一種造紙用高性能丁苯膠乳的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種造紙用高性能下苯膠乳的制備方法，主要用于裝飾原紙、耐磨紙、 中高檔銅板紙、白板紙、卡紙、箱板紙等紙品的面、底涂布。也可用于其他領(lǐng)域的粘合劑等， 屬于高分子材料中的乳液聚合技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 下苯膠乳廣泛應(yīng)用于紙張涂料，起到粘結(jié)的作用，普通的下苯膠乳在乳液成膜后， 很難與聚合物本體相容，容易遷移到膜的表面或與基材相連的界面，而使膜的耐水性變差， 并且與基材之間的附著力變差，吸油墨性差，現(xiàn)有的技術(shù)制備的下苯膠乳可具有較高的穩(wěn) 定性，但是乳液成膜的耐水性、附著性能，吸油墨性，W及粘結(jié)強度不夠理想。
[0003] 目前國內(nèi)合成下苯膠乳的方法，一般使用不飽和酷胺單體，采用陰離子型乳化體 系或非離子與陰離子乳化劑的復(fù)合體系，乳化效率低，消耗量大，同時也影響膠乳的使用性 能（例如：膠乳配合料的穩(wěn)定性、抗水性、時變粘度、濕粘合強度、油墨吸收性W及光滑度 等）。有些采用大量的乙締基不飽和簇酸，不飽和酷胺來提高其穩(wěn)定性，但運樣制備出來的 膠乳在紙張涂布過程中往往會出現(xiàn)一些問題，如膠乳的熱敏感降低，膠乳在造紙涂布中粘 度增大等。
[0004] 近年來，隨著印刷行業(yè)對紙張的要求越來越高，造紙行業(yè)的發(fā)展越來越快，競爭也 越來越激烈，膠乳作為造紙助劑是最主要的原料之一，造紙行業(yè)對膠乳的質(zhì)量性能要求越 來越高。多年來，世界各國不斷進(jìn)行膠乳質(zhì)量改進(jìn)方面的研究，開發(fā)出了一系列用于造紙 行業(yè)的高性能下苯膠乳，發(fā)表了大量的相關(guān)文章和專利。國內(nèi)進(jìn)行下苯膠乳相關(guān)的研究的 機構(gòu)并不多，而且發(fā)表的相關(guān)論文和專利數(shù)目少，膠乳的合成工藝控制和配方都比較簡單。 針對目前國內(nèi)下苯膠乳質(zhì)量性能相對不足的情況，本公司經(jīng)過近幾年的研究開發(fā)和技術(shù)積 累，開發(fā)出了一種造紙用高性能下苯膠乳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供制備一種造紙用高性能下苯膠乳的制備方法，該膠乳粒徑分 布為雙峰分布，粘度適中，配制出來的涂料，流動性能優(yōu)異，非常適合于配制高含量的涂料， 主要用于銅版紙、白板紙等各類紙品的底涂、面涂涂布，平滑度好，并賦予涂布紙W較高的 光澤度、顏料結(jié)合強度、表面抗水性和良好的印刷適應(yīng)性（如油墨吸收性）。該技術(shù)制備的 下苯膠乳除了可具有較高的穩(wěn)定性W外，乳液成膜的耐水性、附著性能，W及粘結(jié)強度都有 很好的提局。
[0006] 為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，采用的技術(shù)方案是：
[0007] -種造紙用高性能下苯膠乳的制備方法，原料組成如下（重量份數(shù)）：
[000引去離子水：90~110份；
[0009] 下二締： 50 ~70 份；
[0010] 苯乙締： 30~50份；
[0011] 種子膠乳A: 3~5份；
[0012] 種子膠乳B: 3~5份；
[0013] 環(huán)保型交聯(lián)劑：2~5份；
[0014] 分散劑： 1~3份；
[0015] 陰離子乳化劑：1~3份；
[0016] 反應(yīng)型乳化劑：1~3份；
[0017] 引發(fā)劑： 0.2~0.8份；
[0018] 分子量調(diào)節(jié)劑：0. 2~0. 6份；
[0019] 乳液聚合所需的電解質(zhì)，馨合劑，PH緩沖劑；
[0020] 生產(chǎn)工藝過程如下：
[0021] (1)種子膠乳A:聚合蓋抽真空后投入軟水，全部的乳化劑，分子量調(diào)節(jié)劑，PH緩沖 劑，和全部單體，升溫到60~80°C后，滴加引發(fā)劑3~4小時，80°C保溫2~3小時，轉(zhuǎn)化率 達(dá)到98%W上后，降溫到30°CW下出料，制得種子膠乳A;
[0022] (2)種子膠乳B:聚合蓋抽真空后投入軟水，全部乳化劑，分子量調(diào)節(jié)劑，PH緩沖 劑，和全部單體，升溫到40~60°C后，加入全部的引發(fā)劑，反應(yīng)10~15小時，轉(zhuǎn)化率達(dá)到 98%W上后，降溫到30°CW下出料，制得種子膠乳B;
[0023] (3)造紙用下苯膠乳：
[0024] ①在配料罐中投入30~50份去離子水，全部的陰離子乳化劑，反應(yīng)型乳化劑，分 子量調(diào)節(jié)劑，PH緩沖劑，電解質(zhì)，馨合劑，分散劑和環(huán)保型交聯(lián)劑，攬拌1~2小時，配制成 水相的預(yù)乳化液；
