一种浸胶工艺用防粘剂及其制备方法与流程

文档序号:29410675发布日期:2022-03-26 11:42阅读:380来源:国知局
一种浸胶工艺用防粘剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及防粘剂领域,具体为一种浸胶工艺用防粘剂及其制备方法。


背景技术:

2.随着人们物质生活水平的不断提高,生活用纸迅速成为人们生活中最为密切的消费品之一,我国的生活用纸的生产和市场需求也迅速增长,人们对生活用纸的质量要求也越来越高,随之而来的是,关于纸张功能性的开发。除了日常生活所需的卫生纸、餐巾纸、书本用纸等常规纸张,具有更多功能性,例如耐磨性、耐高温性、疏水性、耐撕裂性、耐溶剂性的纸张需求越来越大,并被广泛应用于生产和生活的各个方面。纸张质量的好坏将直接影响广大消费者的使用情况,越来越多的企业开始重视对新产品的研发以满足市场需求。
3.浸胶作为一种纸张后处理的工艺,通常为生产具有特殊功能性纸张的常用工艺。通常为将纸张浸入添加了一些加工助剂的液态树脂中,依靠树脂固化形成的交联网络,将添加剂锁在纸张表面,从而得到具有特殊功能的纸张。由于树脂的粘结性,使得浸胶后的纸张极易粘连在固化模具上,影响纸张表面的成膜性,还易导致纸张损坏,因此,防粘剂,即脱模剂作为一种介于模具和成品之间的功能性物质,起到防止材料粘结到模具表面上的作用,其在功能性纸张的制备过程中起到了不可忽视的作用。
4.脱模剂是一种起到辅助脱离作用的功能性加工助剂,其处于模具和成型制品之间,能够防止橡胶、树脂、塑料等弹性体及其他一些材料的制件粘在模具表面上。在工业生产中,为了弱化制品与模具间的粘连或吸附,通常采用涂覆脱模剂在模具表面,制品与模具接触面之间形成界面膜层,该膜层厚度仅为微米级,且热稳定性好,形成的有效隔离膜可以与模具表面形成化学连接,隔离模具与制品,从而使得剥离力减弱,让成型部件快速轻易脱落。
5.无机类的脱模剂已经出现了很长时间,(如滑石粉类用作脱模剂),其大部分可以通过合适的调配处理后用于生产。但是因为无机类脱模剂的主体均为固体,所以其在使用时相对比较困难麻烦。无机脱模剂的优点是具有较为稳定的化学性能,与制品之间基本不发生反应,且成本低廉,成型制品表面较为光滑,残留物少,容易上漆涂饰。缺点是由于无机脱模剂在模具表面很难均匀分散,涂覆困难,使用时脱模剂中的粉尘颗粒会飘散在空气中进而对人体健康造成危害。由于无机类脱模剂在使用时操作复杂和粉尘飘散的影响,其在浸胶工艺中使用较少。但是,其优点很明显,因此,关于无机类脱模剂的研发与改进是十分必要的。
6.cn 107447579 a公开了一种生活用纸纸浆脱模剂及其制备方法,该生活用纸纸浆脱模剂的各组成成分及其质量份数比为:改性植物油40-50份、蜂蜡20-30份、离子液体10-20份、草木灰溶液10-20份、硬脂酸甘油酯5-10份、聚乙烯醇3-6份、聚乙烯亚胺2-6份、杀菌剂3-5份、十二烷基磺酸钠5-10份。其对植物油进行改性,弥补了由于植物油含有大量的碳碳双键,致使其氧化安定性比较差,会发生非常严重的氧化现象的问题,扩宽植物油的应用范围。


技术实现要素:

7.针对现有技术存在的缺陷,本发明公开了一种浸胶工艺用防粘剂及其制备方法。
8.一种浸胶工艺用防粘剂,按质量份计,由以下原料组成:仙人掌30-40份、有机硅树脂接枝滑石粉5-15份、蜂蜡20-30份、乳化剂5-10份、ph调节剂1-2份。
