[發明專利]超疏水紙質包裝材料的制備方法

有效

• 申請號: 201611063977.3
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN106758527B
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 張治國;黃煜琪;孫俊軍;索艷格;朱民強;鐘沙潔;王召霞
• 申請（專利權）人: 浙江大勝達包裝股份有限公司
• 主分類號: D21H23/56
• 分類號: D21H23/56;D21H25/06;D21H23/58;D21H21/16;D21H19/40;D21H19/54;D21H19/58;D21H19/46;D21H27/10;C08F220/18;C08F220/14;C08F220/28;C08F220/34
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 鄭越

本發明公開了一種超疏水紙質包裝材料的制備方法，包括：以含氟丙烯酸酯單體包括叔胺基丙烯酸酯類單體和一般丙烯酸酯類單體的丙烯酸酯混合單體為原料，制備氟改性丙烯酸酯樹脂；加入疏水性二氧化硅微粒對所述氟改性丙烯酸酯樹脂進行改性，制備疏水劑；將所述疏水劑涂布在紙質包裝材料表面。利用本發明的方法制備的超疏水紙質包裝材料具有超疏水的特點，水在其表面無法附著，具有卓悅的防水防臟效果。

技術領域

本發明涉及一種紙質包裝材料的制備方法，具體地說，是一種超疏水紙質包裝材料的制備方法。

背景技術

紙包裝行業是包裝業中發展最為迅速的領域之一，有著較大的發展空間，被認定為最有前途的綠色包裝材料之一。而紙張的主要化學成分是纖維素和半纖維素，屬于大分子多糖，其分子結構親水性強，比較容易從周圍的環境中吸收水分，從而導致紙板的強度下降。已有許多研究表明，紙制包裝材料在吸水受潮后其強度會降到原來的10％～20％。因此紙制包裝材料在運輸、儲存過程中，防水性能非常重要。

材料表面的自由能決定了這種材料是親水還是疏水，自由能越低，疏水性越強；表面微觀的粗糙度則決定了親疏水的強度，表面粗糙，疏水性越強。按照熱力學的規律，表面能高的物質無法在表面能低的表面鋪展開。水是表面能比較高的物質，因此水在表面能比水低的物質表面無法鋪開滲入，因此改善紙質包裝材料防水性能的手段主要有表面涂布和復合防水層兩種，都是運用了這樣的原理。

復合防水層是在原先純紙漿的紙質材料上，復合上防水的材料，使得達到具有防水性的效果。一種是在普通紙質材料表面貼合防水材料，如塑料樹脂薄膜等防水的片狀結構；一種是在紙漿中加入防水材料，從而使得制成的材料具有防水性能。單獨增貼防水材料的方法，表面防水性能良好，但是一旦水從接縫處滲入紙質包裝，就會造成包裝的軟化變形，失去了防水的功能。而且增加復合層一般成本比表面涂布處理高，而且對于紙質包裝材料后續的回收也會增加工序。而采用防水混合紙漿制造來獲取防水性能往往為了權衡包裝要求，防水性能較差，在長期高濕度情況下，防水性能難以保障。

表面涂布只需要在普通紙質包裝材料表面通過涂布設備增加一層防水的表層，因此工藝簡單，而且防水表層可以在印刷等工藝結束后進行，對于包裝的其中通過表面涂布來增加包裝材料的防水性能，是廠家普遍使用的方法。常見的手段包括施膠、光油涂布等。施膠多用松香膠，紙張獲得的防水性能有限，施膠劑的疏水性不強，涂布不均勻厚度不一會造成防水性能的不穩定；通過光油涂布也只能部分提高防水性能，很難滿足日益提高的防水要求。

發明內容

作為各種廣泛且細致的研究和實驗的結果，本發明的發明人已經發現，含硅、氟的物質表現出極強的疏水性，水在這樣的表面會盡量讓自已縮成一個球形，無法鋪開滲入。基于這種發現，發明人在普通丙烯酸酯樹脂的合中引入含氟丙烯酸樹脂，合成了一種氟改性丙烯酸酯樹脂，并加入疏水性二氧化硅微粒作為改性劑制備得到疏水劑，完成了本發明。

本發明的一個目的是解決上述問題，提供一種成本低廉使用方便的使得紙質包裝產品具有較好防水性能的防水材料制備方法，并提供至少后面將說明的優點。

本發明還有一個目的是通過簡單涂布的方法，提供一種可以在大部分紙質包裝生產企業實施的制備方法，不需要額外增設設備，只需將涂布進行替換在普通包裝材料成型的基礎上提高其防水的能力，以便獲得性能更好的產品。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種超疏水紙質包裝材料的制備方法其包括以下步驟：在裝有機械攪拌裝置、溫度計、恒壓滴液漏斗和回流冷凝管的反應釜中，加入10～30重量份的溶劑和0.2～3重量份的引發劑；

將10～30重量份的含氟丙烯酸酯單體、10-20重量份的叔胺基丙烯酸酯類單體、40～70重量份的一般丙烯酸酯類單體以及0.3～3重量份的引發劑混合溶液通過所述恒壓滴液漏斗在85～100℃下滴加到所述反應釜中，滴加過程在 2～4小時內完成；滴加完成后保溫回流反應2～4小時，制備得到氟改性丙烯酸酯樹脂；