专利名称：一种含氟纸张防油剂及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种エ业使用的纸张防水防油剂及制备技术，具体涉及的是ー种含氟纸张防油剂的制备技术，该防油剂主要用于纸浆模塑餐具、糕点纸垫、食品包装袋、折叠式纸餐盒、奶油糕点包装盒及纸袋抗动植油脂滲透的处理中。
背景技术：
随着人们生活水平的日益提高以及环保 意识的不断加強，许多难以降解的塑料制品逐渐被纸制品所取代，尤其是在包装领域，纸制品已经广泛用于餐饮、食品等包装及日常生活中，而用于这ー领域的纸制品都要求具有一定的防水防油功能。含氟纸张防油剂作为ー种优异的防水防油材料，它是利用氟化合物的特殊表面性能来达到防水防油目的，经含氟防油剂处理过的纸张不仅可以得到优异的防水防油效果，还能够使纸张保持原有的透气性、柔软性、強度、色泽以及印刷性能，并且这种防油纸能够生物降解和废纸再生，中国专利CN1162666采用含氟共聚物对纸张和纸板进行了防水防油处理，纸张防油剂由于防水防油性能受到人们的重视并具有良好的应用前景。含氟纸张防油剂具有良好的防水防油性能，因而受到国外ー些大公司及科研机构的重视并竞相开展相关的研究工作，目前国外对含氟纸张防油剂的研究相对多ー些，国内在这方面的研究还较少。中国专利CN101067291采用超声辐射方法，制备了ー种阳离子纸张氟碳防油剂，美国专利US5387640采用含氟单体为主要原料制备了ー种用于纸制品的含氟共聚物；美国专利US5674961制备了ー种氟化学品共聚物并用于处理得到耐油、耐水和耐溶剂的纸制品，美国专利US20050234205采用制备的含氟共聚物并对纸张进行了处理。目前如何降低含氟纸张防油剂的用量，提高防油剂防水防油性能，成为目前发展的方向。
发明内容
本发明的主要目的是开发ー种用量少，性能高的含氟纸张防油剤，可广泛用于纸浆模塑餐具、糕点纸垫、食品包装袋、折叠式纸餐盒、奶油糕点包装盒及纸袋抗动植油脂渗透的处理中。本发明提供了ー种含氟纸张防油剂为侧链含有全氟烷基的丙烯酸酯类高分子聚合物溶液，其中聚合物是由含氟单体、非含氟单体、功能単体、附着力增强单体经共聚反应制备而得，防油剂固含量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组成共聚的单体
含氟单体55.0 - 85.0
非含氟单体5.0 - 35.0
功能单体3.0 - 10.0
附着力增强单体 2.0 - 10.0o基中所述的含氟单体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种或ー种以上。所述的非含氟单体是甲基丙烯酸甲酷、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、苯こ烯中的两种或两种以上。所述的功能単体是羟甲基丙烯酰胺、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-羟基丙酷、丙烯酸缩水甘油酯中的ー种或ー种以上。所述的附着力增强单体是双丙酮丙烯酰胺、甲基丙烯酸脲基酯QM-1558、烯丙基脲基こ基醚WAM II中的ー种或ー种以上。 经研究，如下原料重量配比(w%)制得的产品其效果更好
含氟单体60. O - 80. O
非含氟单体10. O - 30. O
功能单体3.0 - 10.0
附着力增强单体 2.0 - 10.0o本发明的另一目的是提供ー种含氟纸张防油剂的制备方法，其制备过程为 将单体混合物、引发剂、链转移剂、丙酮和异丙醇混合溶剂加入装有搅拌器、温度计、冷
凝器的反应容器中，通入氮气去氧后，搅拌加热，升温50-80°C，反应6-8小时后，加入过氧化氢水溶液及去离子水，I小时后停止反应，降至室温，蒸出丙酮与异丙醇溶剂，用醋酸调整PH值为6. 0-7. 0，得到固含量20-30%的含氟纸张防油剤。其中，所述的引发剂为偶氮ニ异丁腈、过氧化苯甲酰中的ー种，用量为单体总重量的O. 5%-2. 0% ;所述的链转移剂为十二烷基硫醇，用量为单体总重量的O. 1%-0. 4% ;其中所述的过氧化氢水溶液浓度为重量百分比30%，用量为单体总重量的I. 0%-5. 0%。本发明的含氟纸张防油剂可以用来处理纸浆模塑餐具、糕点纸垫、食品包装袋、折叠式纸餐盒、奶油糕点包装盒及纸袋抗动植油脂滲透的处理；可以采用浆内添加、表面施胶等方法使防油剂附着于纸纤维表面，经烘干定型后，赋予纸张及纸制品良好的拒水、拒油性倉^:。拒油性能的实验可以按以下方法进行
