专利名称：一种环保高光耐磨光油及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种环保高光耐磨光油及其制备方法。
背景技术：
环保高光耐磨光油因其无毒、无害和环保的特点，已越来越受到人们的青睐，已成为纸张上光的主力军。纸张上光要求高光泽、高耐磨、附着好、抗爆线(干膜柔韧)和抗粘连性好，而目前市售的环保高光耐磨光油产品很难所有性能都符合要求，尤其是有些性能之间是会相互牵制的，如要求高光泽，那么涂膜的Tg就要高，而高Tg成膜性就不好，再如要求涂膜对纸张基材有好的附着力，那么采用低Tg的乳液可以解决，但一般的低Tg乳液又对抗粘连不利。目前解决上述问题的主要是采用常规的技术手段，如添加大量的成膜助剂，有的甚至高达20%，以提高成膜性并保证高的光泽，但是这已经很难称为真正意义上的水性环保上光油，成膜助剂为挥发性有机成分，大量使用会污染环境并提高产品成本。还有就是采用软硬树脂液物理共混的方法，这种方法看似很简单、实用，但是影响共混效果的影响因素很多，如树脂间的相容性的，而影响的结果往往难以预期，也难以满足实际需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种环保高光耐磨光油，该环保高光耐磨光油采用异型核/壳型内硬外软乳液，具有高光泽、高耐磨、附着力好、抗爆线和抗粘连等优点。本发明的另外一个目的在于提供一种环保高光耐磨光油的制备方法。本发明的目的是这样实现的:本发明的一种环保高光耐磨光油，是由以下重量份的组分混合而成:
异型核/壳型乳液500 - 700份，
碱溶性树脂液2QQ~5Q0份， 蜡乳液IQQ ~ 200份， 水性助剂50 ~ 100 份，其中，所述碱溶性树脂液为水溶性丙烯酸酯树脂液和苯乙烯-马来酸酐共聚物树脂液按5.5: 2.5的重量比复配制得，且所述碱溶性树脂液的Tg为50 105°C ；所述蜡乳液为聚乙烯蜡的水分散体，固体份含量为36% ；所述水性助剂为0T-75、硅氧烷和聚醚改性硅氧烷按2: 4.5: 1.5的质量比复配制得。上述的一种环保高光耐磨光油， 其中，所述异型核/壳型乳液由260重量份的核共聚单体和130重量份的壳共聚物单体配以260重量份的去离子水、20.8重量份的复合乳化剂，16.125重量份的引发剂和10.4重量份的pH缓冲剂进行自由基乳液聚合制得，其中，所述核共聚物单体包括以下重量份的单体:甲基丙烯酸甲酯150份，醋酸乙烯酯75份，丙烯酸15份，丙烯酸-2-羟乙酯15份，丙烯酰胺5份；所述壳共聚物单体包括以下重量份的单体:丙烯酸丁酯87份，苯乙烯43份。上述的一种环保高光耐磨光油，其中，所述复合乳化剂为磺基琥珀酸盐和酚醚硫酸盐按重量比3: 5.5复配制得，所述pH缓冲剂为碳酸氢钠，所述引发剂为过硫酸盐。上述原料均为市售产品。本发明还提供了一种环保高光耐磨光油的制备方法，包括以下步骤:A、将甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酸-2-羟乙酯和丙烯酰胺作为核共聚物单体加入反应釜中，配以去离子水、复合乳化剂，引发剂和PH缓冲剂，在温度80 95°C条件下进行自由基乳液聚合，得到核共聚物；B、将丙烯酸丁酯和苯乙烯作为壳共聚物单体加入步骤A制得的核共聚物中，并配以引发剂，在温度60 75°C条件下进行自由基乳液聚合，得到异型核/壳型乳液；C、在步骤B制得的异型核/壳型乳液中加入碱溶性树脂、蜡乳液和水性助剂，搅拌分散均勻；D、用氨水调节环保高光耐磨光油的粘度，调整至25°C涂4#杯粘度在30 80s，然后用400目过滤袋过滤即可。上述的一种环保高光耐磨光油的制备方法，其中，所述步骤A和B均在N2保护下进行。上述的一种环保高光耐磨光油的制备方法，其中，所述反应釜的搅拌浆为开启弯叶式，叶片数为5叶，其直径与预乳化罐直径之比为0.7，其叶片直径与叶片高度之比为
4.0，反应釜的搅拌转速控制在650转/分钟。本发明采用异型核/壳型内硬外软乳液，其中核部分共聚物为高Tg的硬聚合物，赋予树脂高光泽和良好的抗粘连性，壳层为呈分散性低Tg的软树脂的小粒径乳胶粒，由于软树脂的粒径相对于核乳胶粒要小很多，因此成膜性非常优异，可以更好地帮助硬核乳胶粒成膜，并且赋予和基材优异的附着性。通过采用该异型核/壳型乳液可以很好地平衡上述各种性能，并且无树脂相容性问题，不需要加入成膜助剂，成本低等特点。本发明环保高光耐磨光油，以异型核/壳型乳液、碱溶性树脂液为主体系，无需外加成膜助剂，有良好的成膜性，相容性和优异的基材附着性，具有低碳、环保和低成本的特点；本发明环保高光耐磨光油可以兼顾高光泽、高耐磨、附着力好、抗爆线和抗粘连性，可广泛用于各类包装纸品的上光。
