[發明專利]一種防水紙及其制備方法

在審

• 申請號: 201810317096.2
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN108642955A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 郭惠霞;李晨;毛小林
• 申請（專利權）人: 西北師范大學
• 主分類號: D21H19/20
• 分類號: D21H19/20;D21H21/16;C08F120/24;C08F2/46
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 鐘國

本發明公開一種防水紙，包括紙以及沉積在紙張表面的防水膜，所述防水膜為含氟的丙烯酸酯聚合物。該防水紙通過包括如下步驟得到(1)將含氟的丙烯酸酯單體氣化；(2)將氣化的單體送入等離子體反應器中，單體在輝光放電下發生等離子體聚合反應，生成的聚合物沉積在紙張表面形成防水膜。與現有技術相比，本發明的防水紙具有良好的疏水性，生產操作過程簡單，并減少紙張防水處理所用的化學品種類及用量。

技術領域

本發明屬于功能紙領域，具體涉及一種防水紙及其制備方法。

背景技術

紙是由植物纖維制成的，植物纖維是目前最廣泛易得的自然資源之一。由其制成的紙具有諸多優點如：可再生、成本低廉、來源廣泛方便易得、可生物降解環境友好、無毒等優點，被人們廣泛的應用在印刷、書寫、包裝材料、修飾與保護性材料等方面。但由于植物纖維其親水的本性由其制成的紙張同樣具有良好的親水性，這就極大的制約了紙的應用。因此具有防水功能紙的制備與應用就顯得尤為重要。

另外，現在市場所用的最廣泛的包裝材料都是不可降解的塑料制成的，給環境造成了巨大的不可逆的破壞，隨著社會的發展環境問題也被社會與政府越來越重視，用無毒害可降解的紙制包裝代替傳統的危害性較大的塑料制包裝材料勢在必行。

現有改善紙制品防水性的方法主要有施膠、表面涂布、纖維接技改性等，這些傳統方法的不足在于化學品用量和種類過多。

低溫等離子體聚合作為一種工藝簡單、方便快捷、清潔的表面處理方法，其是由射頻低氣壓輝光放電，其產生的能量約為5eV，會引起分子共價鍵(4eV)的斷裂。利用等離子體中的電子、粒子、自由基以及其他激發態分子等活性粒子使單體聚合。

發明內容

本發明的目的在于提供一種防水紙。

本發明的另一目的在于提供一種利用等離子體聚合技術制備上述防水紙的方法。

為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案：

一種防水紙，包括紙以及沉積在紙張表面的防水膜，所述防水膜為含氟的丙烯酸酯聚合物。

優選地，所述含氟的丙烯酸酯聚合物由含氟的丙烯酸酯單體經等離子體聚合反應沉積得到。

優選地，所述含氟的丙烯酸酯單體的化學式如下：CH₂＝CHCOO(CH₂)_mC_nF_2n+1，其中，m＝0～3，n＝5～10，具體如1H,1H,2H,2H-全氟癸基丙烯酸酯、1H,1H-全氟辛基丙烯酸酯等。

優選地，所述防水紙的靜態接觸角為100°～160°。

上述防水紙的制備方法，包括如下步驟：

(1)將含氟的丙烯酸酯單體氣化；

(2)將氣化的單體送入等離子體反應器中，單體在輝光放電下發生等離子體聚合反應，生成的聚合物沉積在紙張表面形成防水膜。

優選地，步驟(2)中，等離子體反應器的壓力為25～40mTorr，單體的流量為5～9sccm，放電功率為20～35W，聚合反應時間為60～2400s。

優選地，所述輝光放電為射頻輝光放電。

優選地，所述含氟的丙烯酸酯單體為1H,1H,2H,2H-全氟癸基丙烯酸酯，聚合反應時間為500～2400s，所獲得的防水紙的靜態接觸角可達到130°以上。

本發明含氟的丙烯酸酯單體通過輝光放電產生低溫等離子體，并利用等離子體中的電子、粒子、自由基以及其他激發態分子等活性粒子使單體發生聚合，從而在紙張表面得到一層微米級或納米級的防水層。

附圖說明