造纸涂料胶黏剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于造纸助剂领域，涉及胶黏剂，尤其涉及一种造纸涂料胶黏剂及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 胶黏剂是涂布加工纸张生产中的常用助剂，其中，最为常用的是羧基丁苯胶乳，羧 基丁苯胶乳在造纸阶段使用时，具有操作容易；易与其他涂料混合配制，化学稳定性优异； 可使用高速搅拌器，机械稳定性优异;可在高温下添加，热稳定性优异;在使用中不会产生 变化。涂布美观，没有明显涂料斑点、无条纹、不飞溅、不增加胶质等优异性能，是目前应用 最广泛的印刷涂布纸用胶黏剂。但是，羧基丁苯胶乳也存在一些缺陷：1、由于其粘结性能有 限，纸张仍存在强度不够的问题;2、在某些涂料中，由于大量使用胶乳胶黏剂，造成涂料的 黏度过低，保水性差，极易在涂布过程中发生胶黏剂迀移，出现涂层掉粉和"蝴蝶斑"现象； 3、羧基丁苯胶乳的原材料受石油价格的制约，价格波动较大，并且价格较高，导致涂布生产 成本不断增加;4、胶乳产品中有少量残留单体的挥发废气，气味较重。
[0003] 聚烯烃水性分散体包含不饱和羧酸单元，丙烯成分、乙烯成分，具有良好的阻隔性 能，广泛应用于改进纸张性能领域，能够满足客户不同的涂布、胶黏剂和结构需要。
[0004]聚酰亚胺液体树脂主要适用于湿法浸胶工艺和改性环氧树脂，根据工艺需要可用 DMF稀释，与玻璃纤维或碳纤维等具有很好的润浸性，广泛应用于高性能层压板、缠绕玻璃 钢等复合材料领域，同时也应用于浸渍织物和柔性覆铜箱板的胶粘剂和热塑性聚酰亚胺薄 膜以及刚性覆铜箱板的胶粘剂。具有以下特性：1、良好的耐高低温、机械和抗腐蚀性能；2、 耐高频；3、溶解性能好、固含量高;4、固化膜的介电性能好、热膨胀系数小；5、固化膜粘附 性优良，可用于玻璃、硅片、金属、陶瓷等不同基质;6、适宜的固化温度条件;7、储存稳定性 好。
【发明内容】
[0005] 本发明针对上述的羧基丁苯胶乳在造纸使用过程中存在的技术问题，提出一种配 方合理、加工方便、操作简单且具有良好粘结力、保水性能好的造纸涂料胶黏剂及其制备方 法。
[0006] 为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明提供一种造纸涂料胶黏剂， 该造纸涂料胶黏剂包括A、B两种有效组份，其中A组份为聚烯烃水性分散体，B组份为聚酰亚 胺树脂乳液，该造纸涂料胶黏剂中有效组份A与B的质量比为1:3~3:1。
[0007] 作为优选，所述造纸涂料胶黏剂还包括乳化剂、引发剂、水，按照重量份数，其配比 为： 聚烯烃水性分散体+聚酰亚胺树脂乳液 100份； 乳化剂 0.5份~3份； 引发剂 0.5份~3份； 水 20份~50份。
[0008] 作为优选，所述聚烯烃水性分散体由以下原料按照重量份数制配而成： 丙烯共聚物 40份； 乙烯共聚物 60份； 不饱和羧酸 6份； 自由基引发剂 2份； 表面活性剂 0.4份； 水 150份； 其制备方法如下： 首先将丙烯共聚物和乙烯共聚物置于密闭容器中于150~180°C中加热，搅拌，在该温度 下保温2小时，得到熔融态聚合物，然后加入纯水和表面活性剂，将温度控制在100~120°C之 间，并缓慢加入不饱和羧酸和自由基引发剂，不断搅拌，保温1~2小时后使其自然冷却至室 温制得。
[0009] 作为优选，所述自由基引发剂为叔丁基过氧化氢;所述表面活性剂为烷基苯磺酸 钠;所述不饱和羧酸为甲基丙烯酸。
[0010]作为优选，所述聚酰亚胺树脂乳液由以下原料按照重量份数制配而成： 聚酰亚胺树脂 100份； 水 400份； 乳化剂 0.3份； 引发剂 0.5份； 其制备方法如下： 将聚酰亚胺树脂作为乳化单体，纯水作为分散介质，以一定比例混合乳化剂在30~90°C 下反应20~60min，加入引发剂，在30~60°C条件下继续反应HKBOmin，然后加入一定量的纯 水继续搅拌，冷却至室温制得。
[0011] 作为优选，所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠和辛烷基苯酚-10以1:1混合而成的复 合乳化剂;所述引发剂为正丁醇。
[0012] 作为优选，所述乳化剂为聚氧乙烯月桂醚。
[0013] 作为优选，所述引发剂为过氧化二苯甲酰。