9.一种浸胶工艺用防粘剂的制备方法,包括以下步骤:
10.(1)按质量份计,取仙人掌30-40份去皮,将其肉质以4000-8000r/min转速均质3-5min,然后加入无水乙醇50-60份,以200-400r/min转速搅拌20-40min,过滤,得到仙人掌乙醇溶液;
11.(2)按质量份计,将蜂蜡20-30份加热至60-80℃,然后加入有机硅树脂接枝滑石粉5-15份、仙人掌乙醇溶液30-40份、乳化剂5-10份,保持70℃以120-200r/min转速搅拌5-10min,最后加入ph调节剂1-2份,以120-200r/min转速继续搅拌5-10min,冷却至室温,得到所述浸胶工艺用防粘剂。
12.所述乳化剂为硬脂酸甘油酯、吐温80、聚丙烯酰胺中的一种或两种或两种以上混合;优选的,所述乳化剂为吐温80、聚丙烯酰胺按质量比(2-3):(1-2)混合而成。
13.所述ph调节剂为ph=6-7的草酸-草酸钠缓冲液、ph=6-7的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液中的一种;优选的,所述ph调节剂为ph=6-7的草酸-草酸钠缓冲液。
14.所述有机硅树脂接枝滑石粉的制备方法,包括以下步骤:
15.s1按质量份计,将滑石粉5-15份、乙烯基三乙氧硅烷5-10份加入甲苯50-80份中进行超声处理5-15min,超声功率为120-160w、超声频率为30-60khz,然后置于80-90℃反应6-8h,再以8000-12000r/min转速离心3-5min,取沉淀经洗涤、干燥,得到乙烯基三乙氧硅烷接枝的滑石粉;
16.s2按质量份计,将步骤s1制得的乙烯基三乙氧硅烷接枝的滑石粉5-15份加入浓度为2wt%的karstedt催化剂溶液30-40份中在35-45℃下搅拌1-3h,然后,向其中加入三乙氧基硅烷5-10份,加热至90-110℃下反应18-24h,再以8000-12000r/min转速离心3-5min,取沉淀经洗涤、干燥,得到硅氧烷改性滑石粉;
17.s3按质量份计,将有机硅4-5份、步骤s2制得的硅氧烷改性滑石粉5-15份混合,以100-200r/min转速搅拌均匀,接着依次加入去离子水10-20份、无水乙醇15-30份和盐酸0.1-0.5份,加热至85℃、以180r/min转速反应4-6h,然后经170-190℃、15-30kpa减压蒸出低沸点物质,得到有机硅树脂接枝滑石粉。
18.所述有机硅为1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、苯基三甲氧基硅烷中的一种或两种混合;优选的,所述有机硅为1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、苯基三甲氧基硅烷按质量比(1-2):(1-2)混合而成。
19.本发明提供了一种浸胶工艺用防粘剂,目的在于解决无机防粘剂难分散、易脱落的问题,并且进一步提高纸张的光泽度和耐磨性。
20.由于有机防粘剂价格昂贵,例如有机硅、矿物油等,相较于纸张低廉的价格,有机类防粘剂会大大提高纸张生产的成本。而无机类防粘剂存在难分散、易脱落的问题,会造成生产中的机械损耗并且影响纸张的质量。因此,本发明采用有机防粘剂改性无机防粘剂的方法,结合两种防粘剂的优点,并弥补了无机防粘剂的缺陷,得到了一种成本适中的新型浸胶工艺用防粘剂。
