[发明专利]一种可印刷的保水性涂料、制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种可印刷的保水性涂料及其制备方法，由以下重量份的成分组成：丙烯酸酯‑聚氨酯共聚物15~25份，羧甲基淀粉钠2~5份，聚丙烯酰胺1~5份，羧基化纤维素纳米纤维0.1~0.15份，流平剂3~4份，消泡剂0.15~0.2份，水54~115份。本发明还公开一种该涂料在瓦楞纸箱上的应用。本发明中所配制的各溶液均为水性体系，健康环保；制备可印刷的保水性涂料的原材料成本低，方法简单，无需复杂设备，性能良好，有利于推广至大规模的生产中。

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种可印刷的保水性涂料及其制备方法。

背景技术

瓦楞纸箱折痕线部位在加工、折叠、装箱及堆码时出现的面、里纸爆裂现象称为爆线。爆线不仅会严重影响纸箱品质，造成废品率急剧攀升，还会延迟交货期，使企业蒙受经济损失，是纸板的重大质量缺陷之一。尤其在每年冬季，企业因纸箱爆线而造成的客户投诉、索赔等问题更是屡见不鲜，加之近年来废纸原料质量下降，爆线问题显得尤为突出。

纸箱爆线的根源在于箱纸板过于干燥，从而使耐折度急剧下降。换言之，瓦楞纸板含水率低是纸板爆线的主要原因。一般含水率低于6 %时，纸材的纤维收缩，柔性下降，脆性上升，耐折性能变差，此时纸箱爆线的可能性会增加。尤其是当含水率低于5 %时，瓦楞纸板抗拉伸、抗冲击、耐破裂和耐折等性能下降较快，爆线问题表现得更加明显。

因此，将一种保水涂料应用于瓦楞纸箱，有助于其保持水分，解决上述爆线问题。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提供一种可印刷的保水性涂料及其制备方法，旨在提供一种保水性能优良的瓦楞包装箱用保水性涂料，改善纸箱爆线问题。

本发明是通过以下技术方案实现：

一种可印刷的保水性涂料，由以下重量百分比的成分组成：丙烯酸酯-聚氨酯共聚物15~25份，羧甲基淀粉钠2~5份，聚丙烯酰胺1~5份，羧基化纤维素纳米纤维0.1~0.15份，流平剂3~4 份，消泡剂0.15~0.2份，水54~115份。

所述消泡剂选自水性聚二甲基硅氧烷。

所述流平剂选自聚醚改性硅油、改性有机聚硅氧烷化合物中的一种。

羧基化纤维素纳米纤维具有独特的结构与优异的性能，纤维之间彼此交错连接，表面附有羟基、羧基等亲水性官能团，对其进行化学预处理能够赋予其良好的保水功能；聚丙烯酰胺含有酰胺基，易形成氢键，使其具有良好的水溶性和很高的化学活性，是一种良性的保水剂；羧甲基淀粉钠是用羧甲基醚化的变性淀粉，其水溶液稳定且性能优良，具有粘结、增稠、保水、分散等功能。

从涂料的成膜性能来看，水性丙烯酸酯具有快干、透明性佳、保光保色性好等优点，而且附着力、光泽、硬度和耐候性能也较好，但其成膜性及柔韧性较差、耐水耐溶剂性差；而水性聚氨酯分子的两相结构使其具有优异的流平性及柔韧性，但在稳定性、自增稠性、固含量、保光性等方面存在不足。使用二者有机结合得到的共聚物能够综合两者的优异性能，提高材料的综合性能；同时降低成本，制备出具有较好使用价值的水性涂料。

本申请中丙烯酸酯-聚氨酯共聚物包含丙烯酸酯部分和聚氨酯部分，聚氨酯部分主要由二异氰酸酯和聚酯二元醇合成。

其中丙烯酸酯的单体来自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苄基酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸羟乙酯中的一种或两种；二异氰酸酯的单体来自异佛尔酮异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯中的至少一种；聚酯二元醇的单体来自聚己内酯二元醇、聚己二酸乙二醇酯二元醇、聚己二酸丙二醇酯二元醇和聚己二酸丁二醇酯二元醇中的至少一种。

本发明利用具有良好保水性的羧基化纤维素纳米纤维、聚丙烯酰胺、羧甲基淀粉钠与可提供良好韧性的丙烯酸酯-聚氨酯共聚物共同合成具有保水性能的涂料，将其应用到瓦楞纸箱中去，以期得到具有良好保水性能的瓦楞纸箱，改善纸箱爆线问题。