專利名稱：一種用于石頭紙的功能性添加劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石頭紙技術(shù)領(lǐng)域，確切地說是用于提高石頭紙印刷性的添加劑。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的利用木質(zhì)纖維造紙的技術(shù)，因大量消耗自然資源、能源及由此而造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。為了保護(hù)自然資源和環(huán)境，人類嘗試各種技術(shù)，改善因造紙業(yè)帶來的各種弊端，目前一種新型的造紙業(yè)正被人們重視——石頭紙生產(chǎn)技術(shù)。石頭紙以碳酸鈣為主料， 并加少許其他有機(jī)物添加劑，經(jīng)特殊工藝生產(chǎn)而成，減少了對木材的消耗和水資源的污染， 而被冠以環(huán)保產(chǎn)品的美名，石頭紙生產(chǎn)技術(shù)必將進(jìn)入一個新的發(fā)展時期。石頭紙是一個新型的產(chǎn)業(yè)，要將石頭紙完全達(dá)到傳統(tǒng)纖維紙的各項(xiàng)性能還有待于對新技術(shù)的不斷研究和應(yīng)用。印刷性是紙類重要的性能要求之一，。因此解決石頭紙印刷質(zhì)量問題是石頭紙生產(chǎn)廠家都面臨的一個技術(shù)難題。中國專利CN200910193977. 9在制備無水石頭紙方面作了多方面的技術(shù)描述，提高石頭紙印刷性是通過在石頭原紙表面電暈處理和再涂布二道工藝來完成，應(yīng)該說這些方法對提高石頭紙的印刷質(zhì)量發(fā)揮了一定的作用，但工藝繁瑣，而且生產(chǎn)成本偏高，降低了產(chǎn)品的收益率，事實(shí)上通過二道工藝處理也沒有完全解決提高石頭紙的印刷性能。解決技術(shù)難題必須依靠高新技術(shù)，通過在石頭紙制備過程中直接加入功能性添加劑是解決這一技術(shù)難題最合理、最有效的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于石頭紙的功能性添加劑，以解決上述技術(shù)難題。本發(fā)明所述的用于石頭紙的功能性添加劑，是采用包括如下重量份的組分制備的氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷 0.5 1.5份
功能性單體3 6份
引發(fā)劑0.02 0.12份
1-苯基-5巰基四氮唑
1-(1-羥基-2-萘偶氮)-2-萘酚-4-磺酸鈉
3 5份
1 3份。所述納米二氧化硅的粒徑范圍為50 80納米的混合體；所述納米三氧化鋁的粒徑范圍為50 80納米的混合體；所述功能性單體選自丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯或丙烯酸異辛酯一種或數(shù)種；所述引發(fā)劑選自偶氮二異丁酸二甲酯、叔丁基過氧化苯甲酸酯、1-二甲基-3-羥丁酯或過氧化新癸酸的一種；所述的用于石頭紙的功能性添加劑的制備方法，包括如下步驟將雙-(3-Y-三乙氧基硅基丙基)四硫化物、N-(β —氨乙基)-Y-氨丙基三甲 (乙)氧基硅烷溶解在乙醇中，再加入納米二氧化硅和納米三氧化鋁，升溫至75 85°C，并保持回流，保溫1 1. 5小時，再加入(3-氯-2羥丙基)三甲基氯化銨后繼續(xù)保溫0. 5 1 小時，再加入引發(fā)劑，然后再滴加功能性單體，20 30分鐘內(nèi)滴加完畢，加入1-苯基-5巰基四氮唑和氨1-(1-羥基-2-萘偶氮)-2-萘酚-4-磺酸鈉，保溫1 1. 5小時，即可得到石頭紙用功能性添加劑。本發(fā)明的石頭紙功能性添加劑，是通過對納米二氧化硅和納米氧化鋁表面進(jìn)行化學(xué)與物理改性后接枝引入功能性吸附基團(tuán)，當(dāng)作為添加劑應(yīng)用于石頭紙中后，在紙的表面帶有親墨性基團(tuán)，增強(qiáng)了石頭紙印刷過程中的吸附性，提高了石頭紙的印刷質(zhì)量。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例中，如無特別說明，組分均為重量份，納米二氧化硅的平均粒徑為75納米； 納米三氧化鋁的平均粒徑為75納米。實(shí)施例1
