一种装饰原纸上珠光粉用乳液粘合剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及纸张印刷加工技术领域，特别是涉及一种装饰原纸上珠光粉用乳液粘合剂及其制备方法。


背景技术：

2.近年来，随着环保政策的限定，木材的使用越来越受到限制。人造装饰板作为木材的良好替代材料，其应用越来越广泛。为了满足消费者审美以及不同领域的使用要求，能够改善人造装饰板外观的装饰纸的需求量随之上升。
3.装饰原纸是装饰纸的配套加工材料，需要先经过印刷成为印刷装饰纸，再通过浸渍氨基树脂（三聚氰胺甲胺树脂）制备成装饰胶膜纸，最后与人造板材热压胶合。
4.粘合剂是将印刷颜料与装饰原纸连接和粘接的材料。现有装饰原纸的印刷颜料珠光粉在印刷时，为了确保粘合剂的安全性能，在使用过程中无甲醛释放和残留，主要使用的是环保型的粘合剂水性丙烯酸酯乳液连接料。中国专利cn 102838953 a公开了一种纸上珠光粉用水性丙烯酸酯乳液连接料及其制备方法，该制备方法生产的水性丙烯酸酯乳液连接料存在如下问题：1、其制备出的水性丙烯酸酯乳液连接料的分子链间作用力较强，对珠光粉的附着力低，且在浸渍氨基树脂的工艺中，影响三聚氰胺树脂分子的有效渗透，降低浸渍工艺中氨基树脂的渗透量，最终影响装饰纸与人造板材的粘合效果；2、聚合反应温度高，不利于聚合过程中分子链的增长，影响粘合性能，另外由于聚合温度高，乳液颜色泛黄，影响印刷后纸张颜色的鲜艳程度。


技术实现要素：

5.本发明主要解决的技术问题是提供一种装饰原纸上珠光粉用乳液粘合剂及其制备方法，具体为一种水性聚丙烯酸酯乳液粘合剂及其制备方法，能够解决现有装饰原纸上珠光粉用水性丙烯酸酯乳液粘合剂存在的上述问题。
6.为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种装饰原纸上珠光粉用乳液粘合剂，按重量份计，包括100份水性聚丙烯酸酯乳液，其中，所述水性聚丙烯酸酯乳液包括如下质量百分含量的组分：软单体5-20%、硬单体5-20%、功能性单体1-5%、交联单体1-5%、乳化剂1-3%、氧化剂0.05-0.3%、还原剂 0.05-0.3%、ph调节剂1-5%，其余为水。
7.在本发明一个较佳实施例中，所述硬单体包括丙烯酸异冰片酯或甲基丙烯酸异冰片酯中的至少一种或者丙烯酸异冰片酯或甲基丙烯酸异冰片酯中的至少一种与丙烯酸甲酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯或甲基丙烯酸环己酯中的至少一种的混合物。
8.在本发明一个较佳实施例中，所述软单体包括丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯或丙烯酸癸酯中的任意1-3种。
9.在本发明一个较佳实施例中，所述功能性单体包括丙烯酸、衣康酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸或衣康酸二丁酯中的任意1-3种。
10.在本发明一个较佳实施例中，所述交联单体包括n-羟乙基丙烯酰胺、n-(甲氧基甲
基)-2-丙烯酰胺、n-（丁氧基）甲基丙烯酰胺、n-（异丁氧基）甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯中的任意1-2种。
11.在本发明一个较佳实施例中，所述氧化剂包括过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钠或过硫酸钾中的任意1-2种；所述还原剂包括抗坏血酸钠、异抗坏血酸钠、亚硫酸钠或亚硫酸氢钠中的任意1-2种。
12.在本发明一个较佳实施例中，所述乳液粘合剂还包括0.5-1份消泡剂、1-3份增稠剂、1-3份流平剂、1-3份定向剂和0.5-1份润湿剂。
