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文档简介

2023/1/1112.2颜料涂布的原料二、胶黏剂2023/1/112人生犹如化学H2O对Cl2一心一意,Cl2却偏偏要弄出“三分四离”。高中阶段,我们只研究F、Cl、Br、I,因为爱(At)具有放射性!Tobecontinued……2023/1/113黏和粘国家语言文字工作委员会和中华人民共和国新闻出版署于1988年3月25日《关于发布〈现代汉语通用字表〉的联合通知》中恢复使用“黏(nián

)”字。2023/1/114在表达“黏(nián)”时,表能把一种东西附着在另一种东西上的性质,恢复使用“黏”字,如:黏膜、黏液、黏性、黏稠、黏度、黏附、黏糕、黏合、黏糊糊、黏米、黏土、黏着等;说“这东西真nián”,要用“黏”字。在表达“粘(zhān)”的概念时,表黏性物(或用黏性物)把物体连接起来,使用“粘”字,如:粘贴、粘连等;说“把这张纸zhān上”,要用“粘”字。

2023/1/115(一)胶黏剂的工作原理和基本要求

工作原理:机械作用(非主要因素):胶黏剂渗入被黏物空隙固化后产生的机械作用。钉键作用、勾键作用、根键作用、楔键作用物理化学作用(主要因素):当胶黏剂分子与被黏物间距离小于0.5nm时产生物理化学结合。化学键:离子键、共价键和配位键分子间力:氢键、范德华力(主要因素)2023/1/116黏结力的大小以涂层的表面强度表征,黏结强度取决于:胶黏剂的内聚强度被黏材料的强度胶黏剂与被黏材料之间的黏结力黏结强度最终取决于3者间的最薄弱环节!2023/1/117胶黏剂的作用:涂盖于纸面使颜料粒子之间及颜料与原纸之间牢固结合;作为颜料液的胶体保护剂,使涂料液稳定;作为颜料的介质,使涂料液具有适当的流动性以利于涂布作业;调节涂层对油墨的吸收性。2023/1/118胶黏剂基本要求:对颜料有较好的黏结力;图2-8所示是不同胶黏剂的用量和涂布纸涂层强度的关系。与颜料的相容性要好,不损害颜料的性质;化学稳定性要好,以使涂料不变质;既要有适当的流动性,又要有一定的黏度、保水性和成膜性;应保证涂层有适当的吸墨性和塑性,以提高压光效果;颜色要浅,尽量不含杂质;来源丰富,价格低廉。2023/1/1192023/1/1110胶黏剂的相对黏结能力胶黏剂相对用量聚乙烯醇1羧甲基纤维素1苯乙烯-丁二烯胶乳2-2.5丙烯酸胶乳2-2.5聚乙酸乙烯酯胶乳(共聚物)2-2.5聚乙酸乙烯酯胶乳(均聚物)2.5-3大豆蛋白2.5-3淀粉2.5-3相互替代时用量参考!2023/1/1111胶黏剂的需要量:一种观点认为,胶黏剂需要量直接与颜料的比表面积有关,颗粒越小,比表面积越大,所需胶黏剂量也越多;另一种观点认为,颜料的胶黏剂需要量由颜料填充后的空隙体积所支配,即与颜料沉降体积有关,沉降体积减小,胶黏剂需要量也减小。因此通过测定某一颜料的相对沉降体积作为确定该颜料胶黏剂需要量的依据。建议两种观点都要考虑,后者更重要些!2023/1/1112(二)常用胶黏剂及其特性常用胶黏剂的种类:(p40,表2-10常用胶黏剂种类和特性)天然胶黏剂:骨胶、干酪素、豆酪素和阿拉伯树胶等,淀粉及淀粉衍生物胶黏剂;合成胶黏剂:丁苯胶乳、羧基丁苯胶乳、聚乙烯醇、丙烯酸系列胶黏剂等。现状:目前普遍使用高流动性的合成树脂胶乳为主体胶黏剂来制备高固含量涂料,其他胶黏剂则作为辅助胶黏剂使用。2023/1/1113胶黏剂的发展最早涂布用胶黏剂多用动物胶(如骨胶、皮胶和明胶等)和阿拉伯树胶等后来多使用干酪素和豆酪素蛋白质类胶黏剂随着干酪素的涨价,过去因流动性和抗水性问题不怎么使用的淀粉,由于改性和抗水技术改进得以利用。随着生产技术的提高,涂料已向高浓度涂料发展,又带来了高浓度涂料的流动性问题。涂布胶黏剂主要采用合成胶黏剂与其他类型胶黏剂互相配合使用。而全胶乳类的涂料配方已得到了实际应用。2023/1/11141.合成胶乳

