專利名稱：用于石頭紙的功能性碳酸鈣的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石頭紙生產(chǎn)的添加劑。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的利用木質(zhì)纖維造紙的技術(shù)，因大量消耗自然資源、能源及由此而造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。為了保護(hù)自然資源和環(huán)境，人類嘗試各種技術(shù)，改善因造紙業(yè)帶來的各種弊端，目前一種新型的造紙業(yè)正被人們重視——石頭紙生產(chǎn)技術(shù)。石頭紙以碳酸鈣為主料，并加少許其他有機物添加劑，經(jīng)特殊工藝生產(chǎn)而成，減少了對木材的消耗和水資源的污染，而被冠以環(huán)保產(chǎn)品的美名，石頭紙生產(chǎn)技術(shù)必將進(jìn)入一個新的發(fā)展時期。目前石頭紙是一個新型的產(chǎn)業(yè)，而碳酸鈣是石頭紙的主要材料，要占總量的百分之八十以上，對碳酸鈣進(jìn)行表面改性是石頭紙生產(chǎn)的一個重要工藝和組成部分，石頭紙的各種功能也必然要通過改性碳酸鈣來實現(xiàn)的，如防靜電、抗拉伸和抗折強度、柔軟性等技術(shù)性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明石的目的是提供一種用于石頭紙的功能性碳酸鈣，以滿足有關(guān)產(chǎn)業(yè)部門的需要。本發(fā)明的用于石頭紙的功能性碳酸鈣，是包括如下重量份數(shù)的組分制備的
丙三醇3 5份、
6-硝基苯并咪唑硝酸鹽 0. 5 1份硝酸鉀0.5 1份、
重質(zhì)碳酸鈣85 95份、硬脂酸鋇
1 2份
聚四氟乙烯微粉
1 3份、
抗靜電劑
2 4份
雙酚A
0. 4 0.6份
硅烷偶聯(lián)劑
2 4份、
功能性單體
5 10份
引發(fā)劑
0. 075 0.3 份所述的重質(zhì)碳酸鈣為方解石粉，細(xì)度為1500 2500目，山東泗水高旭化工產(chǎn)品；抗靜電劑選自乙氧基月桂酷胺與單硬脂酸甘油酯的組合物，采用杭州臨安德昌化學(xué)有限公司-型號HDC-308的產(chǎn)品，其中乙氧基月桂酷胺單硬脂酸甘油酯重量比例為各占50%，硅烷偶聯(lián)劑為Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；聚四氟乙烯微粉的細(xì)度為2000 2500目；所述功能性單體選自丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯或丙烯酸異辛酯中的一種以上；所述引發(fā)劑選自偶氮二異丁酸二甲酯或叔丁基過氧化苯甲酸酯的一種；本發(fā)明所述的用于石頭紙的功能性碳酸鈣的制備方法，包括如下步驟(a)將硝酸鉀溶解在丙三醇中，用溶液重量2倍的乙醇稀釋后，再加入6-硝基苯并咪唑硝酸鹽，溶解后，在70 80°C下回流加熱1 1. 5小時；(b)將抗靜電劑與硅烷偶聯(lián)劑混合，并用混合液重量2倍的乙醇稀釋；(c)在混合釜內(nèi)，加入重質(zhì)碳酸鈣和硬脂酸鋇，將步驟(a)與步驟(b)的產(chǎn)物分別噴入混合釜內(nèi)，再加入聚四氟乙烯微粉、雙酚A、升溫至75 85°C，保溫1 1. 5小時；(d)將引發(fā)劑用10倍重量的乙醇溶解，然后加入到功能性單體中，混合，再噴入混合釜內(nèi)，在80 100°C下保溫1 2小時，將乙醇全部揮發(fā)，得到石頭紙用功能性碳酸鈣。本發(fā)明的用于石頭紙的功能性碳酸鈣，是利用碳酸鈣的表面吸附效應(yīng)，通過吸附無機(丙三醇、6-硝基苯并咪唑硝酸鹽、硝酸鉀)和有機抗靜電劑、柔軟劑(雙酚A)及聚合反應(yīng)對表面進(jìn)行接枝功能性基團(tuán)，使碳酸鈣表面活性增加，通過添加其他添加劑，利用高分子界面化學(xué)原理和高分子功能性的特點，經(jīng)特殊工藝處理后，生產(chǎn)各種石頭紙，由于碳酸鈣表面的無機和有機抗靜電劑與聚合物的不相容性，因而向石頭紙表面遷移，從而降低了紙張表面的電阻，抑止了石頭紙生產(chǎn)過程和使用過程中產(chǎn)生靜電的條件，而柔軟劑在石頭紙中增加了紙的抗折和抗拉強度。
