包装纸和纸板用疏水剂的制备方法及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种包装纸和纸板用疏水剂的制备方法及其应用，属于涂料【技术领域】。其包括如下步骤：先将无水乙醇、偶联剂、气相白炭黑按比例置于玻璃容器中混合搅拌均匀；然后加入溶剂，与溶液充分混合后，将混合液在均质机上高速均质分散；制得的疏水剂使用时根据施用基材要求，调整不同配比。可以涂刷，也可以喷涂，施用方便，成膜快，涂层表干后，120℃温度下干燥30min，即得具表面疏水特性的纸包装制品。该疏水涂层透明性高，疏水性能好，纸板吸水率低，涂层附着力好，对已使用过疏水剂的基材，可复涂。
【专利说明】包装纸和纸板用疏水剂的制备方法及其应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种包装纸和纸板用疏水剂的制备方法及其应用，具体涉及一种高效高附着性能的包装纸和纸板用疏水剂的制备方法，属于涂料【技术领域】。
【背景技术】[0002]由于纸纤维有大量羟基，具亲水性，纸包装制品易受潮，这限制了纸包装制品的应用范围与质量。为适应潮湿储运环境，人们对纸箱、纸浆模塑等纸包装制品提出了疏水防潮的要求。对纸包装制品的疏水防潮改性一般可通过浆内改性和表面改性两个途径获得，其中，浆内改性需从制浆阶段进行，工艺与性能受影响，灵活性较弱，相较之下，表面改性的工艺施用针对性更强。目前市场上所售用于表面改性的纸品疏水防潮剂多是以聚烯烃类高分子聚合物和石蜡为主配制而成，采用浸溃、涂布、喷淋等工艺施用，涂层较厚，制品翻折卷曲时会导致涂层破损，复涂困难且效果差；此外涂布量较大，不经济，影响纸品回收。目前市售的疏水剂及其涂布工艺，不能满足对要求具有高附着性能的纸包装制品的表面防潮处理。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了解决包装纸和纸板防潮疏水问题，改善纸包装制品疏水性能，扩大其使用范围，提供一种使用偶联剂制备疏水剂的制造方法，采用符合环保和健康要求的溶剂。
[0004]本发明的技术方案，包装纸和纸板用疏水剂的制备方法，步骤为:
(1)混合:取无水乙醇:偶联剂:气相二氧化硅按重量比40: 2-7: 1-3置于容器中混合搅拌均匀；
(2)均质:在步骤(1)所得混合物中加入按混合物重量计60%-120%的溶剂，与溶液充分搅拌混合均匀后，将所得混合溶液在均质机上按6000-10000r/min的速度均质6_15min,即得到产品疏水剂。
[0005]所述气相二氧化硅是一种比表面积为115m2/g、细度6000目，使用二甲基硅酮液进行过表面处理的气相二氧化硅，SiO2含量≥99.8%ffto
[0006]所述的偶联剂为KH550,即Y —氣丙基二乙氧基硅烷、KH560,即Y —(2，3-环氧丙氧)丙基二甲氧基硅烷或A151,即乙烯基二乙氧基硅烷中的一种。
[0007]所述溶剂为C2-C4 —元醇类溶剂。
[0008]所述醇类溶剂具体为:无水乙醇、异丙醇或丁醇中的一种。
[0009]包装纸和纸板用疏水剂的应用，包装纸和纸板用疏水剂能应用于纸包装制品，具体为包装纸、纸板、纸盒或纸浆模塑制品中，使用时调整的比例如下:
应用于包装纸或纸板的疏水剂配比，无水乙醇:偶联剂:气相二氧化硅按重量比40: 2: I ；
应用于纸盒的疏水剂配比为:无水乙醇:偶联剂:气相二氧化硅按重量比40: 1-3:
1-2 ；应用于纸浆模塑制品的疏水剂配比为:无水乙醇:偶联剂:气相二氧化硅按重量比40: 5-7: 3。
