高白度磁性紙張表面施膠劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種紙張表面施膠劑，具體涉及一種高白度磁性紙張表面施膠劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]丙烯酸酯乳液自20世紀(jì)30年代開始投入生產(chǎn)和使用，具有很多其他乳液無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，如價(jià)格低廉、工藝簡(jiǎn)單、操作方便、乳液穩(wěn)定性優(yōu)良、耐水性好、耐酸性好、透明度高、粘接強(qiáng)度大等特點(diǎn)，因而發(fā)展迅速。但是，丙烯酸酯乳液也存在著低溫下變脆韌性下降、高溫下發(fā)粘強(qiáng)度下降、耐污濁性和耐磨性稍差等缺點(diǎn)，使其應(yīng)用受到了一定限制。將丙烯酸酯乳液與無(wú)機(jī)納米粒子共混，可以實(shí)現(xiàn)性能上的互補(bǔ)，制備出綜合性能優(yōu)異的復(fù)合材料。在聚丙烯酸酯乳液中加入磁性粒子，不僅可以提高復(fù)合薄膜的抗張強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率、同時(shí)可賦予薄膜一定的磁性。將復(fù)合乳液用做紙張表面施膠劑，不僅可以改善紙張的機(jī)械性能，表面性能，印刷適應(yīng)性等，還可以賦予紙張磁性，應(yīng)用于特殊行業(yè)中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種高白度磁性紙張表面施膠劑及其制備方法，解決傳統(tǒng)紙張表面施膠劑難以滿足防偽等特殊行業(yè)需要的缺陷。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
高白度磁性紙張表面施膠劑的制備方法，其特征在于:
由以下步驟實(shí)現(xiàn):
步驟一:聚丙烯酸酯乳液的制備:
稱取0.3?0.6重量份的聚丙烯酸溶解于15?20重量份的水中，攪拌均勻，用氨水調(diào)節(jié)體系pH=6.5?7.5 ;
取0.06?0.08重量份的十二烷基磺酸鈉和0.03?0.06重量份的聚乙二醇-400，將兩者混合均勻，與上述聚丙烯酸水溶液同時(shí)加入到三口燒瓶中，水浴40?50°C保溫反應(yīng)0.5h ；
然后，稱取2.5?5.0重量份的丙烯酸酯類單體加入到上述三口燒瓶中，75°C水浴反應(yīng)0.5h ；
接著，同時(shí)滴加5?10重量份的丙烯酸酯類單體以及0.01?0.02重量份的過(guò)硫酸銨溶液，過(guò)硫酸銨溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.43% ;
滴加完成后，80 °C水浴保溫反應(yīng)2h ；
步驟二:高白度磁性紙張表面施膠劑，即聚丙烯酸酯/Tb2O3摻雜Al 203-B203-Si02磁性粒子復(fù)合乳液的制備:
稱取0.50?1.0重量份的Tb2O3摻雜Al 203-B203-Si02磁性粒子于15?20重量份的水中，超聲分散lOmin，接著在50r/min機(jī)械攪拌下，依次將0.10?0.20重量份的乙烯基三乙氧基硅烷，2.5?3.0重量份的乙烯基三甲氧基硅烷和0.15?0.25重量份的聚乙二醇-400滴加到上述溶液中，滴加完畢，持續(xù)攪拌0.5h ;
接著，將40?50重量份的步驟一中得到的聚丙烯酸酯乳液滴加到上述溶液中，即得聚丙烯酸酯/Tb2O3摻雜Al 203-B203-Si02磁性粒子復(fù)合乳液，即高白度磁性紙張表面施膠劑。
[0005]如所述的高白度磁性紙張表面施膠劑的制備方法制得的高白度磁性紙張表面施膠劑。
[0006]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種工藝方法操作簡(jiǎn)單、原料廉價(jià)和經(jīng)濟(jì)可行的磁性紙張表面施膠劑的制備方法，旨在解決傳統(tǒng)紙張表面施膠劑難以滿足防偽等特殊行業(yè)需要的缺陷。本發(fā)明為工業(yè)化生產(chǎn)一種高白度磁性紙張表面施膠劑-聚丙烯酸酯/Tb2O3摻雜Al2O3-B2O3-S12磁性粒子復(fù)合乳液提供了技術(shù)條件，利用本發(fā)明制得的紙張表面施膠劑可用于對(duì)各類紙張進(jìn)行表面施膠處理，經(jīng)過(guò)施膠后的紙張具有良好的抗張強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度，同時(shí)具有較好的磁性，且紙張表面施膠后白度高。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1 =Tb2O3摻雜Al A-B2O3-S1JIt性粒子的場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡照片。
