适用于pp人造合成纸表面涂布用单组份乳液及其合成方法
阅读说明：本技术 适用于pp人造合成纸表面涂布用单组份乳液及其合成方法 (Single-component emulsion suitable for coating surface of PP (polypropylene) artificial synthetic paper and synthetic method thereof ) 是由 杨新峰 施春燕 于 2020-12-24 设计创作，主要内容包括：本发明涉及适用于PP人造合成纸表面涂布用单组份乳液及其合成方法,其特征在于,在聚合工艺后段预乳化单体剩余60％-1％时,特殊单体加入预乳化釜滴加,参与聚合反应,提高了特殊单体使用效率,在烘干成膜过程中,因为后段加入,使得特殊单体被其他单体包裹在乳胶粒子内部情形大大减少,提高了特殊单体在成膜阶段参与交联反应的效率,减少了特殊单体使用量,达到了特殊单体更多用量同样的效果。(The invention relates to a single-component emulsion suitable for coating the surface of PP synthetic paper and a synthesis method thereof, which is characterized in that when 60-1% of pre-emulsified monomers remain at the rear section of a polymerization process, special monomers are added into a pre-emulsifying kettle in a dropwise adding manner to participate in polymerization reaction, so that the use efficiency of the special monomers is improved, and in the drying and film forming process, because of the rear section addition, the situation that the special monomers are wrapped inside latex particles by other monomers is greatly reduced, the efficiency of the special monomers participating in crosslinking reaction at the film forming stage is improved, the use amount of the special monomers is reduced, and the same effect of more special monomers is achieved.)
技术领域
本发明涉及薄膜涂布技术领域，尤其涉及一种适用于PP人造合成纸表面涂布用单组份乳液及其合成方法。
背景技术
随着社会的发展，商品流通数字化发展，快递，物流及每个商品的唯一性，可追溯性，催生了每个商品标签的唯一性，快捷性，使用方便性等要求，PP 人造合成纸标签应运而生，具有经济性，耐水，撕不烂，耐醇擦，防潮，使用快捷等各种优点，PP人造合成纸标签，近几年飞速发展，逐渐取代了部分纸张的应用，PP人造合成纸，最关键核心技术是表面涂布的涂料具有各种类似纸张的性能，这就对表面涂布乳液提出了各种苛刻的要求。
现有技术中，国内有部分公司采用两步涂布法，即第一遍在PP人造合成纸的薄膜表面预先涂布一层附着力良好的底涂，烘干后，在底涂上面再涂布一层功能性涂层，以实现用膜代替纸张的目的，在这种涂布方式中烘烤设备就需要两套，既浪费了能耗，也降低了生产效率，提高了生产成本，生产设备效率必然低下，能耗高，成品率低，人力物力等各方面成本都很高。
针对PP人造合成纸的一次涂布技术在国内仍处空白，因此亟待一种一次涂布的技术替代现有的两步涂布法，在保证附着力的前提下，可大幅度提高生产效率、大幅度降低能耗及成本。在打码标签行业快速发展，产品供不应求的情况下，生产效率的大幅度提升，无疑是重大突破。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提高丙烯酸乳液在PP人造合成纸表面涂布时的乳液附着力，提供一种高附着力涂布用的单组份乳液配方及其合成方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明一方面提供了一种适用于PP人造合成纸表面涂布用单组份乳液，包括以下组分，其含量以重量百分比计：