[0010]溶剂选择可根据基材而定，例如选择醇类溶剂，低毒、无副作用。溶剂加入量以I倍为佳。
[0011]该疏水剂固含量较低，在2.8%-2.0%之间。溶液均匀稳定，施用时以喷涂为佳。可以涂刷，也可以喷涂，施用方便，成膜快，涂层表干后，120°C下干燥30min，即得具表面疏水特性的纸包装制品。
[0012]本发明的有益效果: (I)本发明制备的疏水剂施用后，能在纸包装制品表面形成一层致密的具有微纳米结构的固化膜，该固化膜能够隔绝水滴浸润，赋予制品优良的疏水性能，纸包装制品吸水率大大降低，起到良好的疏水防潮作用。
[0013](2)本发明制备的疏水剂非常适合具有复杂结构的纸包装制品的疏水防潮防护，施用方便，可涂刷，也可喷涂，可重复喷涂，获得更好的效果。
[0014](3)本发明制备的疏水剂，制备工艺简单，低成本，溶剂挥发不会产生有毒气体，对环境污染小。
[0015](4)本发明制备的疏水剂施用后与纸和纸板附着牢固，不易脱落。适合于要求涂层附着性能良好的场合。
【具体实施方式】
[0016]本发明所述的实例是对本发明的说明而不能限制本发明，在与本发明相当的含义和范围内的任何改变和调整，都应认为是在本发明的范围内。
[0017]本发明所述气相二氧化硅购自卡博特化工有限公司。
[0018]实施例1
包装纸和纸板用疏水剂的制备方法，步骤为:
(1)混合:取无水乙醇:偶联剂:气相二氧化硅按重量比40: 2: I置于容器中混合搅拌均匀；
(2)均质:在步骤(1)所得混合物中加入按混合物重量计60%的溶剂，与溶液充分搅拌混合均匀后，将所得混合溶液在均质机上按6000r/min的速度均质15min，即得到产品疏水剂。
[0019]所述气相二氧化娃是一种比表面积为115m2/g、细度6000目，使用二甲基娃酮液进行过表面处理的气相二氧化硅，SiO2含量≥99.8%Wt。所述的偶联剂为KH550，即Y —氨丙基三乙氧基硅烷。所述醇类溶剂具体为:无水乙醇。
[0020]实施例2
包装纸和纸板用疏水剂的制备方法，步骤为:
(1)混合:取无水乙醇:偶联剂:气相二氧化硅按重量比40: 7: 3置于容器中混合搅拌均匀；
(2)均质:在步骤(1)所得混合物中加入按混合物重量计120%的溶剂，与溶液充分搅拌混合均匀后，将所得混合溶液在均质机上按lOOOOr/min的速度均质6min，即得到产品疏水剂。[0021]所述气相二氧化娃是一种比表面积为115m2/g、细度6000目，使用二甲基娃酮液进行过表面处理的气相二氧化硅，SiO2含量≥99.8%Wt。所述的偶联剂为KH560，即Y —(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。所述醇类溶剂具体为:异丙醇。
[0022]实施例3
包装纸和纸板用疏水剂的制备方法，步骤为:
(1)混合:取无水乙醇:偶联剂:气相二氧化硅按重量比40: 5: 2置于容器中混合搅拌均匀；
(2)均质:在步骤(1)所得混合物中加入按混合物重量计80%的溶剂，与溶液充分搅拌混合均匀后，将所得混合溶液在均质机上按8000r/min的速度均质lOmin，即得到产品疏水剂。
[0023]所述气相二氧化硅是一种比表面积为115m2/g、细度6000目，使用二甲基硅酮液进行过表面处理的气相二氧化硅，SiO2含量≥99.8%Wt。所述的偶联剂为A151，即乙烯基三乙氧基硅烷。所述醇类溶剂具体为:丁醇。
[0024]应用实施例1
包装纸和纸板用疏水剂的应用，使用时调整的比例如下:
应用于包装纸或纸板的疏水剂配比，无水乙醇:偶联剂:气相二氧化硅按重量比40: 2: I ；