合成胶乳是20世纪50年代开始用作颜料涂布胶黏剂的,它表现出很好的强度、耐水及光泽特性,但价格高,稳定性差,与涂料中其他成分的相容性也差,因此只作为一种辅助胶黏剂来使用。到了60年代,采用羧基改性技术,使胶乳的稳定性和对其他成分的相容性都得到了很大改善,产量的增大也使生产成本显著下降,因此价格也变得可以接受了,加上后来的技术进步和胶乳质量及品种的增加,使其发展为涂布用胶黏剂的主体。2023/1/1115(1)合成胶乳的一般物理性质

作为造纸涂布胶黏剂,胶乳可定义为:含水的聚合物胶体粒子分散体,其粒子规格范围为50nm~300nm。胶粒的折射率一般为1.4~1.6,而水的折射率为1.33,二者之差,使乳液一般为白色。胶乳常用的物理及化学指标有:固含量(%),pH,组成成分,粒径,树脂的玻璃态转化温度(Tg),最低成膜温度(MFFT)等。2023/1/1116检测方法固含量%:质量分析法pH:pH计聚合物成分:与GC-MS相结合的IR、NMR或高温热解粒子规格:光散射法、电子显微镜等分子量:GPCTg:DSC等MFFT:最低成膜温度仪2023/1/1117(2)合成胶乳的种类

合成树脂胶黏剂有许多类型,例如,苯乙烯-丁二烯共聚物(丁苯)胶乳、聚丙烯酸类胶乳、丁腈胶乳、聚醋酸乙烯酯胶乳等,其中丁苯胶乳是应用最广的合成胶乳。胶乳的性质有很大差异,而且即使同一种胶乳,由于采用不同的改性技术,性能也存在着很大差异。比如引入-COOH、-CN等极性基团,以及极性基团引入的数量不同,都可以获得黏结强度和机械性能不同的胶乳。

2023/1/11182023/1/1119(3)合成胶乳的使用特性

合成胶乳有可塑性和弹性,制成涂料生产涂布纸,压光后容易产生较高光泽,而且纸面有平滑性、柔软性、耐水性。并且耐水性经过一段时间后会更加提高。能使单面涂布纸减少卷曲,尺寸稳定。合成胶乳对颜料黏结力好,与干酪素差不多。2023/1/1120如与干酪素和淀粉混合使用,则比单独使用干酪素或淀粉时,涂出的涂布纸质量要好些。单独使用合成胶乳,涂布纸表面强度的丹尼逊蜡值要比用干酪素的值低些,这是由于树脂的热塑性、黏附蜡的缘故。因此不能用蜡来检验其黏结力。由于合成胶乳制得的涂料黏度低,适合于高浓涂料的制备,对近代高速涂布机的发展,起到很大作用。2023/1/1121丁苯胶乳

styrene—butadienelatice

丁苯胶乳(CH2CHCHCH2CH2CHC6H5)。是丁二烯和苯乙烯两种单体乳胶在碱性溶液(如肥皂液)里的共聚产物,属合成橡胶类,是合成胶乳中应用最广泛的一种。典型的丁苯胶乳的特性如表2—22所示。2023/1/11222023/1/1123苯乙烯与丁二烯的比例不同(40/60~80/20),胶乳的性质也不同。一般,苯乙烯的含量增加,聚合物的玻璃态转化点增高,纯的聚1,4-丁二烯的Tg在-108℃,而纯的聚苯乙烯的Tg为100℃,在上述比例范围内,丁苯胶乳聚合物的Tg为-25~50℃。显然苯乙烯的比例增大,其弹性、手感黏滞性也逐步降低,而硬度提高。性质2023/1/11242023/1/1125由图可见:苯乙烯的用量在55%~60%时,颜料的黏结力最大,此时的Tg为0~20℃;在60%以下时,湿耐摩擦强度最高,即较软的胶乳具有较高的湿耐磨强度。苯乙烯比例较低时,涂层的光泽度较低,而苯乙烯的比例超过55%,随着苯乙烯的比例增大,光泽度迅速提高,这可能是胶乳粒子较软时,粒子的变形和收缩造成涂层皱缩所致。在高光泽纸中,涂料所用的丁苯胶乳中苯乙烯比例高达80%。较软的胶乳,有利于凹版印刷时的油墨转移,因此丁二烯的比例越高,越有利于减少凹版印刷漏印的点数。

