1.本发明涉及纸管胶生产技术领域，特别涉及一种大口径纸管胶及其制备方法。


背景技术：

2.纸管是用涂布胶水后的原纸卷绕而成。大口径纸管是纸管中的一种，一般内径≥254mm，壁厚15-30mm，用于卷绕冶金材料如铝箔、不锈钢等。这类纸管口径大，用纸层数多，卷管机负荷重，耗胶大(吨纸管上胶量≥200kg)。
3.纸管胶的品质对大口径纸管生产和质量起着至关重要的作用。纸管胶对纸管抗压强度、防潮性、耗胶量和卷管车速等影响很大。卷管车速小导致生产效率降低，胶耗大导致纸管下机水分高，烘干时间长，增加了生产成本。


技术实现要素：

4.为了解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供一种大口径纸管胶及其制备方法。
5.本发明提供的一种大口径纸管胶及其制备方法，采用如下的技术方案：
6.一种大口径纸管胶，包括以下重量份计的组分：去离子水72～90份、聚乙烯醇2～8份、填料12～17份、外交联剂0.1～0.4份、还原剂0.001～0.005份、ph缓冲剂0.05～0.2份、引发剂0.01～0.15份、醋酸乙烯酯9～13份、功能单体0.01～0.07份、内交联剂0.01～0.16份、增塑剂0.25～0.8份、消泡剂0.01～0.04份、防腐剂0.02～0.08份。
7.优选的，包括以下重量份计的组分：去离子水73～86份、聚乙烯醇4～7份、填料13～16份、外交联剂0.2～0.3份，还原剂0.002～0.004份，ph缓冲剂0.1～0.15份，引发剂0.03～0.12份，醋酸乙烯酯10～12份，功能单体0.03～0.05份，内交联剂0.07～0.1份，增塑剂0.35～0.7份，消泡剂0.02～0.03份，防腐剂为0.03～0.07份。
8.优选的，所述聚乙烯醇的规格为bf-05、bp-05、bp-24、bp-17、1799中的一种或几种，所述填料为高岭土、碳酸钙、滑石粉和膨润土中的一种或几种，所述还原剂为硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、亚硫酸氢钠中的一种或几种，所述内交联剂为丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、n-羟甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或几种，所述外交联剂为硼酸、硼砂、硫酸锌、氧化锌、氯化铝、硫酸铝中的一种或几种，所述功能单体为丙烯酰胺、丙烯腈、羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯中的一种或几种。
9.优选的，所述增塑剂为癸二酸二辛酯、己二酸二辛酯、癸二酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二正丁酯和邻苯二甲酸二丁酯中的一种或几种，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化氢、过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁酸二甲酯和偶氮二异丁腈中的一种或几种，所述防腐剂为甲基异噻唑啉酮、甲基氯异噻唑啉酮、苯甲酸钠、山梨酸钾和卡松中的一种或几种，所述消泡剂为磷酸三丁酯和辛醇中的一种或几种，所述ph缓冲剂为磷酸氢二钠、碳酸氢钠、碳酸氢铵和乙酸钠中的一种或几种。
10.一种权利要求1-4中任意一项所述的大口径纸管胶的制备方法，包括以下步骤：
11.⑴
、称取醋酸乙烯酯、功能单体、内交联剂，混合均匀，形成单体混合物备用；
12.⑵
、称取聚乙烯醇、填料、去离子水、外交联剂和消泡剂加入四口圆底烧瓶中，水浴条件下加热搅拌直至完全溶解，得到混合溶液一，降温，加入质量百分数3～10％的单体混合物、还原剂和ph缓冲剂进行反应，搅拌，得到混合溶液二；
13.⑶
、将剩余量的单体混合物和引发剂分别放入两个恒压漏斗中，缓慢滴加到混合溶液二中，得到混合溶液三；
14.⑷
、将混合溶液三升温反应后降温至50℃，加入配方量的增塑剂和防腐剂，搅拌，即制得大口径纸管胶。
15.优选的，所述步骤
⑵
中的水浴条件下搅拌温度为85～95℃，搅拌时间为1～3h。
