纸张涂层用苯丙微乳液合成及应用研究.pdf

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1、技术管理纸张涂层用苯丙微乳液合成及应用研究孙槟（杭州瑞波科技有限公司浙江杭州311113）摘要：苯丙乳液能有效改善纸张强度、弹性、耐酸碱、光泽、耐苯乙烯（St）硬度，附着力玷污等性能，是一类极具市场的纸张涂层剂。试验发现，采用微甲基丙烯酸（MAA）硬度，附着力，耐水性，耐溶剂性乳液共聚合新工艺，以苯乙烯)St)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯丙烯酸（AA）硬度，附着力酸丁酯(BA)和甲基丙烯酸(MAA)组成混合单体聚合体系，配以丙烯酸丁酯（BA）柔性，耐污性SDBS/OP-10(1.8:1)乳化剂和(NH4)2S2O8引发剂，反应最佳温度为70℃-80℃，可以制备具有优良性

2、能的纸张涂层用苯丙微乳液，最选用St和MMA的混合溶液作为硬单体，可赋予乳液以内聚高转化率达97.6%。力；丙烯酸丁酯（BA，Tg为-54⑺）作为软段，可赋予乳液粘接性；关键词：纸张涂层；苯丙微乳液；引发剂；乳化剂加入甲基丙烯酸（MAA）单体，可提高聚合物分子链上的羧基（-一、前言COOH）数，增大共聚物的自乳化能力。如表2所示，MAA含量苯丙微乳液具有原料来源丰富、合成简便、成本低、使用安全增加提高了乳液透明度，改善了涂膜光泽度。方便和粘接适应性广等特点，将该乳液作为纸张涂饰剂的主要成表2MAA含量对乳液体系性能的影响分，并用于纸张涂布时，其对颜料颗粒之间和颜料与原纸之间

3、的MAA含量/%黏度/cp外观透明度粘接极为牢固[2]；此外，苯丙乳液还能有效改善纸制品表面涂饰2210泛白剂的流变性和稳定性、控制表层对油墨的吸收性、改善印刷面的4440略泛白光泽度，使成品纸老化后不出现泛黄现象等诸多优点。是一类高6640半透明附加值、高利润和优异性能的精细化工产品[3]。8890半透明二、实验材料及方法（2）引发剂选择1.实验材料引发剂用量直接影响聚合速率、单位体积中的胶粒数和成核单体：苯乙烯（St）、丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸甲酯时间，从而影响乳液聚合的最终转化率和聚合稳定性。实验中选（MMA）、甲基丙烯酸（MAA）、丙烯酸（MAA）、甲基丙烯酸

4、羟乙用过硫酸铵（APS）作为引发剂，如表3所示。酯（HEMA）、甲基丙烯酸羟丙酯（HPMA）、N-羟甲基丙烯酰胺表3引发剂的种类和使用温度范围（NMA）；乳化剂：十二烷基硫酸钠（SDS），辛基酚聚氧乙烯醚（OP-引发剂种类Ed，KJ/mol使用温度（⑺）10）；异丙苯过氧化氢，过氧化138~188>100其他：过硫酸铵（APS），氨水，分子量调节剂十二烷基硫醇，二异丙苯乙二醇乙醚（DGMA），异丙醇（IPA），粘度调节剂（PU，纤维素）。过氧化二苯甲酰，AIBN，110~13830~1002.试验方法过硫酸盐固含量：称取样品适量，放入烘箱内，在温度60⑺下烘干，称氧化还原系

5、列63~110-10~30重计算。固含量%=(干燥后样品重量/干燥前样品重量)×100%；过氧化物-烷基金属<63<-10粘度：室温下，NDJ-1旋转式粘度计（上海恒平科学仪器有用（NH4）2S2O8做引发剂进行自由基聚合反应过程中，发生下限公司），2号转子，20r/min测定；列反应：pH值：采用pH试纸测定；2--+-S2O8+H2O→2HSO4→H+SO4(1)玻璃化温度：采用差示扫描量热分析法，DSC(美国TA公SMITH-EWART乳液聚合理论认为，乳液聚合速率与引发司)，氮气氛围下，温度区间20-150⑺，升温速率20⑺/min；剂浓度的2/5次方成正比。引发剂

6、用量过多，聚合速率太快，乳三、实验结果及讨论液稳定性会降低，粒径变粗，反应热不易排除，易产生暴聚。因1.苯丙微乳液的合成此，在确保引发效果的前提下，引发剂用量宜少，一般少于0.5%。（1）单体的选择（2）乳化剂选择传统的苯丙乳液主要是由苯乙烯、丙烯酸丁酯和少量丙烯酸乳化剂的种类和用量是乳化聚合过程顺利与否的关键。同共聚而成，存在成膜性差，最低成膜温度高，涂层强度低，涂层耐时，乳化剂的性能还会直接影响聚合反应的速度、相对分子量的水性、耐冲刷、耐光性差等问题。通过共混将少量功能性单体引大小及分布、乳胶粘度和稳定性。如表4所示，复配乳化剂的转入，可以实现苯丙乳液的改性。目前广泛应

7、用的丙烯酸脂类功能化效果明显优于单类乳化剂。性单体主要有丙烯酸甲酯（MA）、丙烯酸丁酯（BA），甲基丙烯酸表4不同乳化体系对聚合效果的影响甲酯（MMA），甲基丙烯酸丁酯（BMA）等，具体特征见表1。乳化剂种类聚合过程转化率%表1各种功能单体特性单体特性甲基丙烯酸甲酯（MMA）耐久性，硬度，附着力，耐水性2014年3月71技术管理泡沫少，乳化效果好，化率提高；但乳化剂增加，制得的乳液耐水性下降，因此实验控制SDBS引发时间短，聚合有结93.4乳化剂为单体量的5%。块2.苯丙微乳液制备工艺条件选择泡沫多，乳化效果差，（