2023/1/1126与其他胶乳相比,丁苯胶乳的一个显著特点是聚合后的丁二烯单体上仍保留一个双键,从而造成分子间的交联,形成空间网状结构,使其溶解度下降。

通常把甲苯中的不溶量视为凝胶含量,该参数与粒径、Tg成为丁苯胶乳的主要质量三参数。凝胶含量高,胶乳与印刷油墨中溶剂的相互作用减弱,有利于提高油墨光泽度。黏结强度和抗起泡能力是矛盾的。空间网络状的分子增强了聚合物的内聚力,使黏结强度增高了,但却降低了热状态下的软化和流动性,使抗起泡能力降低。解决方案:降低凝胶含量来提高抗起泡能力,而用提高聚合度来提高其黏结强度。2023/1/11272023/1/1128丁苯胶乳的主要特点:黏结力强具有塑料和橡胶的一些特性,所以有较好的热塑压光性,即在压光辊作用下,会在纸上产生一定的“流动”,填平凹陷,防止涂层在刚性作用下产生机械破裂,从而改善了平滑度。丁苯胶乳的成膜性也很好,胶膜具有良好的耐破、抗张、抗水性和光泽度。丁苯胶乳浓度超过40%时,即呈非牛顿型流动。2023/1/1129羧基丁苯胶乳

羧基丁苯胶乳是在丁二烯和苯乙烯两种单体中,加进第三种单体(羧酸),如丙烯酸(用量一般为单体的1%~4%)。2023/1/1130由于羧基丁苯胶乳具有活性基团—羧基(-COOH),使羧基丁苯胶具有“活性”,胶乳的聚合物粒子与纤维之间存在“润湿作用”。

2023/1/1131丁苯胶乳羧基丁苯胶乳2023/1/1132具有优良的胶乳稳定性,与颜料、胶黏剂和其他化学辅助剂有良好的相容性,容易配制适用于各种涂布形式的涂料。与传统的胶黏剂相比,羧基丁苯胶乳对涂料混合物的黏度影响小,能制得固体含量高,流动性好的涂料。成膜性能好,具有比氧化淀粉和干酪素更高或相近的黏结力,其他如化学稳定性、耐热、耐寒稳定性均得到提高。采用羧基丁苯胶乳制得的印刷涂料纸具有平滑度、光泽度高的特点,印刷适性和刷后油墨光泽性均很优良。羧基丁苯胶乳特征:2023/1/1133实践表明,采用羧基丁苯胶乳与其他胶黏剂并用时涂布纸纸面光泽度、平滑度、印后油墨光泽度及涂层强度均比丁苯胶乳来得优良,所制得的涂料稳定性也较好,涂料流动性也很优良。

