造紙涂料膠黏劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于造紙助劑領(lǐng)域，涉及膠黏劑，尤其涉及一種造紙涂料膠黏劑及其制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 膠黏劑是涂布加工紙張生產(chǎn)中的常用助劑，其中，最為常用的是羧基丁苯膠乳，羧 基丁苯膠乳在造紙階段使用時(shí)，具有操作容易；易與其他涂料混合配制，化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)異； 可使用高速攪拌器，機(jī)械穩(wěn)定性優(yōu)異;可在高溫下添加，熱穩(wěn)定性優(yōu)異;在使用中不會(huì)產(chǎn)生 變化。涂布美觀，沒有明顯涂料斑點(diǎn)、無條紋、不飛濺、不增加膠質(zhì)等優(yōu)異性能，是目前應(yīng)用 最廣泛的印刷涂布紙用膠黏劑。但是，羧基丁苯膠乳也存在一些缺陷：1、由于其粘結(jié)性能有 限，紙張仍存在強(qiáng)度不夠的問題;2、在某些涂料中，由于大量使用膠乳膠黏劑，造成涂料的 黏度過低，保水性差，極易在涂布過程中發(fā)生膠黏劑迀移，出現(xiàn)涂層掉粉和"蝴蝶斑"現(xiàn)象； 3、羧基丁苯膠乳的原材料受石油價(jià)格的制約，價(jià)格波動(dòng)較大，并且價(jià)格較高，導(dǎo)致涂布生產(chǎn) 成本不斷增加;4、膠乳產(chǎn)品中有少量殘留單體的揮發(fā)廢氣，氣味較重。
[0003] 聚烯烴水性分散體包含不飽和羧酸單元，丙烯成分、乙烯成分，具有良好的阻隔性 能，廣泛應(yīng)用于改進(jìn)紙張性能領(lǐng)域，能夠滿足客戶不同的涂布、膠黏劑和結(jié)構(gòu)需要。
[0004]聚酰亞胺液體樹脂主要適用于濕法浸膠工藝和改性環(huán)氧樹脂，根據(jù)工藝需要可用 DMF稀釋，與玻璃纖維或碳纖維等具有很好的潤(rùn)浸性，廣泛應(yīng)用于高性能層壓板、纏繞玻璃 鋼等復(fù)合材料領(lǐng)域，同時(shí)也應(yīng)用于浸漬織物和柔性覆銅箱板的膠粘劑和熱塑性聚酰亞胺薄 膜以及剛性覆銅箱板的膠粘劑。具有以下特性：1、良好的耐高低溫、機(jī)械和抗腐蝕性能；2、 耐高頻；3、溶解性能好、固含量高;4、固化膜的介電性能好、熱膨脹系數(shù)??；5、固化膜粘附 性優(yōu)良，可用于玻璃、硅片、金屬、陶瓷等不同基質(zhì);6、適宜的固化溫度條件;7、儲(chǔ)存穩(wěn)定性 好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對(duì)上述的羧基丁苯膠乳在造紙使用過程中存在的技術(shù)問題，提出一種配 方合理、加工方便、操作簡(jiǎn)單且具有良好粘結(jié)力、保水性能好的造紙涂料膠黏劑及其制備方 法。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為，本發(fā)明提供一種造紙涂料膠黏劑， 該造紙涂料膠黏劑包括A、B兩種有效組份，其中A組份為聚烯烴水性分散體，B組份為聚酰亞 胺樹脂乳液，該造紙涂料膠黏劑中有效組份A與B的質(zhì)量比為1:3~3:1。
[0007] 作為優(yōu)選，所述造紙涂料膠黏劑還包括乳化劑、引發(fā)劑、水，按照重量份數(shù)，其配比 為： 聚烯烴水性分散體+聚酰亞胺樹脂乳液 100份； 乳化劑 0.5份~3份； 引發(fā)劑 0.5份~3份； 水 20份~50份。