采用Oil, Kit Test-TAPPI557国际通用测试法测定耐油等级。按下表配制一系列不同体积比的蓖麻油、甲苯和正庚烷配制试验油，该测定法共分12个等级，I级耐油性最低，12级最高；测试时向试样滴一滴试验油，液滴在纸上保留15s后，用一块干净的棉布或薄纸，除去多余的液体，观察润湿状态，若试验油在纸张上没有留下任何痕迹，则该试验油等级为此纸张试样的防油等级
权利要求
1.一种含氟纸张防油剤，为侧链含有全氟烷基的丙烯酸酯类高分子聚合物溶液，其特征在于聚合物是由含氟单体、非含氟单体、功能単体、附着力增强单体经共聚反应制备而得，防油剂固含量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组成共聚的单体含氟单体55.0 - 85.0非含氟单体5.0 - 35.0 功能单体3.0 - 10.0 附着力增强单体 2. O - 10. O 基中所述的含氟单体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种或ー种以上； 所述的非含氟单体是甲基丙烯酸甲酷、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、苯こ烯中的两种或两种以上； 所述的功能単体是羟甲基丙烯酰胺、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-羟基丙酷、丙烯酸缩水甘油酯中的ー种或ー种以上； 所述的附着力增强单体是双丙酮丙烯酰胺、甲基丙烯酸脲基酯QM-1558、烯丙基脲基こ基醚WAM II中的一种或一种以上。
2.根据权利要求I所述的ー种含氟纸张防油剂，其特征在干由下原料重量百分比制成含氟单体60.0 - 80.0非含氟单体10.0 - 30.0 功能单体3.0 - 10.0附着力增强单体 2.0 - 10.0o
3.ー种含氟纸张防油剂的制备方法，其特征在于所需原料与重量百分比为 含氟单体55.0 - 85.0非含氟单体5.0 - 35.0 功能单体3.0 - 10.0 附着力增强单体 2. O - 10. O 其制备步骤为将单体混合物、引发剂、链转移剂、丙酮和异丙醇混合溶剂加入装有搅拌器、温度计、冷凝器的反应容器中，通入氮气去氧后，搅拌加热，升温50-80°C，反应6-8小时后，加入过氧化氢水溶液及去离子水，I小时后停止反应，降至室温，蒸出丙酮与异丙醇溶齐U，用醋酸调整PH值为6. 0-7. 0，得到固含量20-30%的含氟纸张防油剤。
4.根据权利要求3所述的ー种含氟纸张防油剂的制备方法，其特征在于引发剂为偶氮ニ异丁腈、过氧化苯甲酰中的ー种，用量为单体总重量的O. 5%-2. 0%。
5.根据权利要求3所述的ー种含氟纸张防油剂的制备方法，其特征在于链转移剂为十二烷基硫醇，用量为单体总重量的O. 1%-0. 4%。
6.根据权利要求3所述的ー种含氟纸张防油剂的制备方法，其特征在于过氧化氢水溶液浓度为重量百分比30%，用量为单体总重量的I. 0%-5. 0%。
全文摘要
一种含氟纸张防油剂为侧链含有全氟烷基的丙烯酸酯类高分子聚合物溶液，其中聚合物是由含氟单体(55.0-85.0%)、非含氟单体(5.0-35.0%)、功能单体(3.0-10.0%)、附着力增强单体(2.0-10.0%)、引发剂(0.5-2.0%)、链转移剂(0.1-0.4%)、丙酮和异丙醇混合溶液共聚反应制备而得；该高分子聚合物溶液具有附着能力强、用量少、抗油、抗水性能优良等特点；通过添加附着力增加单体，使得含氟活性剂可以吸附在纸张纤维上，降低纸纤维的表面性能，从而提高纸张的防油性能，同时还增强了纸张的强度及挺度。
文档编号C08F220/24GK102677541SQ20111038180
公开日2012年9月19日 申请日期2011年11月28日 优先权日2011年11月28日
发明者程思聪 申请人:泉州市思康新材料发展有限公司