納米二氧化硅5 10份
納米三氧化鋁5 10份
乙醇10 20份
(3-氯-2羥丙基)三甲基氯化鉸0.5 1.5份
雙-(3-γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物0,5 I.5份
β
/K
N-
4
配方納米二氧化硅5份、納米三氧化鋁10份、乙醇10份、(3-氯-2羥丙基)三甲基氯化銨0.5份、雙-(3-γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物0.5份、N-(β —氨乙基)-Y-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷1. 5份、丙烯酸丁酯3份、偶氮二異丁酸二甲酯0. 02份、1-苯基-5 巰基四氮唑1份、1-(1-羥基-2-萘偶氮)-2-萘酚-4-磺酸鈉3份。制備方法將雙-(3-Y-三乙氧基硅基丙基)四硫化物、N-(β —氨乙基)-Y-氨丙基三甲 (乙)氧基硅烷溶解在無水乙醇中，再加入納米二氧化硅與納米三氧化鋁，攪拌下升溫至 75°C，并保持回流，保溫1.5小時，再加入(3-氯-2羥丙基)三甲基氯化銨后繼續(xù)保溫1小時；再加入偶氮二異丁酸二甲酯，然后再滴加丙烯酸丁酯單體，20分鐘內(nèi)滴加完畢，立即加入1-苯基-5巰基四氮唑和1-(1-羥基-2-萘偶氮)-2-萘酚-4-磺酸鈉，保溫1. 5小時， 得到用于石頭紙的功能性添加劑。實(shí)施例2納米二氧化硅10份、納米三氧化鋁5份、無水乙醇15份、(3-氯_2羥丙基)三甲基氯化銨1.5份、雙-(3-γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物1.5份、N-(β —氨乙基)-Y-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷0. 5份、丙烯酸甲酯6份、叔丁基過氧化苯甲酸酯0. 12份、1-苯基-5巰基四氮唑3份、1-(1-羥基-2-萘偶氮)-2-萘酚-4-磺酸鈉1份。制備方法將雙-(3-Y-三乙氧基硅基丙基)四硫化物、N-(β —氨乙基)-Y-氨丙基三甲 (乙)氧基硅烷溶解在無水乙醇中，再加入納米二氧化硅與納米三氧化鋁，攪拌下升溫至 85°C，并保持回流，保溫1小時，再加入(3-氯-2羥丙基)三甲基氯化銨后繼續(xù)保溫0.5小時；再加入叔丁基過氧化苯甲酸酯，然后再滴加丙烯酸甲酯單體，30分鐘內(nèi)滴加完畢，立即加入1-苯基-5巰基四氮唑和1-(1-羥基-2-萘偶氮)-2-萘酚-4-磺酸鈉，保溫1小時， 得到用于石頭紙的功能性添加劑。實(shí)施例3納米二氧化硅7. 5份、納米三氧化鋁7. 5份、無水乙醇20份、(3_氯_2羥丙基)三甲基氯化銨7. 5份、雙-(3-γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物7.5、Ν-(β —氨乙基)-Y-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷0. 75份、醋酸乙烯酯4份、偶氮二異丁酸二甲酯0. 04份、1-苯基-5巰基四氮唑1. 5份、1-(1-羥基-2-萘偶氮)-2-萘酚-4-磺酸鈉1. 5份。制備將雙-(3-Y-三乙氧基硅基丙基)四硫化物、N-(β —氨乙基)-Y-氨丙基三甲 (乙)氧基硅烷溶解在無水乙醇中，再加入納米二氧化硅與納米三氧化鋁，攪拌下升溫至 80°C，并保持回流，保溫0. 75小時，再加入(3-氯-2羥丙基)三甲基氯化銨后繼續(xù)保溫0. 75 小時；再加入偶氮二異丁酸二甲酯，然后再滴加醋酸乙烯酯單體，25分鐘內(nèi)滴加完畢，立即加入1-苯基-5巰基四氮唑和1-(1-羥基-2-萘偶氮)-2-萘酚-4-磺酸鈉，保溫0. 75小時，得到用于石頭紙的功能性添加劑。實(shí)施例4納米二氧化硅7. 5份、納米三氧化鋁7. 5份、無水乙醇15份、(3_氯_2羥丙基)三甲基氯化銨7. 5份、雙-(3-γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物7.5、Ν-(β —氨乙基)-Y-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷0. 