[發明專利]一種造紙用自潔抗污涂料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711307366.3
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN107880701A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 楊建軍;陳靜;吳慶云;吳明元;張建安
• 申請（專利權）人: 安徽大學
• 主分類號: C09D133/12
• 分類號: C09D133/12;C09D5/16;C08F220/14;C08F220/18;C08F222/14;C08F220/58;C08F216/14;C08F220/06
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明屬于水性氟硅丙烯酸酯樹脂領域，特別涉及一種造紙網用自潔抗污涂料及其制備方法。

背景技術

水性氟硅丙烯酸酯聚合物具有較低表面能、高耐熱性、熱穩定性、耐老化性以及保光耐候性等特性，因此受到追捧。氟硅化丙烯酸樹脂在低表面能樹脂領域應用廣泛，其中制備造紙成形網用拒水防污涂料的研究較為活躍。由于造紙網是紙幅成形和脫水的最為重要的媒介物，在造紙工業領域屬于易消耗器材，每年在國內造紙行業均勻相當數量的產品需求，為了減少生產成本和對于紙張質量更高的要求，因此造紙公司對于開發可重復利用、高效自潔造紙網涂料的呼聲越來越高。

自清潔、去污整理的本質是在造紙網表面涂覆一層物質，使其表面能降低，將制備的氟硅化丙烯酸酯乳液通過一定的工藝對造紙成形網進行后整理，可在造紙成形網纖維表面形成一層超疏水膜，水在該薄膜上具有不可浸潤性，當造紙過程中產生的膠粘物、填料及殘存樹脂等易粘附的雜質，可以隨著水在薄膜表面的滾動而被水帶走，使得造紙成形網保持清潔。例如：中國專利CN105130852A介紹一種油酸酰胺類苯磺酸造紙毛毯的保潔劑，通過在造紙網上形成隔離層，能夠很好的對造紙過程產生的雜質殘留進行清理，但是會對紙張質量有所影響，同時產生一些廢液難以處理。相比傳統造紙網清潔方法，在造紙成形網上涂施自潔防污涂料，清潔操作簡單、效果好、不易產廢液，同時造紙機不會因停機清理而影響造紙效率、提高了紙張質量，也使得造紙網在耐磨損、抗老化、濾水效率高等功能得到提高，延長造紙成型網的使用壽命，提高了生產效率。

通過查閱相關文獻，得知氟硅丙烯酸樹脂主要有乳液型和溶液型，隨著環保意識加強，水性環保乳液得到人們的青睞。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，本發明提供了一種造紙網用自潔抗污涂料及其制備方法，通過丙烯酸酯單體共聚制備了造紙網用自潔防污水性分散型乳液，成本較低、疏水性好。

本發明是通過以下技術方案實現的：

所述的造紙用自潔抗污涂料，包含以下重量份組分：3,4-環氧環己基甲酸-3',4'-環氧環己基甲酯5-12、含氟烷基丙烯酸酯單體4.5-18、硅烷偶聯劑4-12、丙烯酸酯單體45-60、交聯單體0.5-3、引發劑0.2-1.6、催化劑0.01-0.5、復合乳化劑2-5、丙烯酸1-6、桐油酸4-12、對羥基苯甲醚0.01-0.5、去離子水60-120。

所述含氟烷基丙烯酸酯單體為甲基丙烯酸三氟乙酯、2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸六氟丁酯中的至少一種。

進一步地，所述含氟烷基丙烯酸酯單體為2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯(HDFDMA)。

所述丙烯酸酯單體為甲基丙烯酸酯甲酯、甲基丙烯酸異冰片酯、2-苯氧乙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸十三烷基酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸環己酯、三甲基丙烯酸三羥甲基丙烷酯中的至少一種。

進一步地，所述丙烯酸酯單體包括甲基丙烯酸酯甲酯(MMA)、甲基丙烯酸異冰片酯(IBOMA)、甲基丙烯酸叔丁酯(TBA)、甲基丙烯酸十三烷基酯(TDMA)、丙烯酸丁酯(BA)、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)。

所述交聯單體為N-羥甲基丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺、N-羥乙基丙烯酰胺和異丁氧基甲基丙烯酰胺中的至少一種。

進一步地，所述交聯單體為N-羥乙基丙烯酰胺(HEAA)。

所述引發劑是指過硫酸銨或過硫酸鉀；進一步地，選取過硫酸鉀(KPS)。

所述硅烷偶聯劑為β-(3,4-環氧環己基)三甲氧基硅烷(ZN-53)或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-560)；進一步地，選取β-(3,4-環氧環己基)三甲氧基硅烷。

所述催化劑為氨、胺或無機堿；選取三乙胺、四丁基溴化銨和N,N-二甲基乙醇胺中的至少一種；進一步地，選取四丁基溴化銨(TBAB)。

所述復合乳化劑包括1-烯丙基醚-3-羥基丙烷磺酸鈉和支鏈烷基醇醚磷脂銨鹽，兩者質量比為1:0.3-1.5。

一種所述的造紙用自潔抗污涂料的制備方法，包括以下步驟：

(1)按重量計份，將3,4-環氧環己基甲酸-3',4'-環氧環己基甲酯投入反應容器中，升溫至90-100℃，再緩慢加入計量含有催化劑和對羥基苯甲醚的丙烯酸溶液，反應1-2.5h，當體系酸值不大于5mgKOH/g時停止反應，得到淡黃透明液體A，待用；