一种UV固化纸张表面施胶剂及其制备与应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114108371A(43)申请公布日2022.03.01(21)申请号202111502414.0D21H19/46(2006.01)(22)申请日2021.12.09D21H21/54(2006.01)B82Y40/00(2011.01)(71)申请人山东瑞博龙化工科技股份有限公司C08F222/20(2006.01)地址251500山东省德州市临邑经济开发C08F220/58(2006.01)区C08F2/48(2006.01)(72)发明人姚慧玲李田田王明陆郑万强邢训坤唐明成王红乐崔世栋(74)专利代理机构合肥国和专利代理事务所(普通合伙)34131代理人孙永刚(51)Int.Cl.D21H21/16(2006.01)D21H19/40(2006.01)D21H19/62(2006.01)D21H19/44(2006.01)权利要求书3页说明书12页(54)发明名称一种UV固化纸张表面施胶剂及其制备与应用(57)摘要本发明涉及一种UV固化纸张表面施胶剂及其制备与应用，属于纸张表面施胶剂技术领域。以丙烯酰吗啉、有机功能化树枝状纳米二氧化硅和聚酯丙烯酸酯预聚物为主要组分，采用极性丙烯酰吗啉替代传统的苯乙烯及丙烯酸，可以与纸张中的纤维氢键结合，具有抗高温，抗盐碱、抗剪切、固化速率快等优良的特性。纳米二氧化硅的加入赋予表面施胶剂优异的抗水性能、机械性能、耐热性能，提高了紫外线吸收性。UV固化后聚酯丙烯酸酯预聚物自由基聚合交联形成高分子网状结构，纤维间粘结力增强，增加了涂膜的致密性，可提高纸张表面的光滑度和湿强度。采用UV固化无需使用乳化剂，可避免乳化剂残留而引起的纸张物理机械和化学性能下降，及遇水吸水溶胀等问题。CN114108371ACN114108371A权利要求书1/3页1.一种UV固化纸张表面施胶剂，其特征在于由下述重量份数的组分制备而成：其中所述的有机功能化树枝状纳米二氧化硅为树枝状多孔纳米二氧化硅，粒径为100～200nm；其中所述的聚酯丙烯酸酯预聚物为丙烯酸封端的己二酸、二甘醇、马来酸酐三元共聚物，其结构式如下：其中，4≤n≤8。2.如权利要求1所述的一种UV固化纸张表面施胶剂，其特征在于：所述的活性稀释剂为三丙二醇二丙烯酸酯和乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的组合物，三丙二醇二丙烯酸酯与乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的质量比为1:1～3。3.如权利要求1所述的一种UV固化纸张表面施胶剂，其特征在于：所述的光引发剂为2‑苯基苄‑2‑二甲基胺‑1‑(4‑吗啉苄苯基)丁酮、2,4,6‑三甲基苯甲酰基‑二苯基氧化膦、苯基双(2,4,6‑三甲基苯甲酰基)氧化膦和2‑甲基‑1‑(4‑甲硫基苯基)‑2‑吗啉基‑1‑丙酮中任意比例的一种或几种。4.一种制备如权利要求1所述的有机功能化树枝状纳米二氧化硅的方法，其特征在于包括以下步骤：a.制备树枝状纳米二氧化硅：在反应器A中加入30.2～45.5g正硅酸乙酯和60～80ml无水乙醇，恒温至30～40℃，充分搅拌形成溶液；在反应器B中加入70.5～80.8g去离子水，0.2～1.3g模板剂十二烷基苄基三甲基溴化铵，0.5～2.6g尿素，充分搅拌后与反应器A中溶液混合，形成反应母液；母液在均相反应器中进行水热合成，升温至120～125℃，反应4～5h，搅拌速度为60r/min，得到稳定的白色乳液；将得到的白色乳液离心分离，并用丙酮和去离子水各洗涤3次，在70℃温度下烘干，得到白色粉末；再将白色粉末置于马弗炉中，升温至500℃，煅烧6～7h，去除模板剂十二烷基苄基三甲基溴化铵，得到树枝状纳米二氧化硅；b.树枝状纳米二氧化硅有机功能化：将10.5～20.5g步骤a制备的树枝状纳米二氧化硅分散在N,N‑二甲基丙酰胺中，超声分散20min，得到分散均匀的悬浮液；将悬浮液加入到三口烧瓶中，在70～80℃条件下，缓慢滴入70.2～80.5gN,N‑二甲基丙酰胺、70.2～80.5g甲苯‑2,4‑二异氰酸酯和5.5～10.6g二月桂酸二丁基烯，反应2～3h后，降温至45～55℃，再加入2.5～5g对苯二酚，并逐滴加入70～80g丙烯酸羟乙酯和70～80gN,N‑二甲基丙酰胺的混合物；反应2～3h后，将产物在真空箱中进行干燥，干燥温度为30～40℃，充分研磨后得到有机功能化并且表面带有活性双键的有机功能化树枝状纳米二氧化硅。2CN114108371A权利要求书2/3页5.一种如权利要求1所述的聚酯丙烯酸酯预聚物，其特征在于由下述重量份数的组分制备而成：6.如权利要求5所述的一种聚酯丙烯酸酯预聚物，其特征在于：其中所述的催化剂为对甲苯磺酸，所述的阻聚剂为对苯二酚。7.一种制备如权利要求5或6任意一项所述的聚酯丙烯酸酯预聚物的方