[發明專利]一種丁苯膠乳的制備方法及其產品與應用

在審

• 申請號: 201710610557.0
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN109293834A
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 施曉旦;尹東華
• 申請（專利權）人: 濟寧明升新材料有限公司
• 主分類號: C08F236/06
• 分類號: C08F236/06;C08F220/06;C08F220/18;C08F220/14;C08F212/12;C08F212/08;C08F2/24;C08F2/38;D21H19/56
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

本發明提供了一種丁苯膠乳的制備方法，還涉及由該制備方法制得的丁苯膠乳及其應用。其中，丁苯膠乳的制備方法包括以下步驟：向加壓反應釜中加入羧酸單體、(甲基)丙烯酸酯單體、丁二烯、(甲基)苯乙烯單體、硅烷、促進劑、分子量調節劑、乳化劑、引發劑和蒸餾水，攪拌混合，加熱，并進行自由基乳液共聚反應；反應完成后，冷卻；加堿金屬的氫氧化物調節pH至6～9，過濾，即得丁苯膠乳產品。依據該制備方法制得的丁苯膠乳具有優異的粘結性，而由該丁苯膠乳制得的造紙涂料能夠顯著提高紙張的表面強度和耐水性；總之，本發明所述的丁苯膠乳的制備方法及丁苯膠乳產品，性能優異，有利于造紙涂料的配制，具有良好的市場和應用前景。

技術領域

本發明屬于高分子材料乳液聚合技術領域，具體涉及一種丁苯膠乳的制備方法，還涉及由該制備方法制得的丁苯膠乳及其應用。

背景技術

丁苯膠乳是以丁二烯、苯乙烯加少量羧酸及其它助劑，通過乳液聚合生成的共聚物，通常是一種帶有藍紫色光澤的乳白色水分散體，根據苯乙烯含量、乳化劑和聚合溫度等的不同，所制得的種類繁多，其性能和用途也各不相同。

結合苯乙烯比例較高的丁苯膠乳，通常具有較高的粘結力和結膜強度，機械及化學穩定性好，流動性、貯存穩定性均佳，填充量大等優點。由于引入了極性基團——羧基，導致制備的丁苯膠乳具有較高的的結膜強度和粘結力，抗水可印刷性與耐磨性強，穩定性、流動性俱佳，填充量大，成模性好，機械、化學與凍融穩定性優異，本品與顏料、填料相容性好，貯存穩定性均較好。

因此，基于其優異的性能，丁苯膠乳產品的用途廣泛，其中主要用途之一為造紙涂布，適用于粘結裝飾原紙、耐磨紙、中高檔銅板紙、白板紙、卡紙、箱板紙等。隨著造紙應用的發展，對造紙涂料用粘結劑的各項性能的要求越來越高。

現有技術中也提供了各種丁苯膠乳的制備工藝，例如CN105294947A公開了一種造紙用高性能丁苯膠乳的制備方法，其所制備得到的乳液成功應用于紙張涂料，使得紙張的平滑度、油墨吸收性有所提高，但涂料層本身的粘結強度與紙張的耐水性不夠高，從而影響了產品質量與應用。因此，亟需研發出一種新型的丁苯膠乳產品，以提高造紙涂料層的粘結強度與所制得的紙張的耐水性。

發明內容

為了克服現有技術中存在的種種技術缺陷，本發明提供了一種采用了合適的物料種類與配比并基于自由基乳液共聚反應制得的丁苯膠乳，其具有更高的粘結強度，并且使用其所制得的紙張具有優異的耐水性。

因此，本發明第一方面提供了一種丁苯膠乳的制備方法，包括以下步驟：

S1：向加壓反應釜中加入羧酸單體、(甲基)丙烯酸酯單體、丁二烯、(甲基)苯乙烯單體、硅烷、促進劑、分子量調節劑、乳化劑、引發劑和蒸餾水，攪拌混合，加熱，并進行自由基乳液共聚反應；

S2：反應完成后，冷卻；

S3：加堿金屬的氫氧化物調節pH至6～9，過濾，即得丁苯膠乳產品；

其中，投加的各物料的質量份配比為：

優選地，在上述制備方法中，所述各物料的質量份配比為：

其中，所述堿金屬的氫氧化物例如為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰，優選為氫氧化鈉；并且，在實際投加過程中，一般以10wt％～40wt％的氫氧化鈉水溶液的形式投加。

優選地，在上述制備方法的S1中所述的自由基乳液共聚反應的持續時間為3～10小時，反應溫度為60～90℃。其中，所述自由基乳液共聚反應的持續時間指的是：S1中反應物料的滴加總時間與加熱升溫至60～90℃之后保溫反應的時間之和。

進一步優選地，在上述制備方法中，所述羧酸單體選自以下任一種或多種的組合：丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、富馬酸和衣康酸。