具体实施例方式下面将结合实施例，对本发明作进一步说明。实施例1在反应釜中加入核共聚物单体260份(其中甲基丙烯酸甲酯150份，醋酸乙烯酯75份，丙烯酸15份，丙烯酸-2-羟乙酯15份， 丙烯酰胺5份)，并配以260份去离子水，20.8份的复合乳化剂(磺基琥珀酸盐和酚醚硫酸盐按重量比3: 5.5复配制得)，10.4份的碳酸氢钠，通入N2，升温至80 V，滴加8份引发剂(质量分数为20 %过硫酸钾水溶液)，控制在3小时滴加完毕，滴加结束后升温至95°C并保温，进行自由基乳液聚合反应I小时。然后降温至70°C，再加入壳共聚物单体130份(其中丙烯酸丁酯87份，苯乙烯43份)，加入壳共聚物单体后，开始滴加8.125份引发剂(质量分数为20%的过硫酸钾水溶液)，控制在4小时滴加完毕，滴加结束后升温至75°C并保温，进行自由基乳液聚合反应I小时。再降温至50°C，加入200份碱溶性树脂液(水溶性丙烯酸酯树脂液和苯乙烯-马来酸酐共聚物树脂液按5.5: 2.5的重量比复配制得，Tg为85°C )，100份的蜡乳液(聚乙烯蜡的水分散体，固体份含量为36% )，50份水性助剂(OT-75、硅氧烷和聚醚改性硅氧烷按2: 4.5: 1.5的质量比复配制得)，用氨水(NH3的含量控制在5-8% )调节粘度，调至25 V涂4#杯粘度在50s，400目过滤袋过滤包装即得环保高光耐磨光油。本实施例中反应釜的搅拌浆为开启弯叶式，叶片数为5叶，其直径与预乳化罐直径之比为0.7，其叶片直径与叶片高度之比为4.0，反应釜的搅拌转速控制在650转/分钟。本实施例制备得到的环保高光耐磨光油，其各项性能如下:光泽度:88%;固含量:41.5% ；附着力:I级；耐磨性:1级；粘结强度≥2.67N/l5mm。以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。
权利要求
1.一种环保高光耐磨光油，其特征在于，是由以下重量份的组分混合而成:异型核/壳型乳液500 - 700份，碱溶性树脂液2 Q0 ~ 5 G0份，蜡乳液100 ~ 200份，水性助剂50 ~ 100 份， 其中，所述碱溶性树脂液为水溶性丙烯酸酯树脂液和苯乙烯-马来酸酐共聚物树脂液按5.5: 2.5的重量比复配制得，且所述碱溶性树脂液的Tg为50 105°C ； 所述蜡乳液为聚乙烯蜡的水分散体，固体份含量为36% ； 所述水性助剂为OT-75、硅氧烷和聚醚改性硅氧烷按2: 4.5: 1.5的质量比复配制得。
2.如权利要求1所述的一种环保高光耐磨光油，其特征在于，所述异型核/壳型乳液由260重量份的核共聚单体和130重量份的壳共聚物单体配以260重量份的去离子水、20.8重量份的复合乳化剂，16.125重量份的引发剂和10.4重量份的pH缓冲剂进行自由基乳液聚合制得，其中， 所述核共聚物单体包括以下重量份的单体:甲基丙烯酸甲酯150份，醋酸乙烯酯75份，丙烯酸15份，丙烯酸-2-羟乙酯15份，丙烯酰胺5份； 所述壳共聚物单体包括以下重量份的单体:丙烯酸丁酯87份，苯乙烯43份。
3.如权利要求1所述的一种环保高光耐磨光油，其特征在于，所述复合乳化剂为磺基琥珀酸盐和酚醚硫酸盐按重量比3: 5.5复配制得，所述pH缓冲剂为碳酸氢钠，所述引发剂为过硫酸盐。
4.一种如权利要求1所述的环保高光耐磨光油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: A、将甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酸-2-羟乙酯和丙烯酰胺作为核共聚物单体加入反应釜中，配以去离子水、复合乳化剂，引发剂和PH缓冲剂，在温度80 95°C条件下进行自由基乳液聚合，得到核共聚物； B、将丙烯酸丁酯和苯乙烯作为壳共聚物单体加入步骤A制得的核共聚物中，并配以引发剂，在温度60 75°C条件下进行自由基乳液聚合，得到异型核/壳型乳液； C、在步骤B制得的异型核/壳型乳液中加入碱溶性树脂、蜡乳液和水性助剂，搅拌分散均匀； D、用氨水调节环保高光耐磨光油的粘度，调整至25°C涂4#杯粘度在30 80s，然后用400目过滤袋过滤即可。
5.如权利要求4所述的一种环保高光耐磨光油的制备方法，其特征在于，所述步骤A和B均在N2保护下进行。
6.如权利要求4所述的一种环保高光耐磨光油的制备方法，其特征在于，所述反应釜的搅拌浆为开启弯叶式，叶片数为5叶，其直径与预乳化罐直径之比为0.7，其叶片直径与叶片高度之比为4.0，反应釜的搅拌转速控制在650转/分钟。
全文摘要
本发明公开了一种环保高光耐磨光油，由异型核/壳型乳液、碱溶性树脂液、蜡乳液和水性助剂混合而成。还提供了一种上述环保高光耐磨光油的制备方法。本发明环保高光耐磨光油，以异型核/壳型乳液、碱溶性树脂液为主体系，无需外加成膜助剂，有良好的成膜性，相容性和优异的基材附着性，具有低碳、环保和低成本的特点；本发明环保高光耐磨光油可以兼顾高光泽、高耐磨、附着力好、抗爆线和抗粘连性，可广泛用于各类包装纸品的上光。
文档编号C08F2/26GK103102761SQ20121055549
公开日2013年5月15日 申请日期2012年12月19日 优先权日2012年12月19日
发明者刘国富 申请人:上海奇想青晨新材料科技股份有限公司