21.本发明首先选择了工业生产中常用的防粘剂滑石粉作为基材,滑石主要成分是滑石含水的硅酸镁,分子式为mg3[si4o
10
](oh)2。其具有润滑性、耐火性、抗酸性、绝缘性、熔点高、化学性不活泼、遮盖力良好、柔软、光泽好、吸附力强等优良物理、化学特性,由于滑石的结晶构造是呈层状的,所以具有易分裂成鳞片的趋向和特殊的滑润性。将其应用于造纸行业,其具有以下优势:1.有助于提高填料留着率和改善纸张不透明度、平滑度和印刷适性,赋予纸张较高的吸墨性;2.化学性质稳定,不但适于在酸性条件下抄纸,也可与碳酸钙配合使用在中性条件下抄纸;3.它表面具有疏水性(亲油性),有机物容易吸附到它的层状表面上,滑石粉的加入,减少了染料的消耗,有效地节约成本,另外亲油性使其可用作树脂、胶黏剂抑制剂和废纸脱墨剂;4.可以与施胶剂结合良好而改善施胶剂留着,并能减轻纸页的吸收性,防止印刷油墨渗透纸页;5.滑石粉具有较低的摩擦因数,它可使涂层表面平滑柔顺,可减少涂层的断裂,降低印刷压力等;6.作为高形态比的涂布颜料,滑石粉具有卓越的纤维覆盖能力及很好的印刷效果,也可改善凹版印刷质量;7.滑石粉具有特殊的润滑性,由其制成的涂布纸在压光机上可获得高整饰度,并可减少涂料中润滑剂的使用量。但是,其缺陷和大部分无机脱模剂一样,分散性不高,易脱落。
[0022]
因此,本发明进一步针对其硅氧键结构和其表面羟基的存在,利用羟基的亲核性大于烷氧基的亲核性,能够取代烷氧基,使硅烷偶联剂接枝到二氧化硅上的原理,采用乙烯基三乙氧硅烷接枝滑石粉,得到了表面含有乙烯键的滑石粉;再进一步的,利用karstedt催化剂催化乙烯基聚硅氧烷与含氢聚硅氧烷的加成反应的原理,使三乙氧基硅烷和滑石粉表面的乙烯基反应,得到能够参与有机硅聚合反应的有机硅;最后,利用有机硅聚合反应,将1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、苯基三甲氧基硅烷和滑石粉表面接枝的有机硅聚合,得到有机硅树脂。由于1,1,3,3-四甲基二硅氧烷中两个氢原子的存在,其和滑石粉表面接枝的有机硅、苯基三甲氧基硅烷都能较容易的反应,成为二者的连接剂;而苯基三甲氧基硅烷中含有的苯基能够进一步增强所制得的有机硅树脂的疏水性,从而增强其脱模能力,且有机硅树脂和滑石粉接枝,即固定了滑石粉,使其不易脱落,也降低了滑石粉聚合,提高了滑石粉的分散性。
[0023]
仙人掌提取液,即仙人掌凝胶,仙人掌凝胶很早就被用作造纸行业,但是,其一直是被用作为纸张纤维的粘接剂,本发明发现,将仙人掌凝胶涂覆于纸张表面,能够起到防粘黏并改善纸张平滑度的作用,因此,本发明进一步在所制得的防粘剂中加入仙人掌提取液。
[0024]
蜂蜡具有异性的润滑性、熔点高、耐化学性的特点,同时以蜂蜡作为基础油还可以提高脱模剂中的其他组分的相溶性。在适宜的低浓度下,聚丙烯酰胺溶液可视为网状结构,链间机械的缠结和氢键共同形成网状节点,能够提高滑石粉的留着率,并进一步提高滑石粉的分散性,而吐温80具有良好的亲水亲油性质,和聚丙烯酰胺协同作用,增强了所制得的浸胶工艺用防粘剂中各填料的相容性,并且使得其分散效果更好。
[0025]
本发明有益效果:
[0026]
本发明制备了一种有机硅树脂接枝滑石粉,其能够提高滑石粉的分散性和疏水性,并且通过有机硅树脂的交联作用形成保护膜,具有极佳的耐溶剂性能。
[0027]