[0014] 本发明还提供了一种制备上述造纸涂料胶黏剂的方法，包括以下步骤： a、 以聚烯烃水性分散体和聚酰亚胺树脂乳液以一定比例混合，搅拌均匀； b、 向混合好的聚烯烃水性分散体和聚酰亚胺树脂乳液的混合液加入乳化剂混合，在60 ~90°C的条件下乳化反应30~90min，不断搅拌，且在搅拌乳化过程中滴加水； c、 待乳化反应结束后，再加入引发剂，搅拌，在30~80 °C的条件下继续反应5~30min，冷 却至室温，制得涂料乳液胶黏剂产品。
[0015] 作为优选，所述搅拌速度为100~300r/min。
[0016] 与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于， 1、本发明涂料乳液胶黏剂为稳定性高、分散性好、粒径均一的乳液，物理化学性能良 好，与胶乳相比，受外界环境影响较小，不易产生破乳现象。
[0017] 2、本发明涂料乳液胶黏剂增加了表面活性基团，例如羟基和羧基，可以与涂料中 的胶乳、淀粉产生交联，提高胶乳与纤维之间以及纤维与纤维之间的粘结力，从而提高纸张 的强度。
[0018] 3、本发明涂料乳液胶黏剂为主链上含有酰亚胺结构，聚酰亚胺的刚性分子链结构 赋予乳液优异的耐高低温性，用于纸张涂布过程中，所形成的纸张具有更好的耐高温性能 和强度性能，能够满足更多产品的使用要求。
[0019] 4、本发明涂料乳液胶黏剂无甲醛，零VOC排放，属于环境友好型产品。
【具体实施方式】
[0020] 为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合实施例对本发 明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可 以相互组合。
[0021] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可 以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体 实施例的限制。
[0022] 实施例1，本实施例提供一种造纸涂料胶黏剂 (1)制备聚烯烃水性分散体 将40份的丙烯共聚物和60份的乙烯共聚物置于密闭容器中于150Γ中加热，搅拌，在该 温度下保温2小时，得到熔融态聚合物，然后加入150份的纯水和0.4份的烷基苯磺酸钠，将 温度控制在ll〇°C之间，并缓慢加入6份的甲基丙烯酸和2份叔丁基过氧化氢，不断搅拌，保 温2小时后使其自然冷却至室温制得。
[0023] (2)制备聚酰亚胺树脂乳液 将100份的聚酰亚胺树脂作为乳化单体，40份的纯水作为分散介质，然后加入0.3份以 SDBS(十二烷基苯磺酸钠)和0P-10(辛烷基苯酚-10)按1:1比例混合而成的复合乳化剂，在 60°C下反应30min，然后加入0.5份的正丁醇，在40°C条件下继续反应20min，然后继续加入 10份的纯水继续搅拌，冷却至室温制得。
[0024] (3)制备造纸涂料胶黏剂 将100份的聚烯烃水性分散体(聚烯烃水性分散体数均粒径小于Ium)和聚酰亚胺树脂 乳液按照1:1的比例混合而成的聚烯烃水性分散体和聚酰亚胺树脂乳液的混合液加入反应 釜中，搅拌均匀，然后向其中加入1份的聚氧乙烯月桂醚，在设定的温度60°C条件下搅拌反 应90min，搅拌速度为300r/min，在反应过程中，持续滴加20份的水，待反应时间结束后，再 加入0.5份的过氧化二苯甲酰在50 °C条件下继续反应20min，搅拌速度为300r/min，反应时 间结束后冷却至室温制得造纸涂料胶黏剂。
[0025]实施例1制备的造纸涂料胶黏剂性能指标如表一所示。
[0026]实施例2，本实施例提供一种造纸涂料胶黏剂性 (1)制备聚烯烃水性分散体 将40份的丙烯共聚物和60份的乙烯共聚物置于密闭容器中于150Γ中加热，搅拌，在该 温度下保温2小时，得到熔融态聚合物，然后加入150份的纯水和0.4份的烷基苯磺酸钠，将 温度控制在ll〇°C之间，并缓慢加入6份的甲基丙烯酸和2份叔丁基过氧化氢，不断搅拌，保 温2小时后使其自然冷却至室温制得。
[0027] (2)制备聚酰亚胺树脂乳液 将100份的聚酰亚胺树脂作为乳化单体，45份的纯水作为分散介质，然后加入0.3份以 SDBS(十二烷基苯磺酸钠)和0P-10(辛烷基苯酚-10)按1:1比例混合而成的复合乳化剂，在 60°C下反应30min，然后加入0.5份的正丁醇，在40°C条件下继续反应20min，然后继续加入5 份的纯水继续搅拌，冷却至室温制