本发明采用特殊单体：双丙酮丙烯酰胺、己二酸二酰肼，特殊单体在乳液干燥过程中产生交联反应，交联反应过程中会有部分反应基团与薄膜表面官能团发生化学反应，使得本发明单组份丙烯酸乳液在人造pp薄膜表面产生附着力。双丙酮丙烯酰胺、己二酸二酰肼采用特殊聚合工艺，乳液干燥交联完成后，具有出色的耐醇擦性能。
优选的，硬单体采用苯乙烯或甲基丙烯酸甲酯的一种或多种。
优选的，软单体采用丙烯酸-2-乙基己酯或丙烯酸丁酯等软单体中的一种或多种。
优选的，交联剂采用双丙酮丙烯酰胺、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯的一种或多种。
优选的，膜助剂采用二丙二醇丁醚、甲醚、乙醚的一种或多种。本发明使用二丙二醇丁醚与醇酯十二作为成膜助剂，二丙二醇丁醚沸点在222-232℃，加入丙烯酸乳液中后因其特殊的分子结构，会渗透进入丙烯酸乳液乳胶粒子内部，在涂层烘干过程中，因其特殊的化学结构及沸点，有效的辅助丙烯酸乳液涂层成膜，使高速涂布成为可能(每分钟300米及以上)，再适当比例配合添加低成本的醇酯十二，极大的提高了生产效率与成品率。
优选的，双丙酮丙烯酰胺及己二酸二酰肼，在乳液干燥过程中产生交联反应，产生附着力。
本发明另一方面提供了一种适用于PP人造合成纸表面涂布用单组份乳液的合成方法，其特征在于：采用丙烯酸乳液聚合工艺，包括以下工艺步骤：
S1预乳化釜中加入去离子水1％-5％、乳化剂1％-3％，及除交联剂、己二酸二酰肼、膜助剂、醇酯十二外的单体，快速搅拌10-30分钟后，取出1％-10％的种子预乳化液备用；
S2反应釜中加入去离子水，然后升温到82℃，加入S1的种子预乳化液，同时加入过硫酸铵1％-5％引发剂，30分钟反应结束；
S3开始滴加预乳化釜中剩余的预乳化液，滴加时间控制在2-5小时，反应温度保持在78℃-85℃；
S4预乳化液滴加到剩余60％-1％时，停止滴加，加入交联剂，搅拌1-20 分钟，继续滴加，反应温度控制在78-85℃，滴加结束后，保温30-120分钟；
S5降温到65-75℃，滴加方式加入反应釜中叔丁基过氧化氢1％-3％，搅拌5-30分钟后；
S6滴加吊白块0.1％-3％，滴加5-30分钟，滴加结束后保温5-60分钟；
S7降温到50℃以下，按顺序加入氨水0.2％-3％，己二酸二酰肼0.5％-5％，二丙二醇丁醚0.5％-5％，醇酯十二0.5％-5％，搅拌5-30分钟后，200目滤网过滤出料。
本发明特殊单体添加工艺：在聚合工艺后段预乳化单体剩余(60-1)％加入预乳化釜滴加参与聚合反应，提高了特殊单体使用效率，在烘干成膜过程中，因为后段加入，使得特殊单体被其他单体包裹在乳胶粒子内部情形大大减少，提高了特殊单体在成膜阶段参与交联反应的效率，减少了特殊单体使用量，达到了特殊单体更多用量同样的效果。
本发明的有益效果在于：本发明使用新型单组份丙烯酸乳液，改变了pp 合成纸涂布生产工艺即采用一次涂布技术，实现提高生产效率，节约能耗，降低生产成本；在既满足各种使用要求的基础下，又能够保证附着力，不掉粉，烘烤设备只需要一套，大幅度提高了生产效率，降低了能耗，节约成本，在打码标签行业快速发展，产品供不应求的情况下，机器开机速度大幅度提升，生产效率的大幅度提升，无疑是节约了购进生产设备资金，使得下游工厂取得了快速发展，人力物力都相应减少，大幅度提高了生产效率，节约成本，成品率极大提高，创造了巨大的经济效益。
阴离子乳化剂与非离子乳化剂配合使用，阴离子乳化剂提高乳胶粒子机械稳定性，非离子乳化剂提高乳胶粒子电解质稳定性，阴离子乳化剂采用含有脂肪醇聚氧乙烯醚的铵盐和钠盐，非离子乳化剂使用(9-40)EO数的脂肪醇聚氧乙烯醚乳化剂，非离子乳化剂有效含量使用量与阴离子有效含量使用量比在 (1-2)，极大的提高了本发明丙烯酸乳液的生产稳定性与钙离子稳定性，使得批量化稳定生产成为可能，同时满足下游客户的使用要求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步说明，相信对本领域技术人员来说是清楚的。
实施例一
一种适用于PP人造合成纸表面涂布用单组份乳液，在本实施例中，包括以下组分，其含量以重量百分比计：
在本实施例中，一种适用于PP人造合成纸表面涂布用单组份乳液的合成方法，采用丙烯酸乳液聚合工艺，包括以下工艺步骤：
S1预乳化釜中加入去离子水1.5％，乳化剂1％，及除双丙酮丙烯酰胺，甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯，己二酸二酰肼，二丙二醇丁醚，醇酯十二外的单体，快速搅拌10分钟后，取出1％的种子预乳化液备用，
S2反应釜中加入去离子水，然后升温到82℃，加入种子预乳化液，同时加入过硫酸铵2％引发剂，30分钟反应结束，