本发明进一步将制得的有机硅树脂接枝滑石粉和仙人掌乙醇溶液、蜂蜡、乳化剂、ph调节剂混合,制得了一种浸胶工艺用防粘剂,弥补了滑石粉分散性不高,易脱落的缺陷。
具体实施方式
[0028]
仙人掌,品种为北美洲墨西哥仙人掌,采购自漳州龙海榜山小山林花卉园艺场。
[0029]
蜂蜡,货号:001,沧州建林蜡业有限公司。
[0030]
聚丙烯酰胺,货号:btjx-003a,浙江鑫建环保科技有限公司。
[0031]
滑石粉,型号:jld-5050,粒径:5000目,佛山市金林达化工有限公司。
[0032]
乙烯基三乙氧硅烷,货号:8598479,武汉卡诺斯科技有限公司。
[0033]
karstedt催化剂,货号:my 8100,采购自安徽明怡硅业有限公司,以甲苯为溶剂,配置成2wt%的karstedt催化剂溶液使用。
[0034]
三乙氧基硅烷,货号:r027300,上海易恩化学技术有限公司。
[0035]
所用盐酸的浓度为36wt%。
[0036]
1,1,3,3-四甲基二硅氧烷,cas号:3277-26-7,货号:r001012,上海易恩化学技术有限公司;分子式如下:
[0037]
苯基三甲氧基硅烷,货号:r009881,上海易恩化学技术有限公司。
[0038]
实施例1
[0039]
一种浸胶工艺用防粘剂的制备方法,包括以下步骤:按质量份计,将蜂蜡25份加热至70℃熔化,然后加入乳化剂6份混合,以180r/min转速搅拌6min,得到所述浸胶工艺用防粘剂。
[0040]
所述乳化剂为吐温80、聚丙烯酰胺按质量比2:1混合而成。
[0041]
实施例2
[0042]
一种浸胶工艺用防粘剂的制备方法,包括以下步骤:
[0043]
(1)按质量份计,取仙人掌35份去皮,将其肉质以6000r/min转速均质4min,然后加入无水乙醇55份,以300r/min转速搅拌30min,过滤,得到仙人掌乙醇溶液;
[0044]
(2)按质量份计,将蜂蜡25份加热至70℃熔化,然后加入仙人掌乙醇溶液35份、乳化剂6份混合,以180r/min转速搅拌6min,得到所述浸胶工艺用防粘剂。
[0045]
所述乳化剂为吐温80、聚丙烯酰胺按质量比2:1混合而成。
[0046]
实施例3
[0047]
一种浸胶工艺用防粘剂的制备方法,包括以下步骤:
[0048]
(1)按质量份计,取仙人掌35份去皮,将其肉质以6000r/min转速均质4min,然后加入无水乙醇55份,以300r/min转速搅拌30min,过滤,得到仙人掌乙醇溶液;
[0049]
(2)按质量份计,将蜂蜡25份加热至70℃,然后加入仙人掌乙醇溶液35份、乳化剂6份,保持70℃以180r/min转速搅拌6min,最后加入ph调节剂1.4份,继续以180r/min转速搅拌6min,冷却至室温,得到所述浸胶工艺用防粘剂。
[0050]
所述乳化剂为吐温80、聚丙烯酰胺按质量比2:1混合而成。
[0051]
所述ph调节剂为ph=6.2的草酸-草酸钠缓冲液。
[0052]
实施例4
[0053]
一种浸胶工艺用防粘剂的制备方法,包括以下步骤:
[0054]
(1)按质量份计,取仙人掌35份去皮,将其肉质以6000r/min转速均质4min,然后加入无水乙醇55份,以300r/min转速搅拌30min,过滤,得到仙人掌乙醇溶液;
[0055]
(2)按质量份计,将蜂蜡25份加热至70℃,然后加入有机硅树脂接枝滑石粉10份、