[00巧]②聚合蓋抽真空后，投入50~70份的去離子水，占全部水相20~30%的預(yù)乳化 液，占全部單體總量的10~30%下二締和苯乙締，升溫到70~80°C，加入占總量20~40% 的引發(fā)劑，反應(yīng)1小時；
[0026]③同時滴加剩余單體和預(yù)乳化液，引發(fā)劑，控制溫度在90~95°C，時間為2~4小 時，同時滴完；
[0027]④升溫至95°C，保溫反應(yīng)2~3小時后，加入終止劑；
[002引⑥溫度降到40°CW下，加入液堿，調(diào)節(jié)PH值至7~9之間，出料，過濾，包裝，制得 造紙用下苯膠乳。
[0029]在一實施例中，所用的種子膠乳A為40~60nm的下苯膠乳，質(zhì)量份數(shù)為3 % -5 %， 種子膠乳A所用到的原料和質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：
[0030] 去離子水； 100~150份； 苯乙?guī)ⅲ?25~30份； 了二締： 化~21份； 小蘇打： 0.1~03份； EDTA-2Na; 0.05-'0.2 傷、; 藝合劑： 0.1~03份； 硫醇： 1~3份； 十二烷基磯:酸鄕:；4~6份； OP-10： 3~5 份。
[0031] 在一實施例中，所用的種子膠乳B為80~IOOnm的下苯膠乳，質(zhì)量份數(shù)為 3% -5%，種子膠乳B所用到的原料和質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：
[0032] 索離予冰;： 1:朋-1規(guī)稅;
[0033] 苯乙稀； 25~沸份； T二擁; 16~21份; EDTA-2Na： 0.2--0.6f分； 電解質(zhì)： 0.2~0.4份； 馨合劑： 0.1~0.3份； 硫醇； 2~4份； 十二烷基硫酸鋼： 2~4份； 竊護：1從 1~3份。
[0034] 在一實施例中，分散劑為AMP(2-氨基-2-甲基-1-丙醇），DMAE(二甲基-1-氨 基-1-乙醇），KTPP(S聚憐酸鐘），和多元酸均聚物其中的一種或幾種混合物。
[0035] 在一實施例中，環(huán)保型交聯(lián)劑使用AAEM(甲基丙締酸乙酷氧基乙醋），DAAM(雙丙 酬丙締酷胺），和A畑（己二酸二酷阱），其中的一種或幾種混合物。
[0036] 在一實施例中，反應(yīng)型乳化劑包括締丙基酸類橫酸鹽，丙締酷胺基橫酸鹽，和馬來 酸衍生物的一種或幾種混合物。
[0037] 在一實施例中，使用反應(yīng)型乳化劑和陰離子乳化劑的復(fù)合乳化體系。
[0038] 本發(fā)明有益效果：現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用雙粒徑種子膠，所制備的下苯膠乳 呈雙峰分布，用于造紙涂布時，流動性好，遮蓋力強，油墨吸收性適中，與顏料的混合穩(wěn)定性 好；本發(fā)明中所用的分散劑，改善了種子膠乳的分散穩(wěn)定性而提高了反應(yīng)聚合穩(wěn)定性，膠乳 中顆粒物少，機械穩(wěn)定性和高剪切下的流動性優(yōu)秀；本發(fā)明中所用的環(huán)保型交聯(lián)劑，不但提 高了下苯膠乳涂布后的粘結(jié)強度，而且在干燥過程中無甲醒放出，具有環(huán)保性；本發(fā)明還利 用了反應(yīng)型乳化劑和陰離子乳化劑的復(fù)合體系，不僅保證了聚合反應(yīng)體系的穩(wěn)定，而且大 大降低了下苯膠乳產(chǎn)品中乳化劑的殘留，使涂布后，紙張具有較好的耐水性能。
【具體實施方式】
[0039] 種子膠乳A:配方如下（重量份），聚合蓋抽真空后投入軟水，全部的乳化劑，分子 量調(diào)節(jié)劑，PH緩沖劑，和全部單體，升溫到72°C后，滴加引發(fā)劑3小時，80°C保溫3小時，轉(zhuǎn) 化率達(dá)到98%W上后，降溫到30°CW下出料。
[0040] 去離子水： 120份 苯乙締： 25份 了二搞： 18份 小蘇打： 0.2份 EDTA-2Na； 0.2 汾 莖合劑； 03份 硫醇： 2份 十二烷基硫酸軸：6稔 OP-IO- 4 化
[0041] 種子膠乳B:配方如下（重量份），聚合蓋抽真空后投入軟水，全部乳化劑，分子量 調(diào)節(jié)劑，PH緩沖劑，和全部單體，升溫到40~60°C后，加入全部的引發(fā)劑，反應(yīng)10~15小 時，轉(zhuǎn)化率達(dá)到98%W上后，降溫到30°CW下出料。
[0042] 去留子水： 130份 苯乙?。?28份 下二婦： 20份 EDTA-2Na； 0.3 衫； 電解質(zhì)： 0.3份 馨合劑； 0.1份 硫醇： 2份 十二婉基硫酸鋼： 3份 OP-10; 1 份
[0043] 預(yù)乳化液的配制I:依如下配方投料：
[0044] 軟水： 40KG 十二烷基硫酸