[發明專利]多活性官能團涂料增強劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201610162786.6
• 申請日: 2016-03-21
• 公開（公告）號: CN105821707B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 葉洲;張仿仿
• 申請（專利權）人: 江蘇九洲環保技術有限公司
• 主分類號: D21H21/14
• 分類號: D21H21/14;D21H21/16;C07D301/12;C07D303/48
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所32237
• 代理人: 王玉國

技術領域

本發明涉及一種用于造紙行業涂布紙或食品包裝紙領域的新型涂料增強劑及其制備方法，尤其涉及一種多活性官能團涂料增強劑及其制備方法。

背景技術

涂布紙需要有一定的抗水性能，以滿足印刷及食品包裝等要求。抗水性能的獲得，一部分是原紙生產時漿內或表面施膠，最直接的辦法是在涂料中加入增強劑，降低顏料、膠黏劑及各種水溶性成分在干燥成膜后的水溶性，提高涂布紙的耐濕摩擦性能，干濕強度及印刷適應性，減少印刷過程中涂布紙的掉毛掉粉現象，獲得優良的印刷品。

目前常用的造紙涂布用涂料增強劑主要包括聚酰胺環氧樹脂類、金屬鹽類、氨基樹脂、醛類。氨基樹脂生產成本低，工藝簡單，但由于該類產品本身含有甲醛，即使經過改性，生產、使用、貯存過程中也會不斷釋放有害的甲醛氣體，將逐漸被淘汰。乙二醛樹脂成本低，抗水性能、貯存穩定性優良，涂布紙干濕拉毛強度較好，但由于乙二醛在堿性環境中會發生歧化反應，影響其交聯性能及涂料的儲存性能，不適宜在高的pH下使用，限制了其應用。PAPU類樹脂涂布紙干濕拉毛強度高，但熟化慢，且成本很高。金屬鹽類如AZC類用量少，效果顯著，有微氨氣味。

隨著環境保護要求及食品安全要求的日趨嚴格，人們對紙制品的要求也越來越高，新型的無甲醛多功能涂料增強劑亟待開發。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種具有優異抗水性能的多活性官能團涂料增強劑及其制備方法。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

多活性官能團涂料增強劑，其組分配比為：

多元醇：1摩爾份；

不飽和酸：1～6摩爾份；

酯化催化劑：1～10g/mol醇羥基；

帶水劑：0.1～80g/mol醇羥基；

氧化劑：1～2mol/mol雙鍵；

環氧化催化劑：0.1～10g/mol雙鍵；

溶劑：10～80g/mol醇羥基。

進一步地，上述的多活性官能團涂料增強劑，其中，所述多元醇為乙二醇、一縮二乙二醇、丙二醇、丙三醇、三羥甲基丙烷、山梨醇、異戊四醇、含有兩個以上-OH的醇、以及上述多元醇的多縮聚產物中的一種或多種。

更進一步地，上述的多活性官能團涂料增強劑，其中，所述不飽和酸為丙烯酸或雙鍵在端基的C3-C22酸。

更進一步地，上述的多活性官能團涂料增強劑，其中，所述氧化劑為雙氧水、次氯酸鈉、過氧甲酸、過氧乙酸、過氧化苯甲酸、叔丁基過氧化物中的一種或多種。

更進一步地，上述的多活性官能團涂料增強劑，其中，所述酯化催化劑為對甲苯磺酸、強酸型離子交換樹脂、濃硫酸、磷鎢酸季銨鹽、雜多酸催化劑等。

更進一步地，上述的多活性官能團涂料增強劑，其中，所述環氧化催化劑為磷鎢酸季銨鹽、雜多酸催化劑、TS-1、TS-β分子篩、Ti-ZSM、改性鉬系催化劑中的一種或多種。

更進一步地，上述的多活性官能團涂料增強劑，其中，所述帶水劑為高吸水性樹脂、二甲苯、甲苯、苯、石油醚、環己烷、乙酸乙酯、異丙醇等中的一種或多種；

所述溶劑為帶水劑中的溶劑、鹵代烷烴、水中的一種或多種，水中加入有相轉移催化劑OP-10或陽離子季銨鹽。

本發明多活性官能團涂料增強劑的制備方法，采用不飽和酸和多元醇為原料，加入酯化催化劑、帶水劑，進行酯化脫水，生成多元醇酯；繼而加入環氧化催化劑，滴加氧化劑，氧化其中的雙鍵為環氧鍵，再純化產物，得到多活性官能團涂料增強劑。

再進一步地，上述的多活性官能團涂料增強劑的制備方法，在反應釜中加入多元醇和不飽和酸，加入酯化催化劑、帶水劑，升溫至60～120℃，開始酯化脫水反應，反應4～8h，降溫至10～60℃，加入環氧化催化劑，滴加氧化劑，滴加完畢后保溫1～6h，分出未反應的水相，溶劑相120～150℃蒸出，過濾，得到多活性官能團涂料增強劑。

再進一步地，上述的所述多元醇至少有2個-OH，R1、R2是C鏈、或帶有-OH的碳鏈，其結構中至少含兩個1,2-環氧丙酸醇酯結構

本發明技術方案突出的實質性特點和顯著的進步主要體現在：