仙人掌乙醇溶液35份、乳化剂6份,保持70℃以180r/min转速搅拌6min,最后加入ph调节剂1.4份,继续以180r/min转速搅拌6min,冷却至室温,得到所述浸胶工艺用防粘剂。
[0056]
所述乳化剂为吐温80、聚丙烯酰胺按质量比2:1混合而成。
[0057]
所述ph调节剂为ph=6.2的草酸-草酸钠缓冲液。
[0058]
所述有机硅树脂接枝滑石粉的制备方法,包括以下步骤:
[0059]
s1按质量份计,将滑石粉10份、乙烯基三乙氧硅烷8份加入甲苯60份中进行超声处理10min,超声功率为150w、超声频率为40khz,然后置于85℃反应7h,再以10000r/min转速离心4min,取沉淀经洗涤、干燥,得到乙烯基三乙氧硅烷接枝滑石粉;
[0060]
s2按质量份计,将步骤s1制得的乙烯基三乙氧硅烷接枝滑石粉10份加入浓度为2wt%的karstedt催化剂溶液35份中在40℃下搅拌2h,然后加入三乙氧基硅烷8份,加热至100℃反应20h,再以10000r/min转速离心4min,取沉淀经洗涤、干燥,得到硅氧烷改性滑石粉;
[0061]
s3按质量份计,将有机硅4份、步骤s2制得的硅氧烷改性滑石粉10份混合,以180r/min转速搅拌均匀,接着依次加入去离子水15份、无水乙醇20份和盐酸0.3份,加热至85℃、以180r/min转速反应5h,然后经180℃、20kpa减压蒸出低沸点物质,得到有机硅树脂接枝滑石粉。
[0062]
所述有机硅为1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、苯基三甲氧基硅烷按质量比1:1混合而成。
[0063]
实施例5
[0064]
一种浸胶工艺用防粘剂的制备方法,包括以下步骤:
[0065]
(1)按质量份计,取仙人掌35份去皮,将其肉质以6000r/min转速均质4min,然后加入无水乙醇55份,以300r/min转速搅拌30min,过滤,得到仙人掌乙醇溶液;
[0066]
(2)按质量份计,将蜂蜡25份加热至70℃,然后加入有机硅树脂接枝滑石粉10份、仙人掌乙醇溶液35份、乳化剂6份,保持70℃以180r/min转速搅拌6min,最后加入ph调节剂1.4份,以180r/min转速继续搅拌6min,冷却至室温,得到所述浸胶工艺用防粘剂。
[0067]
所述乳化剂为吐温80、聚丙烯酰胺按质量比2:1混合而成。
[0068]
所述ph调节剂为ph为6.2的草酸-草酸钠缓冲液。
[0069]
所述有机硅树脂接枝滑石粉的制备方法,包括以下步骤:
[0070]
s1按质量份计,将滑石粉10份、乙烯基三乙氧硅烷8份加入甲苯60份中进行超声处理10min,超声功率为150w、超声频率为40khz,然后置于85℃反应7h,再以10000r/min转速离心4min,取沉淀经洗涤、干燥,得到乙烯基三乙氧硅烷接枝的滑石粉;
[0071]
s2按质量份计,将步骤s1制得的乙烯基三乙氧硅烷接枝的滑石粉10份加入浓度为2wt%的karstedt催化剂溶液35份混合中在40℃下搅拌2h,然后加入三乙氧基硅烷8份,加热至100℃反应20h,再以10000r/min转速离心4min,取沉淀经洗涤、干燥,得到硅氧烷改性滑石粉;
[0072]
s3按质量份计,将有机硅4份、步骤s2制得的硅氧烷改性滑石粉10份混合,以180r/min转速搅拌均匀,接着依次加入去离子水15份、无水乙醇20份和盐酸0.3份,加热至85℃、以180r/min转速反应5h,然后经180℃、20kpa减压蒸出低沸点物质,得到有机硅树脂接枝滑石粉。