具體實施例方式實施例中，如無特別說明，組分均為重量份。
實施例1丙三醇3份，6-硝基苯并咪唑硝酸鹽0. 5份，硝酸鉀0. 5份，聚四氟乙烯微粉1份， 雙酚A 0. 4份，HDC-308抗靜電劑2份，1500目重質(zhì)碳酸鈣90份，硬脂酸鋇1份，γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷2份，丙烯酸丁酯5份，偶氮二異丁酸二甲酯0. 075份。制備過程如下a.將硝酸鉀充分溶解在丙三醇中，再用溶液重量2倍的乙醇稀釋后，再加入6-硝基苯并咪唑硝酸鹽，溶解后，在80°C下回流加熱1小時；b.將抗靜電劑與硅烷偶聯(lián)劑混合均勻并用混合液重量2倍的乙醇稀釋；c.在混合釜內(nèi)，加入重質(zhì)碳酸鈣和硬脂酸鋇，將a與b分別均勻地噴入混合釜內(nèi)，再加入聚四氟乙烯微粉、雙酚A、升溫至75°C， 保溫1. 5小時；d.將偶氮二異丁酸二甲酯用無水乙醇溶解，然后全部加入到丙烯酸丁酯中， 充分混合均勻，再噴入混合釜內(nèi)，在80°C下保溫1小時，并將乙醇全部揮發(fā)干凈，得到石頭紙用功能性碳酸鈣。實施例2丙三醇4份6-硝基苯并咪唑硝酸鹽1份、硝酸鉀0. 75份、聚四氟乙烯微粉2份、 雙酚A 0. 5份、HDC-308抗靜電劑3份、1800目重質(zhì)碳酸鈣90份、硬脂酸鋇1. 5份、γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷3份、丙烯酸甲酯6份、叔丁基過氧化苯甲酸酯0. 12份。制備過程如下a.將硝酸鉀充分溶解在丙三醇中，再用溶液重量2倍的乙醇稀釋后，再加入6-硝基苯并咪唑硝酸鹽，充分溶解后，在70°C下回流加熱1.5小時；b.將抗靜電劑與硅烷偶聯(lián)劑混合均勻并用混合液重量2倍的乙醇稀釋；c.在混合釜內(nèi)，加入重質(zhì)碳酸鈣和硬脂酸鋇，將a與b分別均勻地噴入混合釜內(nèi)，再加入聚四氟乙烯微粉、雙酚A、升溫至 80°C，保溫1. 5小時；d.將叔丁基過氧化苯甲酸酯用無水乙醇溶解，然后全部加入到丙烯酸甲酯中，混合均勻，再噴入混合釜內(nèi)，在90°C下保溫1.5小時，并將乙醇全部揮發(fā)干凈，得到石頭紙用功能性碳酸鈣。實施例3丙三醇5份、6-硝基苯并咪唑硝酸鹽0. 75份、硝酸鉀1份、聚四氟乙烯微粉3份、 雙酚A 0. 6份、HDC-308抗靜電劑4份、2200目重質(zhì)碳酸鈣95份、硬脂酸鋇2份、γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷4份、醋酸乙烯酯7份、偶氮二異丁酸二甲酯0. 15份、。制備過程如下a.將硝酸鉀充分溶解在丙三醇中，再用溶液重量2倍的乙醇稀釋后，再加入6-硝基苯并咪唑硝酸鹽，溶解后，在75°C下回流加熱1.5小時；b.將抗靜電劑與硅烷偶聯(lián)劑混合均勻并用混合液重量2倍的乙醇稀釋；c.在混合釜內(nèi)，加入重質(zhì)碳酸鈣和硬脂酸鋇，將a與b分別噴入混合釜內(nèi)，再加入聚四氟乙烯微粉、雙酚A、升溫至85°C，保溫 1. 5小時；d.將偶氮二異丁酸二甲酯用無水乙醇溶解，然后全部加入到醋酸乙烯酯中，充分混合均勻，再噴入混合釜內(nèi)，在85°C下保溫2小時，并將乙醇全部揮發(fā)干凈，得到石頭紙用功能性碳酸鈣。實施例4丙三醇3份、6-硝基苯并咪唑硝酸鹽1份、硝酸鉀0. 5份、聚四氟乙烯微粉1份、雙酚A 0.4份、HDC-308抗靜電劑2份、2500目重質(zhì)碳酸鈣85份、硬脂酸鋇1份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷2份、丙烯酸異辛酯8份、叔丁基過氧化苯甲酸酯0. 