[0008]圖2:聚丙烯酸酯/Tb2O3摻雜Al 203-B203-Si02磁性粒子復(fù)合乳液成膜后的場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡照片。
[0009]圖3:聚丙烯酸酯/Tb2O3摻雜Al 203-B203-Si02磁性粒子復(fù)合乳液施膠后紙張的機(jī)械性能。
[0010]圖4:聚丙烯酸酯/Tb2O3摻雜Al 203-B203-Si02磁性粒子復(fù)合乳液施膠后紙張的白度。
[0011]圖5:聚丙烯酸酯/Tb2O3摻雜Al 203-B203-Si02磁性粒子復(fù)合乳液施膠后紙張的磁滯回線。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0013]本發(fā)明涉及高白度磁性紙張表面施膠劑的制備方法，即聚丙烯酸酯/Tb2O3摻雜Al2O3-B2O3-S1JM性粒子復(fù)合乳液的制備方法，采用表面改性技術(shù)對(duì)磁性粒子進(jìn)行表面處理，解決磁性粒子在聚丙烯酸酯乳液中的分散問(wèn)題，利用共混法制備聚丙烯酸酯/Tb2O3摻雜Al2O3-B2O3-S12磁性粒子復(fù)合乳液，并將其應(yīng)用于闊葉木和竹葉漿紙張表面施膠中。具體由以下步驟實(shí)現(xiàn):
步驟一:聚丙烯酸酯乳液的制備:
稱取0.3?0.6重量份的聚丙烯酸溶解于15?20重量份的水中，攪拌均勻，用氨水調(diào)節(jié)體系pH=6.5?7.5 ;
取0.06?0.08重量份的十二烷基磺酸鈉和0.03?0.06重量份的聚乙二醇-400，將兩者混合均勻，與上述聚丙烯酸水溶液同時(shí)加入到三口燒瓶中，水浴40?50°C保溫反應(yīng)0.5h ；
然后，稱取2.5?5.0重量份的丙烯酸酯類單體加入到上述三口燒瓶中，75°C水浴反應(yīng)0.5h ； 接著，同時(shí)滴加5?10重量份的丙烯酸酯類單體以及0.01?0.02重量份的過(guò)硫酸銨溶液，過(guò)硫酸銨溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.43% ;
滴加完成后，80 °C水浴保溫反應(yīng)2h ；
步驟二:高白度磁性紙張表面施膠劑，即聚丙烯酸酯/Tb2O3摻雜Al 203-B203-Si02磁性粒子(Materials Letters, 2014, 137: 487-490)復(fù)合乳液的制備:
稱取0.50?1.0重量份的Tb2O3摻雜Al 203-B203-Si02磁性粒子于15?20重量份的水中，超聲分散lOmin，接著在50r/min機(jī)械攪拌下，依次將0.10?0.20重量份的乙烯基三乙氧基硅烷，2.5?3.0重量份的乙烯基三甲氧基硅烷和0.15?0.25重量份的聚乙二醇-400滴加到上述溶液中，滴加完畢，持續(xù)攪拌0.5h ;
接著，將40?50重量份的步驟一中得到的聚丙烯酸酯乳液滴加到上述溶液中，即得聚丙烯酸酯/Tb2O3摻雜Al 203-B203-Si02磁性粒子復(fù)合乳液，即高白度磁性紙張表面施膠劑。
[0014]所述磁性和高白度是由Tb2O3摻雜Al 203-B203-Si02磁性粒子引起的。硅烷偶聯(lián)劑(乙烯基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷)和聚乙二醇-400主要起到磁性粒子的表面改性和磁性粒子在聚丙烯酸酯乳液中均勻分散的作用。
[0015]實(shí)施例1:
步驟一:聚丙烯酸酯乳液的制備:
稱取0.3重量份的聚丙烯酸溶解于20重量份的水中，攪拌均勻，用氨水調(diào)節(jié)體系pH=6.5 ；
取0.08重量份的十二烷基磺酸鈉和0.03重量份的聚乙二醇-400，將兩者混合均勻，與上述聚丙烯酸水溶液同時(shí)加入到三口燒瓶中，水浴50°C保溫反應(yīng)0.5h ;
然后，稱取2.5重量份的丙烯酸酯類單體加入到上述三口燒瓶中，75°C水浴反應(yīng)0.5h ;接著，同時(shí)滴加10重量份的丙烯酸酯類單體以及0.01重量份的過(guò)硫酸銨溶液，過(guò)硫酸銨溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.43% ;
滴加完成后，80 °C水浴保溫反應(yīng)2h ；
步驟二:高白度磁性紙張表面施膠劑，即聚丙烯酸酯/Tb2O3摻雜Al 203-B203-Si02磁性粒子復(fù)合乳液的制備:
稱取1.0重量份的Tb2O3摻雜Al 203-B203-Si02