[0008] 作為優(yōu)選，所述聚烯烴水性分散體由以下原料按照重量份數(shù)制配而成： 丙烯共聚物 40份； 乙烯共聚物 60份； 不飽和羧酸 6份； 自由基引發(fā)劑 2份； 表面活性劑 0.4份； 水 150份； 其制備方法如下： 首先將丙烯共聚物和乙烯共聚物置于密閉容器中于150~180°C中加熱，攪拌，在該溫度 下保溫2小時(shí)，得到熔融態(tài)聚合物，然后加入純水和表面活性劑，將溫度控制在100~120°C之 間，并緩慢加入不飽和羧酸和自由基引發(fā)劑，不斷攪拌，保溫1~2小時(shí)后使其自然冷卻至室 溫制得。
[0009] 作為優(yōu)選，所述自由基引發(fā)劑為叔丁基過氧化氫;所述表面活性劑為烷基苯磺酸 鈉;所述不飽和羧酸為甲基丙烯酸。
[0010]作為優(yōu)選，所述聚酰亞胺樹脂乳液由以下原料按照重量份數(shù)制配而成： 聚酰亞胺樹脂 100份； 水 400份； 乳化劑 0.3份； 引發(fā)劑 0.5份； 其制備方法如下： 將聚酰亞胺樹脂作為乳化單體，純水作為分散介質(zhì)，以一定比例混合乳化劑在30~90°C 下反應(yīng)20~60min，加入引發(fā)劑，在30~60°C條件下繼續(xù)反應(yīng)HKBOmin，然后加入一定量的純 水繼續(xù)攪拌，冷卻至室溫制得。
[0011] 作為優(yōu)選，所述乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉和辛烷基苯酚-10以1:1混合而成的復(fù) 合乳化劑;所述引發(fā)劑為正丁醇。
[0012] 作為優(yōu)選，所述乳化劑為聚氧乙烯月桂醚。
[0013] 作為優(yōu)選，所述引發(fā)劑為過氧化二苯甲酰。
[0014] 本發(fā)明還提供了一種制備上述造紙涂料膠黏劑的方法，包括以下步驟： a、 以聚烯烴水性分散體和聚酰亞胺樹脂乳液以一定比例混合，攪拌均勻； b、 向混合好的聚烯烴水性分散體和聚酰亞胺樹脂乳液的混合液加入乳化劑混合，在60 ~90°C的條件下乳化反應(yīng)30~90min，不斷攪拌，且在攪拌乳化過程中滴加水； c、 待乳化反應(yīng)結(jié)束后，再加入引發(fā)劑，攪拌，在30~80 °C的條件下繼續(xù)反應(yīng)5~30min，冷 卻至室溫，制得涂料乳液膠黏劑產(chǎn)品。
[0015] 作為優(yōu)選，所述攪拌速度為100~300r/min。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于， 1、本發(fā)明涂料乳液膠黏劑為穩(wěn)定性高、分散性好、粒徑均一的乳液，物理化學(xué)性能良 好，與膠乳相比，受外界環(huán)境影響較小，不易產(chǎn)生破乳現(xiàn)象。
[0017] 2、本發(fā)明涂料乳液膠黏劑增加了表面活性基團(tuán)，例如羥基和羧基，可以與涂料中 的膠乳、淀粉產(chǎn)生交聯(lián)，提高膠乳與纖維之間以及纖維與纖維之間的粘結(jié)力，從而提高紙張 的強(qiáng)度。
[0018] 3、本發(fā)明涂料乳液膠黏劑為主鏈上含有酰亞胺結(jié)構(gòu)，聚酰亞胺的剛性分子鏈結(jié)構(gòu) 賦予乳液優(yōu)異的耐高低溫性，用于紙張涂布過程中，所形成的紙張具有更好的耐高溫性能 和強(qiáng)度性能，能夠滿足更多產(chǎn)品的使用要求。