2份。制備過程如下a.將硝酸鉀溶解在丙三醇中，再用溶液重量2倍的乙醇稀釋后，再加入6-硝基苯并咪唑硝酸鹽，溶解后，在80°C下回流加熱1小時；b.將抗靜電劑與硅烷偶聯(lián)劑混合均勻并用混合液重量2倍的乙醇稀釋；c.在混合釜內(nèi)，加入重質(zhì)碳酸鈣和硬脂酸鋇，將a與b分別噴入混合釜內(nèi)，再加入聚四氟乙烯微粉、雙酚A、升溫至75 °C，保溫1小時； d.將叔丁基過氧化苯甲酸酯用無水乙醇溶解，然后全部加入到丙烯酸異辛酯中，充分混合均勻，再噴入混合釜內(nèi)，在95°C下保溫2小時，并將乙醇全部揮發(fā)干凈，得到石頭紙用功能性碳酸鈣。實施例5丙三醇4份、6-硝基苯并咪唑硝酸鹽0. 75份、硝酸鉀0. 75份、聚四氟乙烯微粉2 份、雙酚A 0. 5份、HDC-308抗靜電劑3份、2000目重質(zhì)碳酸鈣90份、硬脂酸鋇1. 5份、γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷3份、丙烯酸丁酯3份、丙烯酸異辛酯3份、丙烯酸甲酯3 份、偶氮二異丁酸二甲酯0. 25份、制備過程如下a.將硝酸鉀溶解在丙三醇中，再用溶液重量2倍的乙醇稀釋后，再加入6-硝基苯并咪唑硝酸鹽，溶解后，在70°C下回流加熱1. 5小時；b.將抗靜電劑與硅烷偶聯(lián)劑混合均勻并用混合液重量2倍的乙醇稀釋；c.在混合釜內(nèi)，加入重質(zhì)碳酸鈣和硬脂酸鋇，將a與b分別噴入混合釜內(nèi)，再加入聚四氟乙烯微粉、雙酚A、升溫至80°C，保溫1小時；d.偶氮二異丁酸二甲酯用乙醇溶解，加入到丙烯酸丁酯與丙烯酸異辛酯及丙烯酸甲酯混合液中，充分混合均勻，再噴入混合釜內(nèi)，在85°C下保溫1小時，并將乙醇全部揮發(fā)干凈， 得到石頭紙用功能性碳酸鈣。實施例6丙三醇5份、6-硝基苯并咪唑硝酸鹽0. 5份、硝酸鉀1份、聚四氟乙烯微粉3份、 雙酚A 0. 6份、HDC-308抗靜電劑4份、2500目重質(zhì)碳酸鈣95份、硬脂酸鋇2份、γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷4份、丙烯酸丁酯2. 5份、丙烯酸異辛酯2. 5份、丙烯酸甲酯 2. 5份、醋酸乙烯酯2. 5份、叔丁基過氧化苯甲酸酯0. 3份制備過程如下a.將硝酸鉀充分溶解在丙三醇中，再用溶液重量2倍的乙醇稀釋后，再加入6-硝基苯并咪唑硝酸鹽，溶解后，在75°C下回流加熱1.5小時；b.將抗靜電劑與硅烷偶聯(lián)劑混合均勻并用混合液重量2倍的乙醇稀釋；c.在混合釜內(nèi)，加入重質(zhì)碳酸鈣和硬脂酸鋇，將a與b分別噴入混合釜內(nèi)，再加入聚四氟乙烯微粉、雙酚A、升溫至85 °C，保溫1 小時；d.叔丁基過氧化苯甲酸酯用乙醇溶解，加入到丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸甲酯及醋酸乙烯酯的混合液中，充分混合均勻，再噴入混合釜內(nèi)，在100°C下保溫1小時，并將乙醇全部揮發(fā)干凈，得到石頭紙用功能性碳酸鈣。實施例7通過以下試驗對功能對功能性碳酸鈣進(jìn)行應(yīng)用試驗測定的功能性碳酸鈣90份、 線性低密度聚乙烯15份、熱熔膠10份、芥酸酰胺1. 5份、硬脂酸0. 5份、環(huán)氧四氫鄰苯二甲酸二辛酯1. 5份、癸二酸二辛酯1. 5份、聚乙烯蠟0. 6份、失水山梨醇硬脂酸酯1份。所述熱熔膠為乙烯-醋酸乙烯共聚體型，簡稱EVA，熔點85 120°C ；優(yōu)選120°C ；所述聚乙烯蠟為聚酰胺改性聚乙烯微粉化蠟，采用科萊恩公司牌號為9615A的產(chǎn)