16.优选的，所述步骤
⑵
中的降温温度为70～80℃，反应时间为20～60min，反应后继续搅拌时间为0.5～1h。
17.优选的，所述步骤
⑶
中剩余量的单体混合物和引发剂均在3～5h内滴完。
18.优选的，所述步骤
⑷
中升温温度为80～95℃，反应时间为1～3h，搅拌时间为20～60min。
19.综上所述，本发明具有如下的有益技术效果：
20.1.本发明提供的用于大口径纸管的胶水，在聚合过程中提供了一种氧化还原体系，降低了分解活化能，缩短了反应时间，减少了原料损耗，提高了引发速率，同时促进了填料间醋酸乙烯酯单体的聚合，提高了转化率。
21.2.本发明提供的用于大口径纸管的胶水，以亲水性的聚乙烯醇作为保护胶体，醋酸乙烯酯发生共聚交联反应，内交联剂和功能单体通过官能团发生反应，引入极性羧基，形成了网状结构，提高了胶接强度和稳定性，通过外交联剂使大分子物质进一步交联，提高胶合强度、耐高低温性和耐水性。
22.3.本发明制备的纸管胶具有初粘时间短、粘结强度高、上胶量少、生产成本低、贮存稳定、绿色环保等优点，有利于提高卷管车速，降低胶耗，提高纸管抗压强度，提高纸管平整度等；且纸管胶的合成工艺简单、原料廉价、过程易于操作，节能环保，适合于实际应用。
具体实施方式
23.以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
24.本发明实施例公开一种大口径纸管胶及其制备方法。
25.实施例1
26.称取11份醋酸乙烯酯、0.04份羟甲基丙烯酰胺、0.08份丙烯酰胺混合均匀，形成单体混合物备用；称取5份聚乙烯醇(bf-05)、15份高岭土、80份去离子水、0.3份硼酸和0.02份磷酸三丁酯加入带有电动搅拌的四口圆底烧瓶中，加热到90℃，水浴条件下搅拌2h，直至完全溶解，得到混合溶液一；将混合溶液一降温到70℃，加入3％的单体混合物、0.003份硫酸亚铁和0.1份磷酸氢二钠进行反应30min，继续搅拌1h，得到混合溶液二；将剩余97％的单体混合物和0.07份过硫酸铵分别放入两个恒压漏斗中，恒压漏斗接在四口烧瓶上，缓慢滴加单体混合物和过硫酸铵到四口烧瓶中，4h内单体混合物和过硫酸铵全部滴完，得到混合溶液三；将混合溶液三升温到90℃反应2h后，降温至50℃以下，加入0.5份癸二酸二辛酯和
0.05份甲基异噻唑啉酮，搅拌40min，即制得大口径纸管胶。
27.实施例2
28.称取10份醋酸乙烯酯、0.01份羟甲基丙烯酰胺、0.01份丙烯酸混合均匀，形成单体混合物备用；称取2份聚乙烯醇(bp-05)、12份碳酸钙、72份去离子水、0.1份硼砂和0.01份辛醇加入四口圆底烧瓶中，加热到85℃，水浴条件下搅拌3h，直至完全溶解，得到混合溶液一；将混合溶液一降温到78℃，加入6％的单体混合物、0.001份硫酸亚铁铵和0.05份碳酸氢钠进行反应20min，继续搅拌0.5h，得到混合溶液二；将剩余94％的单体混合物和0.01份过硫酸钾分别放入两个恒压漏斗中，恒压漏斗接在四口烧瓶上，缓慢滴加单体混合物和过硫酸钾到四口烧瓶中，3h内单体混合物和过硫酸钾全部滴完，得到混合溶液三；将混合溶液三升温到85℃反应3h后，降温至50℃以下，加入0.25份己二酸二辛酯和0.02份甲基氯异噻唑啉酮，搅拌20min，即制得大口径纸管胶。
29.实施例3
30.称取13份醋酸乙烯酯、0.07份丙烯酸羟乙酯、0.16份丙烯酸羟乙酯混合均匀，形成单体混合物备用；称取8份聚乙烯醇(bp-24)、16份滑石粉、90份去离子水、0.4份氯化铝和0.04份磷酸三丁酯加入四口圆底烧瓶中，加热到95℃，水浴条件下搅拌1h，直至完全溶解，得到混合溶液一；将混合溶液一降温到80℃，加入7％的单体混合物、0.005份亚硫酸氢钠和0.2份碳酸氢铵进行反应40min，继续搅拌1h，得到混合溶液二；将剩余93％的单体混合物和0.15份过硫酸铵分别放入两个恒压漏斗中，恒压漏斗接在四口烧瓶上，缓慢滴加单体混合物和过氧化氢到四口烧瓶中，5h内单体混合物和过氧化氢滴完，得到混合溶液三；将混合溶液三升温到95℃反应3h后，降温至50℃以下，加入0.8份癸二酸二丁酯和0.08份卡松，搅拌60min，即制得大口径纸管胶。
31.实施例4