但要注意的是,使用丁苯胶乳(包括羧基丁苯胶乳)为胶黏剂的涂布纸(纸板)贮存日久其涂层表面有泛黄的现象。2023/1/1134丙烯酸胶乳

丙烯酸胶乳也是用于涂布纸涂料中的一种合成胶乳。由于早期价格较高,所以多用于食品包装用途的涂布纸中。随着涂布纸生产的需要以及合成胶乳工业的发展,丙烯酸胶乳逐渐上升为主要涂布用合成胶乳之一。2023/1/1135丙烯酸胶乳可分为纯丙烯酸类和改性丙烯酸类。纯丙烯酸类指聚合物的组成,90%以上丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯类。单体:丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异(正)丁酯、丙烯酸-2-乙基乙酯、甲基丙烯酸甲酯等。价格昂贵,主要用于高级印刷纸张的涂布。2023/1/1136改性丙烯酸类利用非丙烯酸类的单体如苯乙烯和不同的丙烯酸类单体共聚而得的聚合物胶乳。例如苯乙烯-丙烯酸正丁酯共聚物胶乳,两组分的比例为40/60~60/40。由于丙烯酸高烷基酯的侧链屏蔽作用,可以克服像苯乙烯的泛黄和不耐老化的缺点。成本较低2023/1/1137常用的聚丙烯酸酯类纸张涂布胶黏剂有:纯丙乳液(人们把纯粹用丙烯酸系和甲基丙烯酸系单体所制成的共聚物乳液简称为纯丙乳液)苯丙乳液(苯乙烯和丙烯酸酯共聚物乳液)醋丙乳液(醋酸乙烯酯和丙烯酸酯共聚物乳液,又称为乙丙乳液)。2023/1/1138丙烯酸胶乳用于纸张涂布的特点:有良好的机械稳定性,不易起泡;良好的耐光耐热性;适中的黏结力,无粘辊和破孔现象;高的光泽度;有良好的耐湿摩擦性;与其他水溶性胶黏剂相容性好;低的黏度和好的流型;适当的油墨吸收性。2023/1/1139聚醋酸乙烯酯胶乳

醋酸乙烯酯均聚物的胶乳。应用特点:由它调制的涂料具有较高黏度,在高剪切下还会表现出胀流性,因此只适合于低固含量的涂料;使涂层具有较高的多孔性,有利于纸页中水分的蒸发;白度和光泽度高;黏结力强,用量少;油墨接受性好,优于丁苯胶乳。2023/1/1140

2.淀粉和淀粉衍生物胶黏剂

2023/1/11411)原淀粉

淀粉是天然的高分子聚合物,其分子是由D-葡萄糖基所组成,并以α-1,4连接而构成。淀粉按其分子链的形状可分为直链淀粉和支链淀粉。直链淀粉是线状直链分子,其相对分子质量在4~32万(即聚合度250~2000),聚合度最高可达6000。支链淀粉有很多分支,形状像树枝状。大约每隔20~25个葡萄糖基就有一个分支点,支链绝大部分以1,6氧桥相连。支链淀粉相对分子质量很高,可达8000万。2023/1/1142由于直链淀粉和支链淀粉结构不同,其性质有很大差异。在直链淀粉中,线状的直链以平行定向排列,致使大量羟基能与邻近链的羟基紧密靠近,形成不溶于水的聚合体。当浓度高时(如大于5%时),黏度高,流动性差,呈胶凝状。当浓度低时,会发生沉淀,即所谓“退减作用”(或称“凝沉作用”)。2023/1/1143改性方法:酸水解、酶转化、氧化降解(次氯酸盐氧化和过氧化氢氧化)以及糊精化等。使淀粉溶液降低黏度,并提高稳定性,但却使其分子链降解,而剧烈降低其黏合强度。自20世纪60年代开始,重视利用淀粉的葡萄糖单元中羟基的活性,通过取代作用,引入功能基,制备各种淀粉衍生物,使淀粉具备各种特性,以扩大其用途。根据不同的处理方法可得:淀粉醚、双醛淀粉、交联淀粉等。2023/1/11442)淀粉衍生物

(1)氧化淀粉

氧化淀粉是采用次氯酸钠、过氧化氢、过氧化钡、高碘酸以及高碘酸钾盐、钠盐等具氧化性物质进行氧化降解所得的一种淀粉衍生物。

次氯酸钠是在碱性介质下使淀粉氧化的,在氧化过程中,淀粉发生断链,羟基(-OH)氧化为羰基(-C=O)、羧基(-COOH)等。氧化后分子量降低,进而使黏度也降低,胶体稳定性得到改善和提高,可是黏结力会因而削弱些。2023/1/1145次氯酸盐降解法,在系统中含有大量氯离子,这对涂布加工是不利的,特别是现在普遍使用的刮刀涂布对氯离子的要求很严格。而且由于多次的洗涤,造成流失过多,并且增大排放污水量。国外近来多采用过氧化氢降解,这样可避免产生对涂布有害的物质,所以降解后无需洗涤,可直接投入使用,这样就大大简化了制备工艺。2023/1/1146H2O2氧化降解时,选用合适的催化剂(如CuSO4)在酸性、碱性或中性条件下进行。一般来说,氧化功能随pH值的降低而增加,反应速度则随pH值升高而提高酸性条件氧化的淀粉抗湿摩擦最好,干拉毛强度与次氯酸盐相仿碱性处理则抗湿摩擦和干拉毛强度均差于酸法中性处理则介乎于两者之间,而接近碱法。2023/1/1147(2)酶转化淀粉