[0073]
所述有机硅为1,1,3,3-四甲基二硅氧烷。
[0074]
实施例6
[0075]
一种浸胶工艺用防粘剂的制备方法,包括以下步骤:
[0076]
(1)按质量份计,取仙人掌35份去皮,将其肉质以6000r/min转速均质4min,然后加入无水乙醇55份,以300r/min转速搅拌30min,过滤,得到仙人掌乙醇溶液;
[0077]
(2)按质量份计,将蜂蜡25份加热至70℃,然后加入有机硅树脂接枝滑石粉10份、仙人掌乙醇溶液35份、乳化剂6份,保持70℃以180r/min转速搅拌6min,最后加入ph调节剂1.4份,以180r/min转速继续搅拌6min,冷却至室温,得到所述浸胶工艺用防粘剂。
[0078]
所述乳化剂为吐温80、聚丙烯酰胺按质量比2:1混合而成。
[0079]
所述ph调节剂为ph=6.2的草酸-草酸钠缓冲液。
[0080]
所述有机硅树脂接枝滑石粉的制备方法,包括以下步骤:
[0081]
s1按质量份计,将滑石粉10份、乙烯基三乙氧硅烷8份加入甲苯60份中进行超声处理10min,超声功率为150w、超声频率为40khz,然后置于85℃反应7h,再以10000r/min转速离心4min,取沉淀经洗涤、干燥,得到乙烯基三乙氧硅烷接枝的滑石粉;
[0082]
s2按质量份计,将步骤s1制得的乙烯基三乙氧硅烷接枝的滑石粉10份、浓度为2wt%的karstedt催化剂溶液35份混合,并在40℃下搅拌2h;然后,向其中加入三乙氧基硅烷8份,置于100℃下反应20h,再以10000r/min转速离心4min,取沉淀经洗涤、干燥,得到硅氧烷改性滑石粉;
[0083]
s3按质量份计,将有机硅4份、步骤s2制得的硅氧烷改性滑石粉10份混合,以180r/min转速搅拌均匀,接着依次加入去离子水15份、无水乙醇20份和盐酸0.3份,加热至85℃、以180r/min转速反应5h,然后经180℃、20kpa减压蒸出低沸点物质,得到有机硅树脂接枝滑石粉。
[0084]
所述有机硅为苯基三甲氧基硅烷。
[0085]
对比例1
[0086]
一种浸胶工艺用防粘剂的制备方法,包括以下步骤:
[0087]
(1)按质量份计,取仙人掌35份去皮,将其肉质以6000r/min转速均质4min,然后加入无水乙醇55份,以300r/min转速搅拌30min,过滤,得到仙人掌乙醇溶液;
[0088]
(2)按质量份计,将蜂蜡25份加热至70℃,然后加入滑石粉10份、有机硅4份、仙人掌乙醇溶液35份、乳化剂6份,保持70℃以180r/min转速搅拌6min,最后加入ph调节剂1.4份,以180r/min转速继续搅拌6min,冷却至室温,得到所述浸胶工艺用防粘剂。
[0089]
所述乳化剂为吐温80、聚丙烯酰胺按质量比2:1混合而成。
[0090]
所述ph调节剂为ph=6.2的草酸-草酸钠缓冲液。
[0091]
所述有机硅为1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、苯基三甲氧基硅烷按质量比1:1混合而成。
[0092]
对比例2
[0093]
一种浸胶工艺用防粘剂的制备方法,包括以下步骤:
[0094]
(1)按质量份计,取仙人掌35份去皮,将其肉质以6000r/min转速均质4min,然后加入无水乙醇55份,以300r/min转速搅拌30min,过滤,得到仙人掌乙醇溶液;
