[發明專利]一種瓦楞紙施膠劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201810595020.6
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN108797201A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 王彥華
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: D21H21/16
• 分類號: D21H21/16;D21H19/14;D21H19/24;C08F220/14;C09J133/20;C09J11/08
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本發明公開了一種瓦楞紙施膠劑及其制備方法，包括如下步驟：配制混合單體，配制引發劑水溶液，往一帶夾套攪拌釜中加入去離子水400重量份，開啟攪拌，加入30～35重量份的氧化玉米淀粉，開啟加熱，當物料溫度達到90℃時，保溫30分鐘，依次加入硫酸亞鐵0.01～0.02重量份、雙氧水2～3重量份，然后保溫15分鐘；再加入陽離子乳化劑N?[3?十二烷基聚氧乙烯醚(9)?2?羥基]丙基?N,N,N?三甲基氯化銨0.3～0.5重量份；然后開始同時緩慢加入混合單體和引發劑水溶液，控制加入時間在2～4小時，加料完成后在溫度90℃時保溫1小時，得到瓦楞紙施膠劑。

技術領域

本發明涉及一種瓦楞紙施膠劑及其制備方法。

背景技術

表面施膠是一種對紙張表面處理以提高其應用性能的重要方式。在處理過程中需要在紙張表面均句涂布一定量的膠料（一般涂布量控制在0.3～2ｇ/ｍ^２之間）。表面施膠處理不僅提高了紙張的抗液體滲透能力，而且還能提高其機械強度、表面性能和印刷性能，同時降低了漿內施膠劑的用量，減輕了由于漿內施膠造成的機械沾污等問題。表面施膠劑的類型分為陽離子型、陰離子型和非離子型三種。陽離子型表面施膠劑可以對紙張纖維的陰離子基團產生吸附作用，疏水基團穩定后形成疏水層，從而改善紙張的性能。陰離子型表面施膠劑使用時需要外加沉淀劑絡合并聚集于紙張表面，成膜后紙張的性能得到了提高。

表面施膠劑的主要品種有淀粉、瓜爾膠、明膠、纖維素及半纖維素、蟲膠、甲殼素和海藻酸、松香膠等。隨著石油化工和高分子合成工業的發展，丙烯酸酯聚合物系列的表面施膠劑在造紙中的應用越來越廣泛。它包含丙烯酸酯類單體的均聚物和共聚物。用于生產丙烯酸酯聚合物的單體可以分為軟單體、硬單體和功能單體三類。玻璃化溫度較低的（甲基）丙烯酸烷基酯是常用的軟單體，它具有柔軟、流動性好、粘附力高和易于潤濕粘附物表面等特點。但由于內聚性能不理想，單獨使用時制備的聚合物太軟會影響實際應用性能。因此，人們普遍采用玻璃化溫度較高的硬單體與軟單體共聚來調節聚合物的玻璃化溫度，提高使用溫度，改善疏水性、粘接強度和透明性。功能單體的分子中含有羧基、環氧基、羥基、胺基、酰胺基等官能團，可以調節聚合產物的極性，并且可以形成交聯型聚合物，實現聚合物的功能化。由于丙烯酸酯聚合物具有優異的耐候性、成膜性和粘結性，分子結構可以根據需要進行調整，并且可以添加多種功能單體使得聚合物具備特殊的功能，能夠顯著改善紙張的性能，成為國內外學者的一個研究熱點。有人合成了含有環氧和季銨基團的陽離子交聯聚合物表面施膠劑，研究了單體種類和用量、引發劑類型等因素對表面施膠效果的影響。研宄發現表面施膠液的成膜可以顯著提高紙張性能。偶氮二異丁腈是適用于制備高效表面施膠劑的引發劑。

付小龍等以芬頓試劑為引發劑，采用無皂乳液聚合的方法在陽離子淀粉分子上接枝苯丙共聚單體，合成出了一種無皂苯丙乳液表面施膠劑。合成的乳液粒徑分布較窄，成膜性較好。當表面施膠劑用量為0.4％時，紙張的環壓指數和施膠度顯著提高。還有人以苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨和乙烯基三異丙氧基硅烷為原料，通過半連續乳液聚合方法制備了陽離子型有機硅丙烯酸酯乳液表面施膠劑。該乳液具有優異的穩定性，能夠顯著改善瓦楞紙的疏水性和機械性能。與純陰離子木薯淀粉施膠體系相比，采用0.4％的陽離子型有機硅丙烯酸酯乳液和99.6％的陰離子木薯淀粉組成的施膠體系處理紙張，可以使得其Cobb值下降40％，環壓指數增加20％。張光華等采用相容性好的乙烯基類單體溶解回收廢聚苯乙烯泡沫材料，制備了性能優異的無溶劑型表面施膠劑，這種表面施膠劑可以使紙張的表面施膠度提高17倍，環壓強度提高21％，挺度提高33％。