shí)間為2. 2小時(shí)， 第五步，加料完畢后于71°C保溫反應(yīng)1. 1小時(shí)， 第六步，降溫到31°C，出料，得到包裝紙陽(yáng)離子聚合物表面施膠劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種包裝紙陽(yáng)離子聚合物表面施膠劑的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟第一步，將10克聚乙二醇-1000和0. 98克順丁烯二酸酐加入第一反應(yīng)器中在82°C時(shí)反應(yīng)1. 4小時(shí)，再加入2. 7克十八醇于92°C保溫反應(yīng)2. 4小時(shí)，得到順丁烯二酸聚乙二醇酯十八醇酯，聚乙二醇-1000、順丁烯二酸酐和十八醇的質(zhì)量比為10 0.98 2.7，第二步，將40克順丁烯二酸聚乙二醇酯十八醇酯、6克苯乙烯、3克醋酸乙烯酯、9克丙烯酸甲酯和2克丙烯酸羥乙酯按40 :6:3:9: 2的質(zhì)量比混合制成混合單體，第三步，將2克過硫酸鉀、1克亞硫酸氫鈉和20克去離子水以質(zhì)量比2 1 20制成引發(fā)劑水溶液，第四步，在第二反應(yīng)器中加入184克去離子水，升溫至52°C，去離子水和所制混合單體的質(zhì)量比為184 60，分別加入23克引發(fā)劑水溶液和60克所制混合單體，滴完混合單體后繼續(xù)滴加5克二甲基二烯丙基氯化銨，引發(fā)劑水溶液、混合單體與二甲基二烯丙基氯化銨的質(zhì)量比為23 60 5，整個(gè)加料時(shí)間為2. 4小時(shí)， 第五步，加料完畢后于72°C保溫反應(yīng)1. 2小時(shí)， 第六步，降溫到32°C，出料，得到包裝紙陽(yáng)離子聚合物表面施膠劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種包裝紙陽(yáng)離子聚合物表面施膠劑的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟第一步，將10克聚乙二醇-1000和0. 98克順丁烯二酸酐加入第一反應(yīng)器中在83°C時(shí)反應(yīng)1. 6小時(shí)，再加入2. 7克十八醇于93°C保溫反應(yīng)2. 6小時(shí)，得到順丁烯二酸聚乙二醇酯十八醇酯，聚乙二醇-1000、順丁烯二酸酐和十八醇的質(zhì)量比為10 0.98 2.7，第二步，將40克順丁烯二酸聚乙二醇酯十八醇酯、6克苯乙烯、3克醋酸乙烯酯、9克丙烯酸甲酯和2克丙烯酸羥乙酯按40 :6:3:9: 2的質(zhì)量比混合制成混合單體，第三步，將2克過硫酸鉀、1克亞硫酸氫鈉和20克去離子水以質(zhì)量比2 1 20制成引發(fā)劑水溶液，第四步，在第二反應(yīng)器中加入184克去離子水，升溫至53°C，去離子水和所制混合單體的質(zhì)量比為184 60，分別加入23克引發(fā)劑水溶液和60克所制混合單體，滴完混合單體后繼續(xù)滴加5克二甲基二烯丙基氯化銨，引發(fā)劑水溶液、混合單體與二甲基二烯丙基氯化銨的質(zhì)量比為23 60 5，整個(gè)加料時(shí)間為2. 6小時(shí)， 第五步，加料完畢后于73°C保溫反應(yīng)1. 3小時(shí)， 第六步，降溫到33°C，出料，得到包裝紙陽(yáng)離子聚合物表面施膠劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種包裝紙陽(yáng)離子聚合物表面施膠劑的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟第一步，將10克聚乙二醇-1000和0. 98克順丁烯二酸酐加入第一反應(yīng)器中在84°C時(shí)反應(yīng)1. 