溶剂选择可根据基材而定·，例如选择醇类溶剂，低毒、无副作用。溶剂加入量以I倍为佳。
[0025]该疏水剂固含量较低，在2.8%_2.0%之间。溶液均匀稳定，施用时以喷涂为佳。可以涂刷，也可以喷涂，施用方便，成膜快，涂层表干后，120°C下干燥30min，即得具表面疏水特性的纸包装制品。
[0026]应用实施例2
包装纸和纸板用疏水剂的应用，使用时调整的比例如下:
应用于纸盒的疏水剂配比为:无水乙醇:偶联剂:气相二氧化硅按重量比40: 1-3:
1-2 ；
溶剂选择可根据基材而定，例如选择醇类溶剂，低毒、无副作用。溶剂加入量以I倍为佳。
[0027]该疏水剂固含量较低，在2.8%_2.0%之间。溶液均匀稳定，施用时以喷涂为佳。可以涂刷，也可以喷涂，施用方便，成膜快，涂层表干后，120°C下干燥30min，即得具表面疏水特性的纸包装制品。
[0028]应用实施例3
包装纸和纸板用疏水剂的应用，使用时调整的比例如下:
应用于纸浆模塑制品的疏水剂配比为:无水乙醇:偶联剂:气相二氧化硅按重量比40: 5-7: 2-3。
[0029]溶剂选择可根据基材而定，例如选择醇类溶剂，低毒、无副作用。溶剂加入量以I倍为佳。
[0030]该疏水剂固含量较低，在2.8%_2.0%之间。溶液均匀稳定，施用时以喷涂为佳。可以涂刷，也可以喷涂，施用方便，成膜快，涂层表干后，120°C下干燥30min，即得具表面疏水 特性的纸包装制品。
【权利要求】
1.包装纸和纸板用疏水剂的制备方法，其特征是步骤为: (1)混合:取无水乙醇:偶联剂:气相二氧化硅按重量比40: 2-7: 1-3置于容器中混合搅拌均匀； (2)均质:在步骤(1)所得混合物中加入按混合物重量计60%-120%的溶剂，与溶液充分搅拌混合均匀后，将所得混合溶液在均质机上按6000-10000r/min的速度均质6_15min,即得到产品疏水剂。
2.如权利要求1所述包装纸和纸板用疏水剂的制备方法，其特征是:所述气相二氧化硅是一种比表面积为115m2/g、细度6000目，使用二甲基硅酮液进行过表面处理的气相二氧化硅，SiO2含量≥99.8%fft0
3.如权利要求1所述包装纸和纸板用疏水剂的制备方法，其特征是:所述的偶联剂为KH550,即Y —氣丙基二乙氧基硅烷、KH560,即、一(2，3-环氧丙氧)丙基二甲氧基硅烷或A151，即乙烯基三乙氧基硅烷中的一种。
4.如权利要求1所述包装纸和纸板用疏水剂的制备方法，其特征是:所述溶剂为C2-C4一元醇类溶剂。
5.如权利要求4所述包装纸和纸板用疏水剂的制备方法，其特征是:所述醇类溶剂具体为:无水乙醇、异丙醇或丁醇中的一种。
6.包装纸和纸板用疏水剂的应用，其特征是:包装纸和纸板用疏水剂能应用于纸包装制品，具体为包装纸、纸板、纸盒或纸浆模塑制品中，使用时调整的比例如下: 应用于包装纸或纸板的疏水剂配比，无水乙醇:偶联剂:气相二氧化硅按重量比40: 2: I ； 应用于纸盒的疏水剂配比为:无水乙醇:偶联剂:气相二氧化硅按重量比40: 1-3:1-2 ； 应用于纸浆模塑制品的疏水剂配比为:无水乙醇:偶联剂:气相二氧化硅按重量比40: 5-7: 3。
【文档编号】D21H21/16GK103572656SQ201310583553
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年11月20日 优先权日:2013年11月20日
【发明者】张新昌, 杨娇龙, 沈定坤, 张哲源 申请人:江南大学, 江苏新事达纸业有限公司