[0095]
(2)按质量份计,将蜂蜡25份加热至70℃,然后加入硅氧烷改性滑石粉10份、有机
硅4份、仙人掌乙醇溶液35份、乳化剂6份,保持70℃以180r/min转速搅拌6min,最后加入ph调节剂1.4份,以180r/min转速继续搅拌6min,冷却至室温,得到所述浸胶工艺用防粘剂。
[0096]
所述乳化剂为吐温80、聚丙烯酰胺按质量比2:1混合而成。
[0097]
所述ph调节剂为ph=6.2的草酸-草酸钠缓冲液。
[0098]
所述有机硅为1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、苯基三甲氧基硅烷按质量比1:1混合而成。
[0099]
所述硅氧烷改性滑石粉的制备方法,包括以下步骤:
[0100]
s1按质量份计,将滑石粉10份、乙烯基三乙氧硅烷8份加入甲苯60份中进行超声处理10min,超声功率为150w、超声频率为40khz,然后置于85℃反应7h,再以10000r/min转速离心4min,取沉淀经洗涤、干燥,得到乙烯基三乙氧硅烷接枝的滑石粉;
[0101]
s2按质量份计,将步骤s1制得的乙烯基三乙氧硅烷接枝的滑石粉10份、浓度为2wt%的karstedt催化剂溶液35份混合,并在40℃下搅拌2h;然后,向其中加入三乙氧基硅烷8份,置于100℃下反应20h,再以10000r/min转速离心4min,取沉淀经洗涤、干燥,得到硅氧烷改性滑石粉。
[0102]
测试例1
[0103]
表面接触角测试:
[0104]
将各实施例和对比例制得的浸胶工艺用防粘剂兑水,稀释至5wt%浓度,然后涂覆于平整干净的载玻片上,室温下放置待其完全固化成膜后,将水滴在载玻片上,采用接触角测定仪测定水在模具膜表面上的接触角。测试条件:需测样品选取三个不同的测量点,测试水在其表面的静态接触角,并采用这三个点的平均值。测试结果见表1。
[0105]
表1:浸胶工艺用防粘剂表面接触角测试结果
[0106] 表面接触角/
°
实施例158实施例269实施例372实施例486实施例584实施例683对比例176对比例278
[0107]
由表1可以看出,实施例4制得的浸胶工艺用防粘剂表面接触角最大,将近90
°
,这表明其疏水性最高,也表明其防粘连效果最好。因为不同种类的脱模剂脱模机理不同,但基本上都是为了阻止制品与模具粘连,使脱模有效进行,因此脱模效果的优劣主要由脱模剂能否形成弱界面层以及其本身的表面张力而决定的。脱模剂的物性越好则隔离性越好,因此由临界表面张力意义可以知道表面不易被润湿物质的物性值。物质越难被其他物质所润湿,其所受的临界表面张力也就越小。因此,脱模剂所具有的临界表面张力越小,其对模具与制品的隔离性能也就越好,脱模效果也越好。
[0108]
实施例1表面接触角小于实施例2,表明实施例2有更好的防粘黏效果,这是由于仙人掌凝胶具有防粘黏并改善纸张平滑度的作用。实施例2表面接触角小于实施例3,这是由