75份、丙烯酸異辛酯5份、1- 二甲基-3-羥丁酯0. 10份、1-苯基-5巰基四氮唑1. 5份、1-(1-羥基-2-萘偶氮)-2-萘酚-4-磺酸鈉1. 5份。制備將雙-(3-Y-三乙氧基硅基丙基)四硫化物、N-(β —氨乙基)-Y-氨丙基三甲 (乙)氧基硅烷溶解在無水乙醇中，再加入納米二氧化硅與納米三氧化鋁，攪拌下升溫至 80°C，并保持回流，保溫0. 75小時，再加入(3-氯-2羥丙基)三甲基氯化銨后繼續(xù)保溫0. 75 小時；再加入偶氮二異丁酸二甲酯，然后再滴加丙烯酸異辛酯單體，25分鐘內(nèi)滴加完畢，立即加入1-苯基-5巰基四氮唑和1-(1-羥基-2-萘偶氮)-2-萘酚-4-磺酸鈉，保溫0. 75 小時，得到用于石頭紙的功能性添加劑。實(shí)施例5納米二氧化硅7. 5份、納米三氧化鋁7. 5份、無水乙醇10份、(3_氯_2羥丙基)三甲基氯化銨7. 5份、雙-(3-γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物7.5、Ν-(β —氨乙基)-Y-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷0. 75份、丙烯酸丁酯1. 5份、丙烯酸甲酯1. 5份、醋酸乙烯酯2 份、丙烯酸異辛酯0. 5份、過氧化新癸酸0. 08份、1-苯基-5巰基四氮唑1. 5份、1-(1-羥基-2-萘偶氮)-2-萘酚-4-磺酸鈉1. 5份。制備將雙-(3-Y-三乙氧基硅基丙基)四硫化物、無水乙醇20、Ν_(β —氨乙基)-Y-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷溶解在無水乙醇中，再加入納米二氧化硅與納米三氧化招，攪拌下升溫至80°C，并保持回流，保溫0. 75小時，再加入(3-氯-2羥丙基)三甲基氯化銨后繼續(xù)保溫0. 75小時；再加入叔丁基過氧化苯甲酸酯，然后再滴加丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸異辛酯的混合單體，25分鐘內(nèi)滴加完畢，立即加入1-苯基-5 巰基四氮唑和1-(1-羥基-2-萘偶氮)-2-萘酚-4-磺酸鈉，保溫0. 75小時，得到用于石頭紙用功能性添加劑實(shí)施例6石頭紙功能性添加劑通過如下組合和方法制備成石頭紙，再進(jìn)行應(yīng)用性能測定(1)測試樣品制備石頭紙功能性添加劑20份、功能性碳酸鈣70份(見說明)、線性低密度聚乙烯7 份(密度0. 92 0. 93，熔體指數(shù)MI 0. 4 0. 8)、熱熔膠5份(又稱EVA，熔點(diǎn)120°C )、油酸酰胺0. 2份、鄰苯二甲酸二辛酯3份、聚乙烯蠟0. 4份(4000分子量)、四[β - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 1份、硫代二丙酸二月桂酯0. 1份、水楊酸對辛基苯酯0. 1份、失水山梨醇硬脂酸酯0. 5份。將石頭紙功能性添加劑、功能性碳酸鈣、熱熔膠、低密度聚乙烯在140°C下高速混合30分鐘后、加入鄰苯二甲酸二辛酯、聚乙烯蠟、油酸酰胺、四[β _(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸二月桂酯、水楊酸對辛基苯酯、失水山梨醇硬脂酸酯繼續(xù)高速混合30分鐘，然后送入175°C塑化機(jī)塑化，175°C擠出機(jī)流延，175°C四軸壓延機(jī)壓延成0. 08mm左右的石頭紙；說明功能性碳酸鈣采用如下方法制備a.將硝酸鉀0. 5份溶解在3份丙三醇中，再用溶液重量2倍的乙醇稀釋后，再加入 0. 5份6-硝基苯并咪唑，硝酸鹽，溶解后，在80°C下回流加熱1小時；
6
