[发明专利]一种凹凸棒石-醋酸乙烯酯共聚乳液及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种烯基硅烷改性凹凸棒石‑醋酸乙烯酯共聚乳液及其制备方法和应用，本发明采用烯基硅氧烷对凹凸棒石进行改性，得到烯基硅烷改性凹凸棒石，然后将烯基硅烷改性凹凸棒石与醋酸乙烯酯共聚得到烯基硅烷改性‑醋酸乙烯酯共聚乳液，该共聚乳液可作为纸张表面修饰剂，该共聚乳液具有优异的稳定性、阻燃性、耐水性，将该共聚乳液应用于纸张上，能够明显提升纸张的力学性能、阻燃性能和疏水性能，该共聚乳液的制备方法简单、成本低、绿色环保，可适用于工业化大规模推广，具有良好的应用前景和极大的市场竞争力。

技术领域

本发明属于纸张表面修饰领域，具体涉及一种凹凸棒石-醋酸乙烯酯共聚乳液及其制备方法和应用。

背景技术

纸张是当今社会不可或缺的一种材料，具有广泛的应用，是人们生活、工作和学习的必需品。纸张具有成本低、无毒、生物兼容性好、力学性能好、孔隙率高、易于物理和化学修饰等特点。纸张表面修饰剂是用来提高纸品性能的精细化学品，通过在纸张表面喷涂乳液形成胶膜以改善纸张性能。

但现有的纸张表面修饰剂不但价格贵，稳定性差，污染环境，影响人体健康，而且对纸张性能，如纸张表面的耐水性、强度的改善效果并不是很明显。

凹凸棒石的比表面积大且晶体表面具有反应活性，是一种天然无机硅系阻燃剂，作为常用的硅酸盐粘土矿物之一，储量丰富、价格低廉、无毒且性能独特，因其可以改善材料的力学性能而广泛应用于诸多领域和行业。

聚醋酸乙烯酯乳液对多孔材质如木材、织物等有很强的粘合性，而且所形成的胶膜无色透明，不影响材料的外观效果，非常适合用于材料的表面，利用胶膜的保护作用使材料表面不易受到污染；此外利用胶膜的韧性可以增强材料的强度。

纸张的强度性质包括抗张强度、耐破强度、折痕挺度、撕裂强度等，是衡量纸张质量的重要参数，无论是工业使用还是生活使用都对纸张的强度有一定的要求。

因此，开发一种能够提高纸张性能的凹凸棒石-醋酸乙烯酯共聚乳液的纸张表面修饰剂具有重要的意义。

发明内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现，通过采用烯基硅氧烷对凹凸棒石进行改性，得到烯基硅烷改性凹凸棒石，将烯基硅烷改性凹凸棒石与醋酸乙烯酯共聚得到烯基硅烷改性-醋酸乙烯酯共聚乳液，该共聚乳液可作为纸张表面修饰剂，该共聚乳液具有优异的稳定性、阻燃性、耐水性，将该共聚乳液应用于纸张上，能够明显提升纸张的力学性能、阻燃性能和疏水性能，该共聚乳液的制备方法简单、成本低，可适用于工业化大规模推广，从而完成本发明。

本发明的目的一方面在于提供一种凹凸棒石-醋酸乙烯酯共聚乳液，该共聚乳液由改性凹凸棒石和醋酸乙烯酯共聚而成，所述改性凹凸棒石为烯基硅烷改性凹凸棒石。

其中，所述烯基硅烷改性凹凸棒石由凹凸棒石和烯基硅烷偶联剂制得，所述烯基硅烷偶联剂为含有双键的硅烷偶联剂。

其中，烯基硅烷偶联剂为含有乙烯基或丙烯基的硅烷偶联剂，优选选自MVDCS、CDMVS、CG-172、KH570中的一种或几种。

本发明的第二方面提供一种凹凸棒石-醋酸乙烯酯共聚乳液的制备方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、制备烯基硅烷改性凹凸棒石；

步骤2、将烯基硅烷改性凹凸棒石分散于溶剂中，加入保护胶体和乳化剂，混合；

步骤3、加入醋酸乙烯酯单体和引发剂，反应；

步骤4、加入增塑剂、pH调节剂，调节pH至中性，冷却，得到烯基硅烷改性凹凸棒石-醋酸乙烯酯共聚乳液。

其中，所述烯基硅烷改性凹凸棒石的制备包括以下步骤：

步骤1)、对凹凸棒石进行预处理；

步骤2)、将预处理的凹凸棒石与烯基硅烷偶联剂混合，反应；