[发明专利]制备一种用于纸张表面修饰的乳液的方法

说明书

本发明公开了制备一种用于纸张表面修饰的乳液的方法，包括如下步骤：S1室温条件下，先将凹凸棒石在盐酸溶液中进行预处理；S2在经过预处理的凹凸棒石中加入硅烷偶联剂，然后在甲苯溶剂中反应24h，反应产物经抽滤洗涤后真空干燥，得到改性凹凸棒石；S3利用改性凹凸棒石、聚乙烯醇、乳化剂OP‑10、醋酸乙烯单体、过硫酸钾、邻苯二甲酸二丁酯、碳酸氢钠等试剂，进行共混聚合制备得到硅烷改性凹凸棒‑聚醋酸乙烯乳液。本发明方法成本低，经过该方法制备得到的表面修饰剂处理的纸张性能好、质量高，具有良好的工业化生产前景。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及制备一种用于纸张表面修饰的乳液的方法。

背景技术

纸是我们日常生活中的常用物品，用以书写、印刷、绘画或包装等等。纸在文化交流、思想传播、科技发展和社会生产方面，是一种强有力的工具和材料。

表面修饰剂是在纸张表面喷涂一层一定强度的乳液，经过干燥后在纸的表面形成一层胶膜，从而达到改变纸表面性能的目的，它是纸张加工过程中在纸张烘干后的一个重要的工序，虽然表面修饰可改善纸张性能，但是现有的表面修饰剂的配方以及制备方法不合理，不但会污染环境，影响人体健康，而且纸张性能改善效果并不是很明显。

凹凸棒是一种含水富镁铝硅酸盐粘土矿物，其晶体结构是以硅氧四面体作为基本单元的2:1型。凹凸棒因自身独特的纤维结构及优异的物理化学性能，从而在诸多领域得到广泛应用，素有“千土之王”、“万用之土”的美誉。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供制备一种用于纸张表面修饰的乳液的方法，方法成本低，经过该方法制备得到的表面修饰剂处理的纸张性能好、质量高，具有良好的工业化生产前景。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

制备一种用于纸张表面修饰的乳液的方法，包括如下步骤：

S1室温条件下，先将凹凸棒石在盐酸溶液中进行预处理；

S2在经过预处理的凹凸棒石中加入硅烷偶联剂，然后在甲苯溶剂中反应24h，反应产物经抽滤洗涤后真空干燥，得到改性凹凸棒石；

S3利用改性凹凸棒石、聚乙烯醇、乳化剂OP-10、醋酸乙烯单体、过硫酸钾、邻苯二甲酸二丁酯、碳酸氢钠等试剂，进行共混聚合制备得到硅烷改性凹凸棒-聚醋酸乙烯乳液。

进一步地，步骤S1的具体过程为：

将凹凸棒石加入HCl溶液中，常温搅拌反应，再进行超声处理；超声处理完成后抽滤洗涤至中性，用无水乙醇淋洗，真空干燥得到预处理凹凸棒石。

进一步地，步骤S2的具体过程为：

2.1)将步骤S1得到的预处理凹凸棒石溶于甲苯中，边搅拌边加入硅烷偶联剂，40℃下超声40min，然后80℃下搅拌反应24h；

2.2)步骤2.1)得到的反应产物经抽滤分离后依次用甲苯、无水乙醇和去离子水洗涤去除多余的硅烷偶联剂，真空干燥后得到改性凹凸棒石。

更进一步地，所述硅烷偶联剂采用KH-570。

更进一步地，步骤2.1)中，所述硅烷偶联剂与所述预处理凹凸棒石的质量比为1:1。

进一步地，步骤S3的具体过程为：

3.1)将步骤S2中得到的改性凹凸棒石、聚乙烯醇和水混合均匀，搅拌升温至90℃，直至完全溶解；

3.2)加入乳化剂OP-10搅拌溶解均匀；

3.3)降温至60℃，加入醋酸乙烯单体和过硫酸钾水溶液，加热升温；

3.4)待温度升至80～83℃且回流减少时，开始连续加入醋酸乙烯单体和过硫酸钾水溶液；