酶是具有特殊功能的一种蛋白质。酶的种类很多,能分解淀粉类物质的酶,称为淀粉酶。淀粉酶的种类不同,对淀粉的作用方式也不相同,例如淀粉用酵母酶在一定温度下,可制成酵母转化淀粉;一种称为α淀粉酶(又称α—液化酶或α—糊精酶)的能使淀粉分子链的1,4葡萄糖甙键任意切断成长短不一的短链糊精,以及少量麦芽糖,使淀粉黏度迅速降低。2023/1/1148使用时,按需要加入微量(约5g淀粉酶/t淀粉)淀粉酶于淀粉悬浮液中进行加热熬煮。加热是在带有搅拌器的不锈钢或搪瓷衬里反应锅间接或直接加热,适当控制转化条件就可以制得适合一般涂料用的淀粉胶黏剂。酶转化淀粉具有制造工艺简便,成本低廉的优点。美国比较广泛使用酶转化淀粉作为主要胶黏剂进行高浓涂布生产各种涂布印刷纸。我国目前正在推广使用。2023/1/1149(3)酸水解淀粉

是用酸(如盐酸)水解淀粉而成的,因戊糖含量较高,能产生塑性高和强度低的涂料,除在一些特殊涂布加工中得到应用,现一般很少应用。2023/1/1150(4)淀粉醚

通过取代作用引入功能基,可得非离子型羟烷基淀粉(如羟乙基淀粉和羟丙基淀粉等),季铵型或叔胺型阳离子淀粉醚,所生成的淀粉衍生物也称半合成聚合物。由于淀粉本身具有较好的水分散性,所以一般不需要高取代度就能获得所需的性能。现将国内、外常用的二种淀粉醚简介如下2023/1/1151a.羟丙基淀粉醚(HPS)羟丙基淀粉是在碱性(NaOH)催化下与环氧丙烷加温而制得,生成淀粉醚。其醚化反应表示如下:反应式见教材p43羟丙基淀粉制备时大约每20~25个葡萄糖基取代一个羟基,取代度一般在0.04-0.05。2023/1/1152如果要制颗粒状产品,在反应中必须加入Na2SO4阻凝剂,以抑制淀粉颗粒膨胀。制备过程:先将淀粉和15%(对淀粉量)的硫酸钠配成50%的浆状悬浮液,然后在搅拌下加1%(对淀粉量)的氢氧化钠溶液,得到40%的淀粉浆状液,在18℃下加入10%(对淀粉量)的环氧丙烷,并在此温度下搅拌半小时,然后升温到45~50℃,并保温4~8h,最后用酸中和残碱,pH值控制在5.0~5.5,经过滤、洗涤、干燥,则可得到醚化度为0.04左右的颗粒状羟丙基淀粉。2023/1/1153淀粉经过醚化后在主链上接上若干个支链,阻碍了链淀粉的相互靠近,大大削弱或消除了退减作用。增加了亲水性和降低胶凝温度,经过加热糊化后,可形成不冻凝、流动性好、稳定的溶胶。其胶黏强度、黏度稳定性、透明性和保水性均优于天然淀粉。有很好的成膜性能,干燥后能形成透明、柔韧、富有弹性和亲水性的膜,是理想的表面施胶剂,可提高纸张的印刷适应性能,也可以用于涂布中。2023/1/1154应用时,可进一步进行酸处理或氧化降解而降低其黏度,而在降解过程中羟丙基淀粉醚不发生水解。据有关资料报道,国外常采用羟丙基淀粉与羧基丁苯胶乳配合使用生产印刷涂料纸,可以降低胶黏剂成本和提高印刷质量。2023/1/1155