將石頭紙用功能性碳酸鈣升溫至160°C，再加入線性低密度聚乙烯、熱熔膠、環(huán)氧四氫鄰苯二甲酸二辛酯、改性聚乙烯蠟、芥酸酰胺、失水山梨醇硬脂酸酯，混合攪拌60分鐘，然后送入182°C塑化機塑化，182°C擠出機流延，182°C四軸壓延機壓延成0. 08mm的石頭紙，降溫后，再經(jīng)25士2°C，相對濕度60士2%平衡后收卷包裝。測試方法因包裝方面的石頭紙暫無國家標(biāo)準(zhǔn)，，只能以包裝紙為參考參照國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB 1313-1991(中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn))之方法測定有關(guān)數(shù)據(jù)，并所結(jié)合包裝紙實際使用要求的性能，參考市場現(xiàn)有實際包裝抗靜電紙類產(chǎn)品進(jìn)行實際測定。對比樣為市售抗靜電牛皮紙。
權(quán)利要求
1.用于石頭紙的功能性碳酸鈣，其特征在于，是包括如下重量份數(shù)的組分制備的丙三醇3 5份、6-硝基苯并咪唑硝酸鹽0. 5 1份硝酸鉀0. 5 1份、重質(zhì)碳酸鈣85 95份、硬脂酸鋇1 2份聚四氟乙烯微粉1 3份、抗靜電劑2 4份雙酚A0. 4 0.6份硅烷偶聯(lián)劑2 4份，功能性單體5 10份引發(fā)劑0. 075 0.3 份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于石頭紙的功能性碳酸鈣，其特征在于，抗靜電劑選自乙氧基月桂酷胺與單硬脂酸甘油酯的組合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于石頭紙的功能性碳酸鈣，其特征在于，所述功能性單體選自丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯或丙烯酸異辛酯中的一種以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3任一項所述的用于石頭紙的功能性碳酸鈣，其特征在于，所述引發(fā)劑選自偶氮二異丁酸二甲酯或叔丁基過氧化苯甲酸酯中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4任一項所述的用于石頭紙的功能性碳酸鈣的制備方法，其特征在于，包括如下步驟(a)將硝酸鉀溶解在丙三醇中，用溶液重量2倍的乙醇稀釋后，再加入6-硝基苯并咪唑硝酸鹽，溶解后，在70 80°C下回流加熱1 1. 5小時；(b)將抗靜電劑與硅烷偶聯(lián)劑混合，并用混合液重量2倍的乙醇稀釋；(c)在混合釜內(nèi)，加入重質(zhì)碳酸鈣和硬脂酸鋇，將步驟(a)與步驟(b)的產(chǎn)物分別噴入混合釜內(nèi)，再加入聚四氟乙烯微粉、雙酚A、升溫至75 85°C，保溫1 1. 5小時；(d)將引發(fā)劑用10倍重量的乙醇溶解，然后加入到功能性單體中，混合，再噴入混合釜內(nèi)，在80 100°C下保溫1 2小時，將乙醇全部揮發(fā)，得到石頭紙用功能性碳酸鈣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于石頭紙的功能性碳酸鈣及其制備方法，是包括如下重量份數(shù)的組分制備的丙三醇3～5份、6-硝基苯并咪唑硝酸鹽0.5～1份，硝酸鉀0.5～1份，重質(zhì)碳酸鈣85～95份，硬脂酸鋇1～2份，聚四氟乙烯微粉1～3份，抗靜電劑2～4份，雙酚A0.4～0.6份，硅烷偶聯(lián)劑2～4份，功能性單體5～10份，引發(fā)劑0.075～0.3份。本發(fā)明利用高分子界面化學(xué)原理和高分子功能性的特點，生產(chǎn)各種石頭紙，抑止了石頭紙生產(chǎn)過程和使用過程中產(chǎn)生靜電的條件，而柔軟劑在石頭紙中增加了紙的抗折和抗拉強度。
文檔編號C04B14/28GK102363569SQ20111018302
公開日2012年2月29日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者施曉旦, 王養(yǎng)臣, 郭和森 申請人:上海東升新材料有限公司