[發明專利]一種陽離子苯乙烯丙烯酸酯表面施膠劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201010169291.9
• 申請日: 2010-05-11
• 公開（公告）號: CN101871184A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 張國運;楊秀芳;徐永建;付旭東;彭莉;楊軍勝
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: D21H21/16
• 分類號: D21H21/16
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本發明涉及瓦楞原紙表面施膠劑的制備領域，特別涉及一種陽離子苯乙烯丙烯酸酯表面施膠劑及其制備方法。

背景技術

隨著我國商品出口量的迅速增長，對商品包裝用紙的質量要求不斷提高，這對我國瓦楞原紙的生產企業提出了更高的要求。瓦楞原紙箱廣泛包裝和運輸的鮮果、食品、蔬菜、鮮花及其它農產品，需經受海運進行銷售。出口商品在海上運輸時間長，由于海上空氣濕度大，容易造成包裝紙箱吸潮而變形，嚴重時引起所包裝商品損壞而造成經濟損失。同時現代化運輸中采用集裝箱技術，它要求貨運及入庫盡量利用空間，碼垛堆積高度與負荷提高到最大，故需要瓦楞原紙箱具有極大的承受能力。另一方面，充分利用廢紙造紙對于節約纖維，保護環境具有重要的意義。目前隨著二次纖維在制漿造紙纖維原料中比例的逐漸增大，以廢紙為原料生產瓦楞原紙的趨勢也逐漸增大。但以國內廢紙為原料生產的瓦楞原紙外觀粗糙，在實際應用中，瓦楞原紙大多表現出強度低下，尤其是環壓指標不能滿足用戶需要，降低了紙板的檔次，產品銷路不暢，市場競爭力較差，這就出現了低強度瓦楞原紙生產過量，而高強度瓦楞原紙供不應求的市場格局。越來越多的瓦楞原紙企業開始采用表面施膠的方式來達到賦予紙張抗水性和提高環壓的目的，目前瓦楞原紙正在使用的表面施膠劑是氧化淀粉、烷基烯酮二聚體(AKD)和普通的苯丙乳液。氧化淀粉能提高瓦楞原紙的環壓強度和挺度，但成膜后易吸潮從而影響抗水性和環壓強度。AKD類表面施膠劑有較好的抗水性能，但其存在著和纖維的親和力較差，對環壓和挺度的貢獻不大，乳液在存放期內易水解影響施膠效果，且存在熟化期的問題，即紙張下機后要過一定時間才能達到最大施膠度，在熟化期內由于吸收水分使環壓強度下降幅度很大，同時使抗水性也有所下降，普通的苯丙乳液是由苯乙烯與丙烯酸酯單體通過乳液聚合制備的，其制備過程多使用小分子乳化劑，既影響瓦楞原紙的耐水性能又存在環境污染，且目前使用的苯乙烯丙烯酸酯表面施膠劑多為水溶液性的陰離子聚合物，在使用過程中由于水中含有Al3+，Ca2+等，會引起乳液沉淀，對施膠有不利影響。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種陽離子苯乙烯丙烯酸酯表面施膠劑及其制備方法，所得的一種陽離子苯乙烯丙烯酸酯表面施膠劑具有抗水性能好及環壓強度高的特點。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種陽離子苯乙烯丙烯酸酯表面施膠劑的分子結構為：

陽離子苯乙烯丙烯酸酯表面施膠劑

其中x、y、z、m、n均為大于零的整數。

一種陽離子苯乙烯丙烯酸酯表面施膠劑的制備方法為：以聚乙烯醇1788為分散劑，以過硫酸銨為引發劑，以苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸十八醇酯、丙烯醇和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨為混合單體進行無皂乳液聚合反應制備陽離子苯乙烯丙烯酸酯表面施膠劑，其反應過程如下：

苯乙烯??甲基丙烯酸甲酯???丙烯酸十八醇丁酯??丙烯醇??甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨

陽離子本乙烯丙烯酸酯表面施膠劑

其中x、y、z、m、n均為大于零的整數。

一種陽離子苯乙烯丙烯酸酯表面施膠劑的制備方法，具體包括以下步驟：

第一步，將苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸十八醇酯和丙烯醇按12∶7∶10∶6的質量比混合制成混合單體，

第二步，將過硫酸銨和去離子水以質量比1∶20制成過硫酸銨水溶液，

第三步，將聚乙烯醇1788和去離子水按質量比1∶20加入反應器，在60-70℃時攪拌1-2小時，使聚乙烯醇1788溶解，

第四步，給溶解的聚乙烯醇1788中加入去離子水形成聚乙烯醇水溶液，聚乙烯醇1788和去離子水的質量比為1∶127，降溫至55-65℃，

第五步，給聚乙烯醇水溶液中加入過硫酸銨水溶液和混合單體，聚乙烯醇水溶液、過硫酸銨水溶液與混合單體的質量比為148∶21∶35，滴加完混合單體后繼續滴加甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨，混合單體與甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨的質量比為35∶10，整個加料時間為1-2小時，

第六步，加料完畢后將反應器于85-90℃保溫，反應2.0-3.0小時，

第七步，將反應器降溫到20-30℃，用100-200目網過濾，出料，得到一種陽離子苯乙烯丙烯酸酯表面施膠劑。