于实施例3中加入了ph调节剂,其能够水解一部分仙人掌凝胶中的多糖,降低其润湿性,其也能增强聚丙烯酰胺的离子性,增强其与纸张纤维的相互作用。实施例5和实施例6表面接触角小于实施例4,这是由于1,1,3,3-四甲基二硅氧烷中两个氢原子的存在,其和滑石粉表面接枝的有机硅、苯基三甲氧基硅烷都能较容易的反应,成为二者的连接剂;而苯基三甲氧基硅烷中含有的苯基能够进一步增强所制得的有机硅树脂的疏水性,从而增强其脱模能力,且有机硅树脂和滑石粉接枝,即固定了滑石粉,使其不易脱落,也降低了滑石粉聚合,提高了滑石粉的分散性。而单一采用1,1,3,3-四甲基二硅氧烷或苯基三甲氧基硅烷和水滑石表面接枝的有机硅反应,1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的疏水性较弱,虽然其反应较为完全,但是最终产物疏水性不高,而苯基三甲氧基硅烷,虽然疏水性较好,但是较难反应完全,因此得到的产物疏水性也较差。对比例1中直接加入有机硅和滑石粉也能够看出其疏水性较差,这是由于滑石粉没有进行表面改性,其分散性较差,且有机硅没有聚合形成有机硅树脂,疏水性也有一定的降低。
[0109]
测试例2
[0110]
耐溶剂性能测试:
[0111]
将自制耐高温型离型基纸依次放入二甲基甲酰胺(dmf)和甲乙酮溶液中各浸泡10min,再将浸泡后的纸样放在室温下自然挥发,待纸样中溶剂完全挥发后观察其表面有没有发生溶解或溶胀的现象,若有则表示不合格,无则合格。
[0112]
浸胶处理方法为:将各实施例和对比例制得的浸胶工艺用防粘剂兑水,稀释至5wt%浓度,然后将纸张按浴比1g:20ml浸入稀释后的浸胶工艺用防粘剂中,5s后取出,置于平板上晾干,得到试验用样纸。
[0113]
表2:纸张耐溶剂性测试结果
[0114][0115][0116]
由表2可以看出,实施例4-6显示出了极佳的耐溶剂性。这是由于仙人掌凝胶、有机硅树脂接枝滑石粉和聚丙烯酰胺形成的交联网络具有极佳的耐溶剂性能。而实施例1处理过的纸张耐溶剂效果不合格,是由于仅凭蜂蜡和乳化剂,难以得到能够完全包覆纸张的膜,有机溶剂依然能够渗入纸张,至其溶胀,且蜂蜡易被二甲基甲酰胺溶解。而聚丙烯酰胺和仙
人掌凝胶也不具备耐有机溶剂的性质。此时,有机硅树脂和滑石粉的作用就凸显了出来,本发明进一步针对其硅氧键结构和其表面羟基的存在,利用羟基的亲核性大于烷氧基的亲核性,能够取代烷氧基,使硅烷偶联剂接枝到二氧化硅上的原理,采用乙烯基三乙氧硅烷接枝滑石粉,得到了表面含有乙烯键的滑石粉;再进一步的,利用karstedt催化剂催化乙烯基聚硅氧烷与含氢聚硅氧烷的加成反应的原理,使三乙氧基硅烷和滑石粉表面的乙烯基反应,得到能够参与有机硅聚合反应的有机硅;最后,利用有机硅聚合反应,将1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、苯基三甲氧基硅烷和滑石粉表面接枝的有机硅聚合,得到有机硅树脂。由于1,1,3,3-四甲基二硅氧烷中两个氢原子的存在,其和滑石粉表面接枝的有机硅、苯基三甲氧基硅烷都能较容易的反应,成为二者的连接剂;而苯基三甲氧基硅烷中含有的苯基能够进一步增强所制得的有机硅树脂的疏水性,从而增强其脱模能力,且有机硅树脂和滑石粉接枝,即固定了滑石粉,使其不易脱落,也降低了滑石粉聚合,提高了滑石粉的分散性。高分散性使得本发明制得的有机硅树脂接枝滑石粉能够形成覆盖纸张表面的交联网络,由于有机硅树脂是以硅氧键连接,其具有优异的耐溶剂性能,滑石粉作为无机材料更耐溶剂,二者形成的交联网络能够极大程度的保护纸张不被溶剂腐蚀。由对比例1和对比例2可以看出,直接添加滑石粉和有机硅并不能保护纸张不被有机溶剂腐蚀,这是由于单纯的有机硅并不具有耐溶剂性能,且滑石粉分散性不佳,也无法起到保护作用。
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