[发明专利]超疏水纸质包装材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种超疏水纸质包装材料的制备方法，包括：以含氟丙烯酸酯单体包括叔胺基丙烯酸酯类单体和一般丙烯酸酯类单体的丙烯酸酯混合单体为原料，制备氟改性丙烯酸酯树脂；加入疏水性二氧化硅微粒对所述氟改性丙烯酸酯树脂进行改性，制备疏水剂；将所述疏水剂涂布在纸质包装材料表面。利用本发明的方法制备的超疏水纸质包装材料具有超疏水的特点，水在其表面无法附着，具有卓悦的防水防脏效果。

技术领域

本发明涉及一种纸质包装材料的制备方法，具体地说，是一种超疏水纸质包装材料的制备方法。

背景技术

纸包装行业是包装业中发展最为迅速的领域之一，有着较大的发展空间，被认定为最有前途的绿色包装材料之一。而纸张的主要化学成分是纤维素和半纤维素，属于大分子多糖，其分子结构亲水性强，比较容易从周围的环境中吸收水分，从而导致纸板的强度下降。已有许多研究表明，纸制包装材料在吸水受潮后其强度会降到原来的10％～20％。因此纸制包装材料在运输、储存过程中，防水性能非常重要。

材料表面的自由能决定了这种材料是亲水还是疏水，自由能越低，疏水性越强；表面微观的粗糙度则决定了亲疏水的强度，表面粗糙，疏水性越强。按照热力学的规律，表面能高的物质无法在表面能低的表面铺展开。水是表面能比较高的物质，因此水在表面能比水低的物质表面无法铺开渗入，因此改善纸质包装材料防水性能的手段主要有表面涂布和复合防水层两种，都是运用了这样的原理。

复合防水层是在原先纯纸浆的纸质材料上，复合上防水的材料，使得达到具有防水性的效果。一种是在普通纸质材料表面贴合防水材料，如塑料树脂薄膜等防水的片状结构；一种是在纸浆中加入防水材料，从而使得制成的材料具有防水性能。单独增贴防水材料的方法，表面防水性能良好，但是一旦水从接缝处渗入纸质包装，就会造成包装的软化变形，失去了防水的功能。而且增加复合层一般成本比表面涂布处理高，而且对于纸质包装材料后续的回收也会增加工序。而采用防水混合纸浆制造来获取防水性能往往为了权衡包装要求，防水性能较差，在长期高湿度情况下，防水性能难以保障。

表面涂布只需要在普通纸质包装材料表面通过涂布设备增加一层防水的表层，因此工艺简单，而且防水表层可以在印刷等工艺结束后进行，对于包装的其中通过表面涂布来增加包装材料的防水性能，是厂家普遍使用的方法。常见的手段包括施胶、光油涂布等。施胶多用松香胶，纸张获得的防水性能有限，施胶剂的疏水性不强，涂布不均匀厚度不一会造成防水性能的不稳定；通过光油涂布也只能部分提高防水性能，很难满足日益提高的防水要求。

发明内容

作为各种广泛且细致的研究和实验的结果，本发明的发明人已经发现，含硅、氟的物质表现出极强的疏水性，水在这样的表面会尽量让自已缩成一个球形，无法铺开渗入。基于这种发现，发明人在普通丙烯酸酯树脂的合中引入含氟丙烯酸树脂，合成了一种氟改性丙烯酸酯树脂，并加入疏水性二氧化硅微粒作为改性剂制备得到疏水剂，完成了本发明。

本发明的一个目的是解决上述问题，提供一种成本低廉使用方便的使得纸质包装产品具有较好防水性能的防水材料制备方法，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是通过简单涂布的方法，提供一种可以在大部分纸质包装生产企业实施的制备方法，不需要额外增设设备，只需将涂布进行替换在普通包装材料成型的基础上提高其防水的能力，以便获得性能更好的产品。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种超疏水纸质包装材料的制备方法其包括以下步骤：在装有机械搅拌装置、温度计、恒压滴液漏斗和回流冷凝管的反应釜中，加入10～30重量份的溶剂和0.2～3重量份的引发剂；

将10～30重量份的含氟丙烯酸酯单体、10-20重量份的叔胺基丙烯酸酯类单体、40～70重量份的一般丙烯酸酯类单体以及0.3～3重量份的引发剂混合溶液通过所述恒压滴液漏斗在85～100℃下滴加到所述反应釜中，滴加过程在 2～4小时内完成；滴加完成后保温回流反应2～4小时，制备得到氟改性丙烯酸酯树脂；