羧基丁苯胶乳及其制备方法
【专利摘要】本发明公开一种羧基丁苯胶乳，由苯乙烯、丁二烯、丙烯酸、种子胶、乳化剂、功能单体、焦磷酸钠、硫醇、螯合剂过硫酸铵等组分制成。本发明还公开一种羧基丁苯胶乳的制备方法在反应釜的侧壁设置超声波辐照装置，在反应时，其功率为600-1000W，超声波频率可以为60?80khz，声波的功率密度可以为2?5W/Cm2。本发明的有益效果是：可以有效提高反应效率，减少副反应产生，单体转化率可提高至99%以上，反应时间可缩短为4?7小时，大大减少了回收单体量，降低了能量消耗；最大程度地消除了残余单体对体系稳定性的破坏和对环境的污染，具有优越的拉伸强度、抗磨性、黏结强度、耐水洗、耐碱性以及抗污性等性能，且具有优越的机械稳定性以及化学稳定性。
【专利说明】羧基丁苯胶乳及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及羧基丁苯胶乳【技术领域】，具体是一种羧基丁苯胶乳及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着社会经济的快速发展，我国人均用纸量越来越大，人均达到60公斤左右。据 中国造纸协会统计，2004?2013年，纸及纸板生产量年均增长8. 26%，消费量年均增长 6. 74%，其中，2013年全国纸及纸板生产企业约3400家，全国纸及纸板生产量10110万 吨，较上年增长-1. 37 %。消费量9782万吨，较上年增长-2. 65 %，人均年消费量为72千 克（13. 61亿人）。在主要产品中，主要产品中：新闻纸生产量360万吨，占纸及纸板总产 量3. 56%，消费量362万吨，占纸及纸板总消费量3. 70% ;未涂布印刷书写纸生产量1720 万吨，占纸及纸板总产量17. 01%，消费量1627万吨，占纸及纸板总消费量16. 63% ;涂布 印刷纸生产量770万吨，占纸及纸板总产量7. 62%，消费量623万吨，占纸及纸板总消费量 6. 37% ;其中铜版纸生产量685万吨，占纸及纸板总产量的6. 78%，消费量577万吨，占纸 及纸板总消费量5. 90%，同比增长-0. 69% ;生活用纸生产量795万吨，占纸及纸板总产量 7. 86%，消费量734万吨，占纸及纸板总消费量7. 50%，同比增长0. 41% ;包装用纸生产量 635万吨，占纸及纸板总产量6. 28%，消费量650万吨，占纸及纸板总消费量6.64% ;白纸 板生产量1360万吨，占纸及纸板总产量13. 45%，消费量1310万吨，占纸及纸板总消费量 13. 39%，其中涂布白纸板生产量1310万吨，占纸及纸板总产量12. 96%，消费量1259万吨， 占纸及纸板总消费量12. 87% ;箱纸板生产量2040万吨，占纸及纸板总产量20. 18%，消费 量2106万吨，占纸及纸板总消费量21. 53% ;瓦楞原纸生产量2015万吨，占纸及纸板总产 量19. 93%，消费量2013万吨，占纸及纸板总消费量20. 58% ;特种纸及纸板生产量230万 吨，占纸及纸板总产量2. 27%，消费量188万吨，占纸及纸板总消费量1. 92%。
[0003] 现在，人们对纸张的质量要求越来越高。表面涂布是提高纸张质量的一个重要途 径。随着高档包装需求的增加，涂布纸将是今后发展的趋势。在涂布纸生产过程中，对涂料 性能的要求很高，即要具有很好的流变性能：在高剪切力条件下，涂料的粘度要低，这样输 送起来就很方便，而且能耗低；涂布好后，涂料粘度回复，但不能太快，涂料有一定的流平性 能，使涂布表面平整。并且要求尽可能的提高涂料的固含量，这样就会降低烘干的成本。要 使涂料达到上述的要求，胶乳的性能是关键。胶乳要保证具有良好的粘结强度，提高涂布纸 表面强度；配制高固含量的涂料时，粘度不能太高，符号输送的要求；涂布后，具有较好的 流平性能，提高涂布纸表面的光泽度。
