[發明專利]流變改質劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201210012768.1
• 申請日: 2012-01-16
• 公開（公告）號: CN102585081A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 胡志濱;潘好學;王傳杰
• 申請（專利權）人: 深圳市瑞成科訊實業有限公司
• 主分類號: C08F220/06
• 分類號: C08F220/06;C08F222/02;C08F222/06;C08F220/56;C08F228/02;C08F4/40;C09D7/12
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 王基才

技術領域

本發明涉及一種流變改質劑，尤其是一種可以用于固含量高的涂料的流變改質劑及其制備方法。

背景技術

涂料的固含量是涂料的一項基本的、重要的性能指標，固含量高可以從側面說明涂料的成膜物質含量情況，如一次成膜厚、方便施工、非固體成分損失少、對于溶劑型涂料來說對環境的影響也更小。

對于造紙行業來說，造紙涂料配方的發展趨勢之一是涂料配方中的固含量逐漸提高。目前，世界上主要的銅版紙生產廠家所采用的涂料的固含量一般都在65％以上。使用固含量高的涂料不僅可以節省干燥能源，而且可以提高車速和增加產量。研究表明，涂料的固含量每提高0.5％，蒸發水量可以減少1-2％，涂布機的車速可以提高40m/min，車速的提高有利于涂料在紙張表面迅速固定。此外，提高固含量，水分相應降低，水分的降低可以減少纖維的潤張，降低液相組分的遷移，使得生產出來的銅版紙更平滑，涂布面的色斑更少。

但是，固含量的提高使得涂料的粘度相應提高，在使用時會產生一系列問題。例如：涂料的流變性能下降；涂料粘度、高剪切粘度上升，涂料高剪切粘度在固含量高時迅速增加，有可能上升到涂布刮刀難以控制的地步；在運輸中，粘度過高導致涂料的流變性差，流動涂料泵送困難；涂料固含量增加后，涂料的絮凝增加，容易導致涂布條痕增加，涂布量難以控制，紙病增加。如果用于噴涂，需要大量的水稀釋涂料，又會使得涂料的遮蓋力、豐滿度和光澤度都會下降。

為了獲得更好的紙張性能(提高表面強度、覆蓋性和光澤度)、獲得更好的經濟性(減少干燥能耗)、提高車速，便于使用更多的廉價化工品(如碳酸鈣)，目前，涂料的發展趨勢是高固低粘。

現有流變劑對于固含量高的涂料顯示出諸多不足之處，主要表現在：在高濃度(＞68％)下，流變劑不能有效防止涂料粒子絮聚，因此，在涂料固含量升高后，容易產生涂布刮痕；現有流變劑對涂料的粘度有提高作用，在固含量低的涂料中，這一性能是有益的。但是，當涂料的濃度＞68％后，由于涂料自身的固含量升高會導致粘度升高，再添加流變劑，會導致粘度過分升高而無法進行涂布。

有鑒于此，確有必要提供一種化學品來解決涂料在高濃度下面臨的問題，這種化學品稱為流變改質劑，研究對于固含量高的粘涂料具有降粘效果的流變改質劑具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種對于固含量高的粘涂料具有降粘效果的流變改質劑及其制備方法。

為了實現上述發明目的，本發明提供了一種流變改質劑的制備方法，其包括以下步驟：1)在攪拌條件下，將丙烯酸類單體和功能單體在引發劑作用下經水溶液聚合；2)將步驟1)中聚合后的溶液的PH值調節為6.0-8.0；以及3)保溫、停止攪拌、放料，獲得流變改質劑。

作為本發明流變改質劑的制備方法的一種改進，所述丙烯酸類單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富馬酸中的至少一種。

作為本發明流變改質劑的制備方法的一種改進，所述功能單體選自馬來酸酐、丙烯酰胺、烯丙基磺酸鈉、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯磺酸鈉、N-羥甲基丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烯磺酸中的至少一種。

作為本發明流變改質劑的制備方法的一種改進，所述丙烯酸類單體占丙烯酸類單體和功能單體總重量的70-90％，功能單體占丙烯酸類單體和功能單體總重量的10-30％。

作為本發明流變改質劑的制備方法的一種改進，所述引發劑為過硫酸銨-亞硫酸鹽體系、過硫酸鈉-亞硫酸鹽體系、過硫酸鉀-亞硫酸鹽體系、過硫酸銨-次亞磷酸鈉體系、過硫酸鈉-次亞磷酸鈉體系、過硫酸鉀-次亞磷酸鈉體系或過氧化氫-亞鐵酸鹽體系。

作為本發明流變改質劑的制備方法的一種改進，所述步驟1)進一步包括：將功能單體、引發劑在攪拌下完全溶解于水中并升溫至75-80℃；在75-80℃的一個恒定溫度下滴加丙烯酸類單體、功能單體和引發劑，滴加時間為2-2.5小時。

作為本發明流變改質劑的制備方法的一種改進，完成滴加后，保溫2-3小時，降溫至40-50℃，并用堿性溶液(如30％氫氧化鈉溶液)將PH值調節為6.0-8.0。

作為本發明流變改質劑的一種改進，步驟1)中，以重量百分比計，丙烯酸類單體和功能單體占20-35％，引發劑占1-5％，其余為溶劑水。

為了實現上述發明目的，本發明還提供了一種流變改質劑，其是通過前述流變改質劑的制備方法獲得，本發明流變改質劑可應用在固含量＞68％的涂料中。