b.將2份抗靜電劑(乙氧基月桂酷胺與單硬脂酸甘油酯的組合物，重量比例為各占50%，采用杭州臨安德昌化學(xué)有限公司-型號HDC-308的產(chǎn)品)與2份Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合，并用混合液重量2倍的乙醇稀釋；c.混合釜內(nèi)，加入90份重質(zhì)碳酸鈣O000目)和1份硬脂酸鋇，將a與b分別均勻地噴入高速混合釜內(nèi)，再加入1份聚四氟乙烯微粉、0. 4份雙酚A、升溫至75°C，保溫1. 5小時；d.將0. 075份偶氮二異丁酸二甲酯用無水乙醇溶解，然后全部加入到5份丙烯酸丁酯中，充分混合均勻，再噴入高速混合釜內(nèi)，在100°C下保溫1小時，并將乙醇全部揮發(fā)干凈， 得到功能性碳酸鈣。(2)對比樣品為中國專利CN200910193977. 9石頭紙樣品。由于在石頭紙領(lǐng)域暫無國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，只能參照相近的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/ T18359-2001方法和要求進(jìn)行測定，同時根據(jù)石頭紙使用方面的測試要求結(jié)合有關(guān)實(shí)際性
能進(jìn)行測試。
權(quán)利要求
1.-種用于石頭紙的功能性添加劑，其特征在于，是采用包括如下重量份的組分制備納米ニ氧化硅5 10份納米三氧化鋁5 10份乙醇10 20份(3-氯-2羥丙基)三甲基氯化銨0.5 1.5份雙-(3個三乙氧基硅基丙基)四硫化物0.5 1.5份N- (|3—氨乙基)-Y-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷0.5 1.5份功能性單體3 6份引發(fā)劑0.02 0.12份1-苯基-5巰基四氮唑3 5份I-G-羥基-2-萘偶氮)-2-萘酚-4-磺酸鈉1 3份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于石頭紙的功能性添加劑，其特征在于，所述納米二氧化硅的粒徑范圍為50 80納米，所述納米三氧化鋁的粒徑范圍為50 80納米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于石頭紙的功能性添加劑，其特征在于，所述功能性單體選自丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯或丙烯酸異辛酯中一種或數(shù)種；所述引發(fā)劑選自偶氮二異丁酸二甲酯、叔丁基過氧化苯甲酸酯、1-二甲基-3-羥丁酯或過氧化新癸酸的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于石頭紙的功能性添加劑，其特征在于，所述的用于石頭紙的功能性添加劑的制備方法，包括如下步驟將雙-(3-Y-三乙氧基硅基丙基)四硫化物、Ν-(β —氨乙基)-Y-氨丙基三甲(乙) 氧基硅烷溶解在乙醇中，再加入納米二氧化硅和納米三氧化鋁，升溫至75 85°C，并保持回流，保溫1 1. 5小時，再加入(3-氯-2羥丙基)三甲基氯化銨后繼續(xù)保溫0. 5 1小時，再加入引發(fā)劑，然后再滴加功能性單體，20 30分鐘內(nèi)滴加完畢，加入1-苯基-5巰基四氮唑和氨1-(1-羥基-2-萘偶氮)-2-萘酚-4-磺酸鈉，保溫1 1. 5小時，即可得到石頭紙用功能性添加劑。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于石頭紙的功能性添加劑，是采用包括如下重量份的組分制備的納米二氧化硅5～10份，納米三氧化鋁5～10份，乙醇10～20份，(3-氯-2羥丙基)三甲基氯化銨0.5～1.5份，雙-(3-γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物0.5～1.5份，N-(β一氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷0.5～1.5份，功能性單體3～6份，引發(fā)劑0.02～0.12份，1-苯基-5巰基四氮唑3～5份，1-(1-羥基-2-萘偶氮)-2-萘酚-4-磺酸鈉1～3份。本發(fā)明的石頭紙功能性添加劑，作為添加劑應(yīng)用于石頭紙中后，在紙的表面帶有親墨性基團(tuán)，增強(qiáng)了石頭紙印刷過程中的吸附性，提高了石頭紙的印刷質(zhì)量。
文檔編號C04B24/26GK102363572SQ20111018302
公開日2012年2月29日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者施曉旦, 王養(yǎng)臣, 郭和森 申請人:上海東升新材料有限公司