b.阳离子淀粉

所谓阳离子淀粉,是在淀粉的分子中引进阳离子取代基。淀粉与胺类化合物反应生成含有氨基和胺基的醚衍生物,氮原子带有正电荷,故称为阳离子淀粉,比较重要的是叔胺淀粉醚和季胺淀粉醚。在水中离解就会生成带正电荷的淀粉复杂化合物,对其他带负电荷的粒子或表面具有很强的亲和力,并能定量地吸附在阴离子表面上。这种吸附程度受到有效表面积、电荷差异和其他因素所决定。由于产生电化学的结合,大大增加了黏合剂天然的结合和桥架强度。

2023/1/1156阳离子淀粉应用特点:具有较高的黏结强度和优良的抗油墨渗透性,适于高黏油墨印刷,并可显著提高表面强度,改善抗拉毛性能能以任意比例与聚醋酸乙烯酯、羧基丁苯胶乳、聚丙烯酸乳液一起配合使用使用阳离子淀粉,涂料的黏度有所提高,稳定性有所下降。2023/1/11573.羧甲基纤维素化学名称:羧甲基纤维素钠,又称羧甲基纤维素英文全称:CarboxylmethylCellulose英文简称:CMC2023/1/1158制备反应原理:CMC的主要化学反应是纤维素和碱生成碱纤维素的碱化反应以及碱纤维素和一氯乙酸的醚化反应。碱化:[C6H7O2(OH)3]n+nNaOH→[C6H7O2(OH)2ONa]n+nH2O醚化:[C6H7O2(OH)2ONa]n+nClCH2COONa→[C6H7O2(OH)2OCH2COONa]n+nNaCl2023/1/1159造纸施胶与颜料涂布的CMC低黏度CMC一般用于涂布;中黏度CMC成膜性好,多用于施胶。25℃标准黏度/mPaּs含量(干物质)/%平均摩尔质量/(g/mol)典型用途C=涂布S=施胶<20430,000C20-50443,000C50-200466,000C200-500483,000C,(S)*500-16004116,000S,(C)*150-4002150,000S,(C)*400-10002180,000S*:可以使用,但一般不是最佳。2023/1/1160CMC赋予涂料的性能:控制涂料的流变性并给予涂布机良好的运行性能;CMC强力的亲水特性,使它成为有效的保水剂;CMC是光学增白剂(如荧光增白剂)的很好载体;CMC对涂布刮刀具有润滑剂作用。2023/1/11614.聚乙烯醇聚乙烯醇(CH2CHOH)n,是水解聚醋酸乙烯酯而制得的高分子聚合物。简称“PVA”(Polyvinylalcohol)。因其结构、水解度、聚合度的不同,它有冷溶、热溶两大品种。涂布工业用的一般是热溶品。聚乙烯醇的外观为白色至淡黄色纸屑状或粉末状物,相对密度1.19~1.27,聚乙烯醇4%水溶液黏度为1.13~6.5mPa·s,pH=7。2023/1/1162聚乙烯醇的制备聚乙烯醇不能直接由乙烯醇聚合而成,因为乙烯醇极不稳定,不可能存在游离的乙烯醇单体。聚乙烯醇的制备,第一步先由醋酸乙烯聚合生成聚醋酸乙烯;第二步聚醋酸乙烯醇解生成聚乙烯醇。2023/1/1163反应式有错误,你知道在哪吗?2023/1/1164聚乙烯醇的聚合度和水解度聚合度和水解度是选用聚乙烯醇的两项主要指标,对其性能起着重要的影响。随聚合度的增加,在水中的溶解度下降,黏度增加,流动性变差,亮度和光泽度下降,成膜后的伸长率下降,但成膜强度和耐溶剂性提高。随水解度增加,在冷水中的溶解度下降,而在热水中的溶解度提高,成膜强度增加,水溶液的黏度有增加,但黏度主要是受聚合度的影响。2023/1/1165用于涂布胶粘剂的聚乙烯醇一般选择水解度为99%,属于完全水解型,聚合度约为1700,属于中等分子量。这种聚乙烯醇具有良好的涂层强度和较低的黏度。2023/1/1166PVA胶料的制备不需要其它溶剂,过程:先将冷水放入熬胶槽,开动搅拌,加入PVA,浸泡5~10分钟。然后在搅拌下用蒸汽加热至900C~980C,直到全部溶解成透明胶液为止,时间约为30~60分钟。一般胶液浓度为10%~20%。制备低聚合度(DP=500)PVA胶料时,溶解温度可略低一些,700C~800C,胶液浓度可提高到25%~30%。熬好的胶料应立即使用,使用之前不应停止搅拌,以防表面结膜。

