功能化学材料

•水溶性
•光泽度 •抗划性 •对涂刷面 •的粘附性
2.胶态分散型
其组成与水-溶液型光泽处理用涂料相似， 只是-COOH基团较少。这些官能基被易挥发性碱中和 后变为亲水性，分散在水中。
有时会根据需要添加一些醇类作为辅助溶剂，。
这类光泽处理用涂料比下述乳液型光泽处理用涂料 的防水性好！
3.乳液型
其组成与前面两种类型光泽处理用涂料相似，但 分子量较大。因此具有更好的涂膜性能，例如耐磨性。
表 光泽处理用涂料的聚合物成分及性能特征
有机溶剂系
聚合物组成
化学结构，举例
性能
聚氯乙烯醋酸 乙烯酯共聚物
硝化纤维
丙烯酸树脂
CH2 CH CH2 CH
Cl n
OCOCH3 m
热塑性 光泽性能和粘结性能好 增塑抗性差
n/m:80/20-90/10,n+m:100-400
CH2ONO2
H ONO2
H
O
H
由以上两种特性，可知光泽处理用涂料的定义： 一种既能够保护表面材料又能够提高表面光泽 度的纸张表层涂料。
使纸张表面产生光泽的方法大体上来讲主 要有两种：
1.涂一层光泽涂料----成本低，一般只需要 外观美观无其他要求的选择这个方法.
2.层压一层PVC膜-----光泽效果比涂料好而 且具有较好的保护作用.
聚丙烯酸马来酸 酐共聚物
蜡分散体
CH2CR
CH2CR
COOR' n COOA m
R: H or CH3
R':烷基 A:基体
耐光学腐蚀，抗折性 能好，耐增塑剂
易被碱和醇腐蚀
n:2-10,n+m:100-200
CH2 CH
Biblioteka Baidu
CH CH
COOR
COOA
n
m
R:烷基 A:基体 光泽性能好
易被碱和醇腐蚀 n:3-9 以磨损 m:1-3
并且乳液型试剂的粘度低、树脂容量大，容易涂布。
但使用时要防止外部剪切力破坏乳液颗粒。由于乳 化剂的使用，乳液型光泽处理用涂料的防水性较差。
实际上，光泽处理用涂料用高分子，除 水系的聚丙烯酸类外，还有许多类型。
表 光泽处理用涂料的类型
类型 有机溶剂 系 水系 无溶剂系
聚合物 聚氯乙烯共聚醋酸乙烯脂，丙烯酸树脂， 氨基醇酸树脂，硝化纤维 丙烯酸树脂 紫外线硬化丙烯酸树脂
2.11.2 光泽处理用涂料作用机理
1.成膜机理
光泽处理用涂料是一种清漆，里面没 有颜料和填充物，当这种清漆形成一层 树脂膜时，有以下两种机理：
1.形成树脂模的高聚物先分散在溶剂中，然后 在使用时,溶剂挥发掉而形成膜. 2.溶液中包括两种可以互相反应的成份，两种 物质反应或交联形成坚固的树脂模
2.作用机理
N CH2
热塑性 优良的力学和化学性能
N BuOH2CHNOC
N C H2
CONHCH2OBu
R,R':烯烃基或亚苯基 R",R'":烯烃基 Bu:丁基
OCHNRNHCOOR'O
n:10-30
n
R,R': 烯烃基或亚苯基
热塑性 光泽性能好，耐水耐热 易泛黄
水系
聚合物组成
化学结构，举例
性能
丙烯酸树脂
O
H OH H
OH H H
HH O
O
H ONO2
CH2ONO2
n
热塑性 良好的耐热性，耐阻性 光泽性和粘结性较差
CH2 CHR COOR' n
n:40-50
R:H or CH3 R': 烷基
热塑性 光泽性能好，耐光学性能好
n:100-200
聚酰胺树脂
OC
CH2 nCONH CH2 mHN l n:2-11,m2-11,l:10-40
理论曲线
90 Gs
80
70
● ●
测试曲线
■
●······● 聚丙烯酸脂
的测量值
■······ 聚氯乙烯-乙
酸乙烯脂的测量值
1.42 1.46 1.50
1.54 1.58 1.62
光泽度GS =Rs/R0
折射率
Rs和R0分别代表涂了光泽剂纸上的折射率和参比纸的折射率
2.11.3 光泽处理用涂料的化学结构
2.11 光泽处理用涂料
2.11.1 什么是光泽处理用涂料
杂志，包装盒等表面光滑漂亮，就是由于在 其表面涂了光泽处理用涂料 ，其会在表面形 成一层树脂膜。
光泽处理用涂料最早在50年代中期出现，现 在他们被广泛使用，比如高档的包装盒，唱片 套，也被用在杂志封皮。
光泽处理用涂料有以下两种作用
1.提高印刷纸的表面光泽度 2.有效防止表面材料被抓破，刻坏和出现划痕。
为了发挥光泽处理用涂料的全部功能， 主要成分的选择与合适的添加剂都很重要。
表 水系光泽处理用涂料的主要成分
组成 水系高分子成分 碱性成分 醇类
水 添加剂
成份 聚丙烯酸类高分子 （主要成份） 可挥发性胺（中和剂） 高沸点醇类（成膜助剂） 低沸点醇类（溶剂）
蜡分散体（耐摩擦剂） 表面活性剂（平滑剂）
水系光泽处理用涂料的主要成份是带有COOH官能团的聚丙烯酸，其在本质上是不溶于 水的，但加入碱中和会形成盐而溶于水。为了 保持聚丙烯酸的防潮防水性，选择可挥发性的 碱，在涂在纸上后挥发掉。
中和 + AOH
+ H2O
干燥 + H2O
(溶 解于水)
+ AOH
(不溶于水)
水系光泽处理用涂料可以分成三种类型：
•水-溶液型 •胶态分散型 •乳液型
1.水-溶液型
水基光泽处理用涂料中最常用的是水-溶液型的 聚丙烯酸类。
•丙烯酸
•甲基丙烯酸 共
•苯乙烯
聚 物
•丙烯晴
•甲基丙烯酰胺
引入-COOH官能团
除了成膜过程,我们也应该了解在成膜后光泽 处理涂料如何提高光泽度和耐磨能力？
发现光泽处理涂料需要的性能与其自身组成 的聚合物的特性有关:
(1)表面光泽度:与其材料的透明度，折射率， Tg，分子量等有关。
(2)耐磨耐划能力:与其材料的膜强度，聚合物 的成膜性能等有关。
聚合物折射率与表面光泽度的关系
100
热塑性 光泽性能好，耐碱性好 粘结性较差
有机溶剂系
聚合物组成
化学结构，举例
性能
聚丙烯酸马来 酸酐共聚物
氨基醇酸树脂
聚氨酯树脂
CH2 CH n
CH2CH2 CH CH
OC CO O
n:3-9 m:1-3
m
热塑性 光泽性能好 耐碱性差，粘结性差
OCRCOOR"OCOR'COOR'"O
COOH
n
H2C
CONHCH2OBu
CH2 CH2 n CH
CH2 CH2
CH m
R
R
R:烷基 n+m:100-250
无溶剂系
聚合物组成
化学结构，举例
性能
紫外线固化 丙烯酸树脂
CH2 CCOO * OCOC CH2
R
R
R:H or CH3 *:尿烷,酯或环氧树脂低聚物
紫外线固化 光泽性能好，耐水耐热 耐溶剂
蜡+聚丙烯 酸马来酸酐 共聚物