13.为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种装饰原纸上珠光粉用乳液粘合剂的制备方法，将配方量的水性聚丙烯酸酯乳液加入反应罐中，在搅拌分散下，再依次加入配方量的消泡剂、增稠剂、流平剂、定向剂和润湿剂，继续搅拌分散至均匀，静置稳定后，过滤出料，得到所述装饰原纸上珠光粉乳液粘合剂。
14.在本发明一个较佳实施例中，所述水性聚丙烯酸酯乳液的制备方法，包括如下步骤：（1）预乳化反应：将配方量的软单体、硬单体、功能性单体、烷基羧酸、交联单体、部分乳化剂和部分水加入乳化釜中，在剪切搅拌条件下进行预乳化，得到预乳液；（2）聚合反应：在搅拌状态下向聚合反应釜中加入剩余配方量的乳化剂、水，以及部分氧化剂和还原剂，在聚合反应温度下，再向反应釜中步骤（1）中制备的预乳液以及剩余配方量的氧化剂和还原剂，在1-2h内滴加完毕后，进行恒温聚合反应，反应结束后，降温，加入ph调节剂，调ph值至8-9，过滤出料，得到所述水性聚丙烯酸酯乳液。
15.在本发明一个较佳实施例中，所述聚合反应的工艺条件为：反应温度50-70℃，反应时间1-2h。
16.本发明的有益效果是：本发明一种装饰原纸上珠光粉用乳液粘合剂及其制备方法，通过硬单体中甲基丙烯酸异冰片酯或丙烯酸异冰片酯的使用，利用其结构式中的酯烷基氧部分巨大的非极性二环烷基，在聚合物分子链中引入巨大的非极性侧基，一方面给聚合物链以很强的空间位阻保护，提高了对珠光粉的附着力；另外能够弱化分子链间的作用力，不影响浸渍工序中的三聚氰胺树脂分子的渗透，从而不影响印刷后的装饰纸的浸渍效果，市场前景广阔。
具体实施方式
17.下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
18.本发明实施例包括：本发明揭示了一种装饰原纸上珠光粉用乳液粘合剂，按重量份计，包括如下组分：消泡剂0.5-1份，所述消泡剂为有机硅类、矿物油类或聚醚改性硅类消泡剂中的至少一种；增稠剂1-3份，所述增稠剂为聚丙烯酸盐类或缔合型碱溶胀增稠剂；流平剂1-3份，所述流平剂为有机硅类、丙烯酸类、改性丙烯酸类、氟碳化合物类中的至少一种；通过缔合型碱溶胀增稠剂和流平剂的使用，提高了珠光粉浆料的稳定性、流平性，有利于光泽度的提高；
定向剂1-3份，所述定向剂为纳米硅类或纳米聚脲硅类；通过定向剂的加入使用，可明显提高珠光粉的定向排列性能，使生产出来的珠光纸更加闪亮；润湿剂0.5-1份，所述润湿剂为有机硅类或氟类聚合物；上述消泡剂、增稠剂、流平剂、定向剂和润湿剂均为水溶性助剂；水性聚丙烯酸酯乳液100份，其中，所述水性聚丙烯酸酯乳液包括如下质量百分含量的组分：软单体5-20%，所述软单体包括丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯或丙烯酸癸酯中的任意1-3种；硬单体5-20%，所述硬单体包括丙烯酸异冰片酯或甲基丙烯酸异冰片酯中的至少一种或者丙烯酸异冰片酯或甲基丙烯酸异冰片酯中的至少一种与丙烯酸甲酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯或甲基丙烯酸环己酯中的至少一种的混合物；硬单体中使用了丙烯酸异冰片酯或甲基丙烯酸异冰片酯，在丙烯酸异冰片酯或甲基丙烯酸异冰片酯的结构中，酯烷基氧部分为巨大的非极性二环烷基，该二环烷基给聚合物分子链以很强的空间位阻保护，不仅提高了乳液对珠光粉的附着力，还使印刷后的纸张具有良好的柔韧性，同时具有一定的硬度，优异的耐水性、耐醇性、耐热性、耐候性等性能。另外，通过丙烯酸异冰片酯或甲基丙烯酸异冰片酯的使用，在聚合物分子链上引入了巨大的非极性侧基，弱化了分子链之间的作用力，使后期浸渍工序中的三聚氰胺树脂分子很容易渗透进去，因此对印刷后的装饰纸的浸渍效果没有任何影响。