32.称取9份醋酸乙烯酯、0.03份丙烯酰胺、0.1份丙烯酸羟丙酯混合均匀，形成单体混合物备用；称取7份聚乙烯醇(bp-17)、13份膨润土、73份去离子水、0.3份硫酸锌和0.02份辛醇加入四口圆底烧瓶中，加热到90℃，水浴条件下搅拌2h，直至完全溶解，得到混合溶液一；将混合溶液一降温到75℃，加入8％的单体混合物、0.002份硫酸亚铁和0.1份乙酸钠进行反应30min，继续搅拌0.5h，得到混合溶液二；将剩余92％的单体混合物和0.12份偶氮二异丁腈分别放入两个恒压漏斗中，恒压漏斗接在四口烧瓶上，缓慢滴加单体混合物和偶氮二异丁腈到四口烧瓶中，4h内单体混合物和偶氮二异丁腈滴完，得到混合溶液三；将混合溶液三升温到90℃反应2h后，降温至50℃以下，加入0.7份己二酸二正丁酯和0.07份苯甲酸钠，搅拌40min，即制得大口径纸管胶。
33.实施例5
34.称取11份醋酸乙烯酯、0.05份甲基丙烯酸甲酯、0.07份甲基丙烯酸混合均匀，形成单体混合物备用；称取4份聚乙烯醇(bp-24)、17份高岭土、86份去离子水、0.2份氧化锌和0.03份磷酸三丁酯加入四口圆底烧瓶中，加热到90℃，水浴条件下搅拌2h，直至完全溶解，得到混合溶液一；将混合溶液一降温到80℃，加入9％的单体混合物、0.004份硫酸亚铁和0.15份碳酸氢钠进行反应60min，继续搅拌0.5h，得到混合溶液二；将剩余91％的单体混合物和0.03份过硫酸钾分别放入两个恒压漏斗中，恒压漏斗接在四口烧瓶上，缓慢滴加单体混合物和过硫酸钾到四口烧瓶中，4h内单体混合物和过硫酸钾滴完，得到混合溶液三；将混
合溶液三升温到90℃反应2h后，降温至50℃以下，加入0.35份邻苯二甲酸二丁酯和0.03份甲基异噻唑啉酮，搅拌40min，即制得大口径纸管胶。
35.实施例6
36.称取11份醋酸乙烯酯、0.06份丙烯酸丁酯、0.10份丙烯酸羟丁酯混合均匀，形成单体混合物备用；称取3份聚乙烯醇(1799)、16份高岭土、85份去离子水、0.2份硼酸和0.03份磷酸三丁酯加入四口圆底烧瓶中，加热到90℃，水浴条件下搅拌2h，直至完全溶解，得到混合溶液一；将混合溶液一降温到70℃，加入10％的单体混合物、0.003份硫酸亚铁和0.15份磷酸氢二钠进行反应20min，继续搅拌1h，得到混合溶液二；将剩余90％的单体混合物和0.10份过硫酸铵分别放入两个恒压漏斗中，恒压漏斗接在四口烧瓶上，缓慢滴加单体混合物和过硫酸铵到四口烧瓶中，4h内单体混合物和过硫酸铵滴完，得到混合溶液三；将混合溶液三升温到80℃反应1h后，降温至50℃以下，加入0.60份癸二酸二辛酯和0.06份甲基异噻唑啉酮，搅拌50min，即制得大口径纸管胶。
37.对比例1
38.为大口径纸管使用传统的白乳胶。
39.效果检测
40.对实施例1-6制得的纸管胶进行检测，粘度的检测依据gb/t 2794-1995；固含量的检测依据gb/t 2793-1995；ph的检测依据gb/t 14518-1993；接着强度的检测依据gb/t 34444-2017。结果如下表1：
41.表1
[0042][0043][0044]
由上述表1的内容可知，本发明实施例1-6制得的纸管胶的固含量为25～30％，ph为4.5～5.0，粘度为1000～1500mpa.s，初粘时间10～20s，接着强度为15～21n/cm2。与大口径纸管所用传统白乳胶相比，本发明制备的胶水流动性好，接着强度高、初粘时间短。
[0045]
使用常规原纸分别与对比例1的传统白乳胶和实施例1-6的纸管胶进行卷管试验，具体结果如下表2所示：
[0046]
表2
[0047]
[0048][0049]
由表2的数据可知，纸管烘干前后，本发明制备的大口径纸管胶水与传统白乳胶相比，所卷纸管尺寸如内径、外径、厚度等指标变化相差不大，下机后及烘干后抗压强度较高。本发明制备的大口径纸管胶流动性好，胶耗较传统白乳胶低，车速较传统白乳胶至少可提速0.5m/min，若每天生产8小时，产量至少可提高8587kg/天(米重为35.78kg；产量＝米重*车速*时间)，提高了生产效率。本发明制备的大口径纸管胶与传统白乳胶相比，纸管卷管下机水分低，减少了烘干时间，各项参数指标符合纸管下游客户要求和行业标准。
[0050]
以上均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。