專利名稱：一種含氟紙張防油劑及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種エ業(yè)使用的紙張防水防油劑及制備技術(shù)，具體涉及的是ー種含氟紙張防油劑的制備技術(shù)，該防油劑主要用于紙漿模塑餐具、糕點(diǎn)紙墊、食品包裝袋、折疊式紙餐盒、奶油糕點(diǎn)包裝盒及紙袋抗動(dòng)植油脂滲透的處理中。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的日益提高以及環(huán)保 意識(shí)的不斷加強(qiáng)，許多難以降解的塑料制品逐漸被紙制品所取代，尤其是在包裝領(lǐng)域，紙制品已經(jīng)廣泛用于餐飲、食品等包裝及日常生活中，而用于這ー領(lǐng)域的紙制品都要求具有一定的防水防油功能。含氟紙張防油劑作為ー種優(yōu)異的防水防油材料，它是利用氟化合物的特殊表面性能來達(dá)到防水防油目的，經(jīng)含氟防油劑處理過的紙張不僅可以得到優(yōu)異的防水防油效果，還能夠使紙張保持原有的透氣性、柔軟性、強(qiáng)度、色澤以及印刷性能，并且這種防油紙能夠生物降解和廢紙?jiān)偕?，中國專利CN1162666采用含氟共聚物對(duì)紙張和紙板進(jìn)行了防水防油處理，紙張防油劑由于防水防油性能受到人們的重視并具有良好的應(yīng)用前景。含氟紙張防油劑具有良好的防水防油性能，因而受到國外ー些大公司及科研機(jī)構(gòu)的重視并競相開展相關(guān)的研究工作，目前國外對(duì)含氟紙張防油劑的研究相對(duì)多ー些，國內(nèi)在這方面的研究還較少。中國專利CN101067291采用超聲輻射方法，制備了ー種陽離子紙張氟碳防油劑，美國專利US5387640采用含氟單體為主要原料制備了ー種用于紙制品的含氟共聚物；美國專利US5674961制備了ー種氟化學(xué)品共聚物并用于處理得到耐油、耐水和耐溶劑的紙制品，美國專利US20050234205采用制備的含氟共聚物并對(duì)紙張進(jìn)行了處理。目前如何降低含氟紙張防油劑的用量，提高防油劑防水防油性能，成為目前發(fā)展的方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是開發(fā)ー種用量少，性能高的含氟紙張防油剤，可廣泛用于紙漿模塑餐具、糕點(diǎn)紙墊、食品包裝袋、折疊式紙餐盒、奶油糕點(diǎn)包裝盒及紙袋抗動(dòng)植油脂滲透的處理中。本發(fā)明提供了ー種含氟紙張防油劑為側(cè)鏈含有全氟烷基的丙烯酸酯類高分子聚合物溶液，其中聚合物是由含氟單體、非含氟單體、功能単體、附著力增強(qiáng)單體經(jīng)共聚反應(yīng)制備而得，防油劑固含量20-30%，聚合物分子量20000-300000，PH值6. 0-7. 0，比重I. 01-1. 10，聚合物按下列重量百分組成共聚的單體
含氟單體55.0 - 85.0
非含氟單體5.0 - 35.0
功能單體3.0 - 10.0
附著力增強(qiáng)單體 2.0 - 10.0o基中所述的含氟單體是甲基丙烯酸全氟烷基こ酷、丙烯酸全氟烷基こ酷、甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十九氟壬酷、N-甲基全氟辛基磺酰胺基丙烯酸こ酯中的ー種或ー種以上。所述的非含氟單體是甲基丙烯酸甲酷、丙烯酸甲酷、丙烯酸丁酷、丙烯酸月桂醇酷、甲基丙烯酸硬脂醇酯、丙烯酸硬脂醇酯、丙烯腈、苯こ烯中的兩種或兩種以上。所述的功能単體是羥甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸N，N- ニ甲基氨基こ酷、甲基丙烯酸N，N-ニこ基氨基こ酷、丙烯酸3-氯-2-羥基丙酷、丙烯酸縮水甘油酯中的ー種或ー種以上。所述的附著力增強(qiáng)單體是雙丙酮丙烯酰胺、甲基丙烯酸脲基酯QM-1558、烯丙基脲基こ基醚WAM II中的ー種或ー種以上。 經(jīng)研究，如下原料重量配比(w%)制得的產(chǎn)品其效果更好
含氟單體60. O - 80. O
非含氟單體10. O - 30. O
功能單體3.0 - 10.0
附著力增強(qiáng)單體 2.0 - 10.0o本發(fā)明的另一目的是提供ー種含氟紙張防油劑的制備方法，其制備過程為 將單體混合物、引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑、丙酮和異丙醇混合溶劑加入裝有攪拌器、溫度計(jì)、冷
凝器的反應(yīng)容器中，通入氮?dú)馊パ鹾?，攪拌加熱，升?0-80°C，反應(yīng)6-8小時(shí)后，加入過氧化氫水溶液及去離子水，I小時(shí)后停止反應(yīng)，降至室溫，蒸出丙酮與異丙醇溶劑，用醋酸調(diào)整PH值為6. 0-7. 0，得到固含量20-30%的含氟紙張防油剤。其中，所述的引發(fā)劑為偶氮ニ異丁腈、過氧化苯甲酰中的ー種，用量為單體總重量的O. 5%-2. 0% ;所述的鏈轉(zhuǎn)移劑為十二烷基硫醇，用量為單體總重量的O. 1%-0. 4% ;其中所述的過氧化氫水溶液濃度為重量百分比30%，用量為單體總重量的I. 0%-5. 0%。本發(fā)明的含氟紙張防油劑可以用來處理紙漿模塑餐具、糕點(diǎn)紙墊、食品包裝袋、折疊式紙餐盒、奶油糕點(diǎn)包裝盒及紙袋抗動(dòng)植油脂滲透的處理；可以采用漿內(nèi)添加、表面施膠等方法使防油劑附著于紙纖維表面，經(jīng)烘干定型后，賦予紙張及紙制品良好的拒水、拒油性倉^:。拒油性能的實(shí)驗(yàn)可以按以下方法進(jìn)行