[0019] 4、本發(fā)明涂料乳液膠黏劑無甲醛，零VOC排放，屬于環(huán)境友好型產(chǎn)品。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā) 明做進(jìn)一步說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可 以相互組合。
[0021] 在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可 以采用不同于在此描述的其他方式來實(shí)施，因此，本發(fā)明并不限于下面公開說明書的具體 實(shí)施例的限制。
[0022] 實(shí)施例1，本實(shí)施例提供一種造紙涂料膠黏劑 (1)制備聚烯烴水性分散體 將40份的丙烯共聚物和60份的乙烯共聚物置于密閉容器中于150Γ中加熱，攪拌，在該 溫度下保溫2小時(shí)，得到熔融態(tài)聚合物，然后加入150份的純水和0.4份的烷基苯磺酸鈉，將 溫度控制在ll〇°C之間，并緩慢加入6份的甲基丙烯酸和2份叔丁基過氧化氫，不斷攪拌，保 溫2小時(shí)后使其自然冷卻至室溫制得。
[0023] (2)制備聚酰亞胺樹脂乳液 將100份的聚酰亞胺樹脂作為乳化單體，40份的純水作為分散介質(zhì)，然后加入0.3份以 SDBS(十二烷基苯磺酸鈉)和0P-10(辛烷基苯酚-10)按1:1比例混合而成的復(fù)合乳化劑，在 60°C下反應(yīng)30min，然后加入0.5份的正丁醇，在40°C條件下繼續(xù)反應(yīng)20min，然后繼續(xù)加入 10份的純水繼續(xù)攪拌，冷卻至室溫制得。
[0024] (3)制備造紙涂料膠黏劑 將100份的聚烯烴水性分散體(聚烯烴水性分散體數(shù)均粒徑小于Ium)和聚酰亞胺樹脂 乳液按照1:1的比例混合而成的聚烯烴水性分散體和聚酰亞胺樹脂乳液的混合液加入反應(yīng) 釜中，攪拌均勻，然后向其中加入1份的聚氧乙烯月桂醚，在設(shè)定的溫度60°C條件下攪拌反 應(yīng)90min，攪拌速度為300r/min，在反應(yīng)過程中，持續(xù)滴加20份的水，待反應(yīng)時(shí)間結(jié)束后，再 加入0.5份的過氧化二苯甲酰在50 °C條件下繼續(xù)反應(yīng)20min，攪拌速度為300r/min，反應(yīng)時(shí) 間結(jié)束后冷卻至室溫制得造紙涂料膠黏劑。
[0025]實(shí)施例1制備的造紙涂料膠黏劑性能指標(biāo)如表一所示。
[0026]實(shí)施例2，本實(shí)施例提供一種造紙涂料膠黏劑性 (1)制備聚烯烴水性分散體 將40份的丙烯共聚物和60份的乙烯共聚物置于密閉容器中于150Γ中加熱，攪拌，在該 溫度下保溫2小時(shí)，得到熔融態(tài)聚合物，然后加入150份的純水和0.4份的烷基苯磺酸鈉，將 溫度控制在ll〇°C之間，并緩慢加入6份的甲基丙烯酸和2份叔丁基過氧化氫，不斷攪拌，保 溫2小時(shí)后使其自然冷卻至室溫制得。
[0027] (2)制備聚酰亞胺樹脂乳液 將100份的聚酰亞胺樹脂作為乳化單體，45份的純水作為分散介質(zhì)，然后加入0.3份以 SDBS(十二烷基苯磺酸鈉)和0P-10(辛烷基苯酚-10)按1:1比例混合而成的復(fù)合乳化劑，在 60°C下反應(yīng)30min，然后加入0.5份的正丁醇，在40°C條件下繼續(xù)反應(yīng)20min，然后繼續(xù)加入5 份的純水繼續(xù)攪拌，冷卻至室溫制