8小時(shí)，再加入2. 7克十八醇于94°C保溫反應(yīng)2. 8小時(shí)，得到順丁烯二酸聚乙二醇酯十八醇酯，聚乙二醇-1000、順丁烯二酸酐和十八醇的質(zhì)量比為10 0.98 2.7，第二步，將40克順丁烯二酸聚乙二醇酯十八醇酯、6克苯乙烯、3克醋酸乙烯酯、9克丙烯酸甲酯和2克丙烯酸羥乙酯按40 :6:3:9: 2的質(zhì)量比混合制成混合單體，第三步，將2克過硫酸鉀、1克亞硫酸氫鈉和20克去離子水以質(zhì)量比2 1 20制成引發(fā)劑水溶液，第四步，在第二反應(yīng)器中加入184克去離子水，升溫至，去離子水和所制混合單體的質(zhì)量比為184 60，分別加入23克引發(fā)劑水溶液和60克所制混合單體，滴完混合單體后繼續(xù)滴加5克二甲基二烯丙基氯化銨，引發(fā)劑水溶液、混合單體與二甲基二烯丙基氯化銨的質(zhì)量比為23 60 5，整個(gè)加料時(shí)間為2. 8小時(shí)， 第五步，加料完畢后于74°C保溫反應(yīng)1. 4小時(shí)， 第六步，降溫到34°C，出料，得到包裝紙陽(yáng)離子聚合物表面施膠劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種包裝紙陽(yáng)離子聚合物表面施膠劑的制備方法，其特征在于具體包括以下步驟第一步，將10克聚乙二醇-1000和0. 98克順丁烯二酸酐加入第一反應(yīng)器中在85°C時(shí)反應(yīng)2. 0小時(shí)，再加入2. 7克十八醇于95°C保溫反應(yīng)3. 0小時(shí)，得到順丁烯二酸聚乙二醇酯十八醇酯，聚乙二醇-1000、順丁烯二酸酐和十八醇的質(zhì)量比為10 0.98 2.7，第二步，將40克順丁烯二酸聚乙二醇酯十八醇酯、6克苯乙烯、3克醋酸乙烯酯、9克丙烯酸甲酯和2克丙烯酸羥乙酯按40 :6:3:9: 2的質(zhì)量比混合制成混合單體，第三步，將2克過硫酸鉀、1克亞硫酸氫鈉和20克去離子水以質(zhì)量比2 1 20制成引發(fā)劑水溶液，第四步，在第二反應(yīng)器中加入184克去離子水，升溫至55°C，去離子水和所制混合單體的質(zhì)量比為184 60，分別加入23克引發(fā)劑水溶液和60克所制混合單體，滴完混合單體后繼續(xù)滴加5克二甲基二烯丙基氯化銨，引發(fā)劑水溶液、混合單體與二甲基二烯丙基氯化銨的質(zhì)量比為23 60 5，整個(gè)加料時(shí)間為3.0小時(shí)， 第五步，加料完畢后于75°C保溫反應(yīng)1. 5小時(shí)， 第六步，降溫到35 ，出料，得到包裝紙陽(yáng)離子聚合物表面施膠劑。
全文摘要
一種包裝紙陽(yáng)離子聚合物表面施膠劑及其制備方法，包裝紙陽(yáng)離子聚合物表面施膠劑的分子結(jié)構(gòu)為其制備方法為先由聚乙二醇、十八醇和順丁烯二酸酐反應(yīng)得到順丁烯二酸聚乙二醇酯十八醇酯，再以過硫酸鉀和亞硫酸氫鈉為引發(fā)劑，由順丁烯二酸聚乙二醇酯十八醇酯、苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸羥乙酯和二甲基二烯丙基氯化銨通過共聚反應(yīng)制備包裝紙陽(yáng)離子聚合物表面施膠劑，所得的包裝紙陽(yáng)離子聚合物表面施膠劑和紙張纖維結(jié)合優(yōu)良、成膜性好，能夠顯著提高包裝紙的抗水性能和環(huán)壓強(qiáng)度。
文檔編號(hào)D21H19/10GK102312393SQ201110215
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者張國(guó)運(yùn), 彭莉, 楊秀芳, 程芳玲 申請(qǐng)人:陜西科技大學(xué)