2023/1/1167PVA易溶于水,是水溶性高分子聚合物,无毒无臭;高的黏结力。它的黏结强度是胶乳的2倍,干酪素的3倍,在涂料配方中胶黏剂用量比干酪素低40%~50%,成膜性优良,胶膜透明柔韧,保水性也好,不易发霉,能耐油脂。PVA的性质及应用特点2023/1/1168但其抗水性很低。干燥时需用的热量也较大PVA对高岭土悬浮液的凝聚作用较干酪素为甚。产生凝聚现象的原因,是因瓷土粒子表面吸附PVA分子后干扰高岭土表面电荷的稳定性所致。PVA的黏度与水化度愈高时,凝集现象愈严重。PVA在高速刮刀涂布中的流态问题。较高黏度水平的PVA(较高分子量)出现切力增稠现象。2023/1/1169抗水性:可以在制备PVA胶液时,选择适当的抗水剂,例如:尿素、三聚氰胺甲醛树脂、碳酸锆铵、二甲羟脲[CO(NHCH2OH)2]、脲醛树脂等。施加10%~20%(质量比)二甲羟脲,在盐酸或氯化铵催化作用下,涂布纸93℃左右干燥20~60s,将产生相当的抗水性。把250mL磷酸连同25kg聚乙烯醇,25kg热水(70~80℃)一起搅拌6~10min,制成10%浓度的胶液,其原理是聚乙烯醇,与磷酸发生酯化反应,生成凝胶状化合物,干燥后不溶于水。改善措施:2023/1/1170凝聚作用:涂料制备时,先向高岭土悬浮液中加入少量的低聚合度PVA溶液或部分水化的PVA后,再加入高聚合度的PVA溶液可免除凝聚现象。可加入抗凝聚剂(如干酪素溶液)及非离子型的表面活性剂产生抗凝聚作用。2023/1/1171切力增稠:采用低黏度的PVA较好,但可感到黏度的不足,解决的办法是使PVA与其他胶乳合用,也有与淀粉类胶黏剂合用以降低生产成本的。国外因PVA胶黏剂制成的涂料液流动性差而不用于刮刀涂布。国内应用的经验认为,PVA作为胶黏剂制备出来的涂料用于气刀涂布机生产涂布纸是可行的,如果与胶乳合用效果会更好。2023/1/11725.干酪素英文名Casein干酪素又称“酪蛋白”或“酪朊”,呈浅黄色粉末;干酪素存在于牛奶中,约含有3%。工业上主要采用酸凝法,用盐酸、硫酸或乳酸将脱脂牛奶的pH值降至干酪素的等电点(pH4.5左右),干酪素就能凝聚而析出。它是涂料中一种用得较早和较好用的胶黏剂。2023/1/11732023/1/1174化学结构及性质干酪素是一种蛋白质,其结构十分复杂。目前已检测出至少有十九种氨基酸,很难用化学式准确地表示出它的分子式元素含量为:碳52.96%,氢7.05%,氧22.77%,氮15.65%,磷0.85%,硫0.72%。相对分子量约为33600~37500。基本结构如下式:2023/1/1175式中:R可以是H,CH3,C6H5,(CH2)4NH2,CH2COOH等。2023/1/1176相对密度1.25~1.31,水中溶解度0.1g/L(25℃)。作为涂布胶黏剂,干酪素的脂肪含量应控制在2.5%以下,否则易在涂布纸上产生油斑,影响印刷效果;过量残酸会使其黏度增加,将耗用多量的降黏剂;粒子粗细不匀,造成溶解分散不良;过细的粒子还将增加湿润困难,并且容易结块;如掺有其他杂质,溶解时易产生泡沫。

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