S3开始滴加预乳化釜中剩余的预乳化液，滴加时间控制在2小时，反应温度保持在78℃，
S4预乳化液滴加到剩余60％-1％时，停止滴加，加入双丙酮丙烯酰胺、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯，搅拌2分钟，继续滴加，反应温度控制在78 ℃，滴加结束后，保温30分钟，
S5降温到65℃，滴加加入反应釜中叔丁基过氧化氢1％，搅拌5分钟后，
S6滴加吊白块0.1％，滴加5分钟，滴加结束后保温10分钟，
S7降温到50℃以下，按顺序加入氨水0.2％，己二酸二酰肼0.5％，二丙二醇丁醚1％，醇酯十二5％，搅拌10分钟后，200目滤网过滤出料。
实施例二
一种适用于PP人造合成纸表面涂布用单组份乳液，在本实施例中，包括以下组分，其含量以重量百分比计：
在本实施例中，一种适用于PP人造合成纸表面涂布用单组份乳液的合成方法，采用丙烯酸乳液聚合工艺，包括以下工艺步骤：
S1预乳化釜中加入去离子水2.5％，乳化剂2％，及除双丙酮丙烯酰胺，甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯，己二酸二酰肼，二丙二醇丁醚，醇酯十二外的单体，快速搅拌20分钟后，取出5％的种子预乳化液备用，
S2反应釜中加入去离子水，然后升温到82℃，加入种子预乳化液，同时加入过硫酸铵2％引发剂，30分钟反应结束，
S3开始滴加预乳化釜中剩余的预乳化液，滴加时间控制在3小时，反应温度保持在80℃，
S4预乳化液滴加到剩余60％-1％时，停止滴加，加入双丙酮丙烯酰胺、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯，搅拌10分钟，继续滴加，反应温度控制在80 ℃，滴加结束后，保温60分钟，
S5降温到70℃，滴加加入反应釜中叔丁基过氧化氢1.5％，搅拌15分钟后，
S6滴加吊白块2％，滴加10分钟，滴加结束后保温25分钟，
S7降温到50℃以下，按顺序加入氨水0.5％，己二酸二酰肼0.5％，二丙二醇丁醚1％，醇酯十二2％，搅拌20分钟后，200目滤网过滤出料。
实施例三
一种适用于PP人造合成纸表面涂布用单组份乳液，在本实施例中，包括以下组分，其含量以重量百分比计：
在本实施例中，一种适用于PP人造合成纸表面涂布用单组份乳液的合成方法，采用丙烯酸乳液聚合工艺，包括以下工艺步骤：
S1预乳化釜中加入去离子水5％，乳化剂2.5％，及除双丙酮丙烯酰胺，甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯，己二酸二酰肼，二丙二醇丁醚，醇酯十二外的单体，快速搅拌30分钟后，取出10％的种子预乳化液备用，
S2反应釜中加入去离子水，然后升温到82℃，加入种子预乳化液，同时加入过硫酸铵1％引发剂，30分钟反应结束，
S3开始滴加预乳化釜中剩余的预乳化液，滴加时间控制在5小时，反应温度保持在85℃，
S4预乳化液滴加到剩余60％-1％时，停止滴加，加入双丙酮丙烯酰胺、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯，搅拌20分钟，继续滴加，反应温度控制在85 ℃，滴加结束后，保温120分钟，
S5降温到75℃，滴加加入反应釜中叔丁基过氧化氢1％，搅拌30分钟后，
S6滴加吊白块3％，滴加30分钟，滴加结束后保温60分钟，
S7降温到50℃以下，按顺序加入氨水1％，己二酸二酰肼0.5％，二丙二醇丁醚0.5％，醇酯十二0.5％，搅拌30分钟后，200目滤网过滤出料。
实施例四
上述实施例一至三中
硬单体的苯乙烯，可替换为甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯的混合物。
软单体的丙烯酸-2-乙基己酯，可替换为丙烯酸丁酯或丙烯酸丁酯与丙烯酸-2-乙基己酯的混合物。
交联剂的双丙酮丙烯酰胺，可替换为采用甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯、或双丙酮丙烯酰胺与甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯的混合物。
第一膜助剂的二丙二醇丁醚，可替换为甲醚、乙醚。
实施例五
本发明采用一遍涂布，第一遍在pp薄膜表面涂布一层附着力涂层，烘干即可。同时满足了附着力与功能性涂层的要求，烘烤设备只需要一套，能耗大大降低，机器开机速度大幅度提升，人力物力都相应减少，大幅度提高了生产效率，节约成本，成品率极大提高，创造了巨大的经济效益。
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