[0004] 羧基丁苯胶乳是目前在涂布纸生产上应用范围最广的胶乳，但是这些胶乳粘结强 度和流变性能比较差，不能满足要求；耐水性和耐热性都比较差，涂布后，涂料的流平性能 较差，导致涂布面不平整。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的之一在于提供一种耐水性和耐热性好，粘结强度高，流变性好，涂布 后流平性优异的涂布面平整的羧基丁苯胶乳。
[0006] 本发明的另一目的是提供一种生产成本低，转化率高，反应速度快的羧基丁苯胶 乳的制备方法。
[0007] 为达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案：羧基丁苯胶乳，由包括以下重量 份数组分制成：
【权利要求】
1. 羧基丁苯胶乳，其特征在于，由包括以下重量份数组分制成：
2. 按照权利要求1所述的羧基丁苯胶乳，其特征在于，所述乳化剂由阴离子乳化剂和 非离子乳化剂以（3?4) : 1的质量比复合而成；所述阴离子乳化剂为C8?C18烷基苯磺 酸钠、C8?C18烷基硫酸钠、C8?C18烷基二酚醚二磺酸钠中的一种或多种；所述非离子乳 化剂为环氧乙烷加成数为5?20的C8?C12烷基酚聚氧乙烯醚、环氧乙烷加成数为5? 20的C8?C12脂肪醇聚氧乙烯醚以及环氧丙烷加成数为2?10的C4?C8脂肪醇聚氧丙 烯醚中的一种或多种。
3. 按照权利要求1所述的羧基丁苯胶乳，其特征在于，所述种子胶是羧基丁苯胶乳种 子乳液，所述羧基丁苯胶乳种子乳液由以下重量份数组分制成：
4. 按照权利要求1所述的羧基丁苯胶乳，其特征在于，所述功能单体是丙烯酰胺或者 N-羟甲基丙烯酰胺。
5. 按照权利要求1所述的羧基丁苯胶乳，其特征在于，所述功能单体为丙烯腈、丙烯酰 胺和N-羟甲基丙烯酰胺组合物，其中所述丙烯腈、丙烯酰胺和N-羟甲基丙烯酰胺的质量比 为 1 : 3-6 : 2-3。
6. 按照权利要求1-5任一所述的羧基丁苯胶乳的制备方法，其特征在于，其包括如下 步骤： (1) 在反应釜分别投入原料配方中40?80%的水、20?40%的乳化剂、20?40%的 丙烯酸、焦磷酸钠、功能单体、种子胶和螯合剂； (2) 升温至83?94°C后，在2?4小时内匀速滴加丁二烯和苯乙烯、硫醇、剩余的丙烯 酸、原料配方中70?80%的过硫酸铵、5?8%的烧碱和剩余的乳化剂； (3) 单体滴加完毕后，提高反应温度至93?98°C，继续反应2?3小时；当单体参与聚 合的总转化率达到单体总质量的98. 0%以上时，降温至65?75°C，转料至脱气釜，加入剩 余的过硫酸铵和原料配方中50?70%的烧碱，控制脱气釜真空度为-0. 07?-0. 09MPa，减 压闪蒸脱气3. 5?4. 5小时，然后继续用剩余的烧碱pH值至7?9,降温到35?45°C。
7. 按照权利要求1所述的羧基丁苯胶乳的制备方法，其特征在于，所述反应釜的侧壁 设置超声波辐照装置，在反应时，其功率为600-1000W，超声波频率为60?80khz，声波的功 率密度为2?5w/cm 2。
8. 按照权利要求7所述的羧基丁苯胶乳的制备方法，其特征在于，所述超声波辐照装 置为脉冲式对所述反应釜进行超声波辐照，每辐照3-6分钟关闭3分钟。
【文档编号】D21H19/20GK104211858SQ201410475389
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月17日 优先权日:2014年9月17日
【发明者】蔡杨勇, 冯明东, 周建新, 余军生, 黄松贵 申请人:珠海金鸡化工有限公司