采用Oil, Kit Test-TAPPI557國際通用測試法測定耐油等級(jí)。按下表配制一系列不同體積比的蓖麻油、甲苯和正庚烷配制試驗(yàn)油，該測定法共分12個(gè)等級(jí)，I級(jí)耐油性最低，12級(jí)最高；測試時(shí)向試樣滴一滴試驗(yàn)油，液滴在紙上保留15s后，用一塊干凈的棉布或薄紙，除去多余的液體，觀察潤濕狀態(tài)，若試驗(yàn)油在紙張上沒有留下任何痕跡，則該試驗(yàn)油等級(jí)為此紙張?jiān)嚇拥姆烙偷燃?jí)
權(quán)利要求
1.一種含氟紙張防油剤，為側(cè)鏈含有全氟烷基的丙烯酸酯類高分子聚合物溶液，其特征在于聚合物是由含氟單體、非含氟單體、功能単體、附著力增強(qiáng)單體經(jīng)共聚反應(yīng)制備而得，防油劑固含量20-30%,聚合物分子量20000-300000，PH值6. 0-7. O,比重I. 01-1. 10，聚合物按下列重量百分組成共聚的單體含氟單體55.0 - 85.0非含氟單體5.0 - 35.0 功能單體3.0 - 10.0 附著力增強(qiáng)單體 2. O - 10. O 基中所述的含氟單體是甲基丙烯酸全氟烷基こ酷、丙烯酸全氟烷基こ酷、甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十九氟壬酷、N-甲基全氟辛基磺酰胺基丙烯酸こ酯中的一種或ー種以上； 所述的非含氟單體是甲基丙烯酸甲酷、丙烯酸甲酷、丙烯酸丁酷、丙烯酸月桂醇酯、甲基丙烯酸硬脂醇酯、丙烯酸硬脂醇酯、丙烯腈、苯こ烯中的兩種或兩種以上； 所述的功能単體是羥甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸N，N- ニ甲基氨基こ酷、甲基丙烯酸N, N-ニこ基氨基こ酷、丙烯酸3-氯-2-羥基丙酷、丙烯酸縮水甘油酯中的ー種或ー種以上； 所述的附著力增強(qiáng)單體是雙丙酮丙烯酰胺、甲基丙烯酸脲基酯QM-1558、烯丙基脲基こ基醚WAM II中的一種或一種以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種含氟紙張防油劑，其特征在干由下原料重量百分比制成含氟單體60.0 - 80.0非含氟單體10.0 - 30.0 功能單體3.0 - 10.0附著力增強(qiáng)單體 2.0 - 10.0o
3.ー種含氟紙張防油劑的制備方法，其特征在于所需原料與重量百分比為 含氟單體55.0 - 85.0非含氟單體5.0 - 35.0 功能單體3.0 - 10.0 附著力增強(qiáng)單體 2. O - 10. O 其制備步驟為將單體混合物、引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑、丙酮和異丙醇混合溶劑加入裝有攪拌器、溫度計(jì)、冷凝器的反應(yīng)容器中，通入氮?dú)馊パ鹾?，攪拌加熱，升?0-80°C，反應(yīng)6-8小時(shí)后，加入過氧化氫水溶液及去離子水，I小時(shí)后停止反應(yīng)，降至室溫，蒸出丙酮與異丙醇溶齊U，用醋酸調(diào)整PH值為6. 0-7. 0，得到固含量20-30%的含氟紙張防油剤。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種含氟紙張防油劑的制備方法，其特征在于引發(fā)劑為偶氮ニ異丁腈、過氧化苯甲酰中的ー種，用量為單體總重量的O. 5%-2. 0%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種含氟紙張防油劑的制備方法，其特征在于鏈轉(zhuǎn)移劑為十二烷基硫醇，用量為單體總重量的O. 1%-0. 4%。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種含氟紙張防油劑的制備方法，其特征在于過氧化氫水溶液濃度為重量百分比30%，用量為單體總重量的I. 0%-5. 0%。
全文摘要
一種含氟紙張防油劑為側(cè)鏈含有全氟烷基的丙烯酸酯類高分子聚合物溶液，其中聚合物是由含氟單體(55.0-85.0%)、非含氟單體(5.0-35.0%)、功能單體(3.0-10.0%)、附著力增強(qiáng)單體(2.0-10.0%)、引發(fā)劑(0.5-2.0%)、鏈轉(zhuǎn)移劑(0.1-0.4%)、丙酮和異丙醇混合溶液共聚反應(yīng)制備而得；該高分子聚合物溶液具有附著能力強(qiáng)、用量少、抗油、抗水性能優(yōu)良等特點(diǎn)；通過添加附著力增加單體，使得含氟活性劑可以吸附在紙張纖維上，降低紙纖維的表面性能，從而提高紙張的防油性能，同時(shí)還增強(qiáng)了紙張的強(qiáng)度及挺度。
文檔編號(hào)C08F220/24GK102677541SQ20111038180
公開日2012年9月19日 申請日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月28日
發(fā)明者程思聰 申請人:泉州市思康新材料發(fā)展有限公司