19.功能性单体1-5%，所述功能性单体包括丙烯酸、衣康酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸或衣康酸二丁酯中的任意1-3种；交联单体1-5%，所述交联单体包括n-羟乙基丙烯酰胺、n-(甲氧基甲基)-2-丙烯酰胺、n-（丁氧基）甲基丙烯酰胺、n-（异丁氧基）甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯中的任意1-2种，即任意一种或任意两种的混合物（下同）；乳化剂1-3%，所述乳化剂为阴离子乳化剂和非离子乳化剂，其中，阴离子乳化剂包括十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸铵、十二烷基苯磺酸钠、烷基醇醚硫酸盐或磺基琥珀酸烷基醇醚酯钠盐中的任意1-2种；所述非离子乳化剂包括异构十三醇聚氧乙烯醚或脂肪醇聚氧乙烯醚中的至少一种；氧化剂0.05-0.3%，所述氧化剂包括过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钠或过硫酸钾中的任意1-2种；还原剂 0.05-0.3%，所述还原剂包括抗坏血酸钠、异抗坏血酸钠、亚硫酸钠或亚硫酸氢钠中的任意1-2种；通过氧化剂和还原剂的选择使用，使水性聚丙烯酸酯乳液以氧化还原法进行连续乳液聚合，一方面有利于缩短诱导期，提高聚合效率，另一方面氧化还原聚合有利于降低反应的温度，从而有利于聚合过程中分子链的增长，并使聚合后的乳液颜色接近为乳白色，不影响印刷后纸张的染色效果。
20.ph调节剂1-5%，所述ph值调节剂可为氨水、液碱（质量浓度为32%的氢氧化钠水溶液）、乙醇胺、n，n-二甲基乙醇胺或2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的任意一种；水50-75%，为去离子水。
21.所述水性聚丙烯酸酯乳液的制备方法为，采用氧化还原法连续乳液聚合工艺，具
体步骤如下：（1）预乳化反应：将配方量的软单体、硬单体、功能性单体、烷基羧酸、交联单体、80%配方量的乳化剂和60%配方量的水加入乳化釜中，开启高剪切搅拌机，在1000～3000r/min的速率下高速剪切搅拌45min，进行乳化，得到预乳液；（2）聚合反应：在搅拌状态下向聚合反应釜中加入20%配方量的乳化剂和40%配方量的水，加热搅拌，待釜中温度升至50-70℃，加入1/5配方量的氧化剂和1/5配方量的还原剂，然后向反应釜中步骤（1）中制备的预乳液以及剩余4/5配方量的氧化剂和剩余4/5配方量的还原剂，滴加温度为50-70℃，滴加时间为1-2h，滴加完毕后，在50-70℃下恒温反应1-2h，反应结束后，降温至35℃，加入ph调节剂，调节ph值至8-9，过滤出料，即制得水性聚丙烯酸酯乳液。
22.上述氧化还原法连续乳液聚合工艺中，氧化还原聚合的反应温度低，比氧化聚合的反应温度要低15-30℃。由于反应温度降低，一方面有利于聚合过程中分子链的增长，因此得到的聚合物分力量更大；另一方面由于反应的温度降低，聚合得到的乳液颜色更接近乳白色，不泛黄，使印刷后的纸张颜色更加鲜艳；第三，降低了能耗，节约成本。另外，氧化还原聚合还缩短了诱导期，提高了聚合效率，从而增加生产效率。
23.上述各原料均为环保型，没有甲醛的释放和残留问题，且所生产的产品是水溶性产品，不含挥发性有机物，无毒环保，对人体无害，易降解，不破坏环境。
24.本发明还公开了上述一种装饰原纸上珠光粉用乳液粘合剂的制备方法为：先制备水性聚丙烯酸酯乳液（制备方法同上），然后按配方量，将制备好的水性聚丙烯酸酯乳液加入反应罐中，在1000～5000r/min的高速搅拌分散状态下，再依次加入配方量的消泡剂、增稠剂、流平剂、定向剂和润湿剂，继续搅拌分散至均匀，静置稳定后，过滤出料，得到所述装饰原纸上珠光粉乳液粘合剂。
25.实施例1往乳化釜中加入丙烯酸丁酯80kg，丙烯酸乙酯40 kg，丙烯酸叔丁酯60kg，丙烯酸异冰片酯130kg，丙烯酸10kg，衣康酸6kg，双丙酮丙烯酰胺10kg，脂肪醇聚氧乙烯醚8kg，十二烷基硫酸钠8kg，水390kg，开启高剪切搅拌，在1800r/min的速率下剪切搅拌乳化45min，制得预乳液。
26.往聚合反应釜中加入脂肪醇聚氧乙烯醚2kg，十二烷基硫酸钠2kg，水250kg，搅拌加热至60℃，加入双氧水0.4kg，抗环血酸钠0.2kg，搅拌均匀后，开始滴加预乳液和双氧水1.6kg、抗环血酸钠0.8kg，滴加时间为1.5h，滴加完毕后，在65℃保温1.5h，冷却至35℃，用氨水调ph值至8-9，120目滤网过滤，得水性聚丙烯酸酯乳液。
27.精确称取1000kg水性聚丙烯酸酯乳液至带有高速分散搅拌器的反应罐中，在2000r/min的高速分散状态下，加入矿物油类消泡剂8kg，缔合型碱溶胀增稠剂20kg，有机硅类流平剂15kg，纳米硅类定向剂10kg，有机硅类润湿剂10kg，高速搅拌分散30min，然后静置稳定后，120目滤网过滤，制得装饰原纸上珠光粉用水性聚丙烯酸酯乳液连接料成品，颜色为乳白色。
28.实施例2往乳化釜中加入丙烯酸丁酯50kg，丙烯酸乙酯40kg，丙烯酸-2-乙基己酯30kg，甲基丙烯酸甲酯60kg，丙烯酸异冰片酯130kg，丙烯酸6kg，衣康酸6kg，丙烯酰胺6kg ，n-（异丁
氧基）甲基丙烯酰胺15kg，脂肪醇聚氧乙烯醚8kg，烷基醇醚硫酸盐8kg，水390kg，开启高剪切搅拌，在1500r/min的速率下剪切搅拌乳化45min，制得预乳液。
29.往聚合反应釜中加入脂肪醇聚氧乙烯醚2kg，烷基醇醚硫酸盐2kg，水250kg，搅拌加热至65℃，加入过硫酸钠0.2kg，抗环血酸钠0.2kg，搅拌均匀后，开始滴加预乳液和过硫酸钠0.8kg、抗环血酸钠0.8kg，滴加时间为1.5h，滴加完毕后，在70℃保温1.5h，冷却至35℃，用液碱调ph值至8-9，120目滤网过滤，得水性聚丙烯酸酯乳液。
30.精确称取1000kg水性聚丙烯酸酯乳液至带有高速分散搅拌器的反应罐中，在1800r/min高速分散状态下，加入有机硅类类消泡剂8kg，缔合型碱溶胀增稠剂20kg，有机硅类流平剂15kg，纳米硅类定向剂10kg，氟类聚合物润湿剂10kg，高速搅拌分散30min，然后静置稳定后，120目滤网过滤，制得装饰原纸上珠光粉用水性聚丙烯酸酯乳液连接料成品，颜色为乳白色。
31.实施例3往乳化釜中加入丙烯酸丁酯60kg，丙烯酸乙酯40kg，丙烯酸-2-乙基己酯40kg，甲基丙烯酸甲酯50kg，甲丙烯酸异冰片酯120kg，甲基丙烯酸6kg，衣康酸6kgkg，丙烯酰胺6kg，n-羟乙基丙烯酰胺15kg，异构十三醇聚氧乙烯醚8kg，烷基醇醚硫酸盐8kg，水390kg，开启高剪切搅拌，在2500r/min的速率下剪切搅拌乳化45min，制得预乳液。
32.往聚合反应釜中加入异构十三醇聚氧乙烯醚2kg，十二烷基磺酸钠2kg，水250kg，搅拌加热至65℃，加入过硫酸钠0.2kg，亚硫酸氢钠0.2kg，搅拌均匀后，开始滴加预乳液和过硫酸钠0.8kg、亚硫酸氢钠0.8kg，滴加时间为1.5h，滴加完毕后，在65℃保温1.5h，冷却至35℃，用2-氨基-2-甲基-1-丙醇调ph值至8-9，120目滤网过滤，得水性聚丙烯酸酯乳液。
33.精确称取1000kg水性聚丙烯酸酯乳液至带有高速分散搅拌器的反应罐中，在2300r/min的高速分散状态下，加入有机硅类类消泡剂8kg，缔合型碱溶胀增稠剂20kg，改性丙烯酸类流平剂20kg，纳米聚尿硅类定向剂10kg，有机硅类润湿剂10kg，高速搅拌分散30min，然后静置稳定后，120目滤网过滤，制得装饰原纸上珠光粉用水性聚丙烯酸酯乳液连接料成品，颜色为乳白色。
34.前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。