一种具有阻燃性能的复写纸及其制备方法   0    0

本发明公开了一种具有阻燃性能的复写纸及其制备方法，涉及新材料技术领域。本发明以三聚氰胺‑甲醛树脂为壁材制备微胶囊，使用磷化壳聚糖作为阻燃剂，将阻燃剂与微胶囊混合后，制备上纸染色涂料与下纸显色涂料，将功能化硅藻土与镁铝水滑石一起加入原纸纸浆中搅拌，再抄造成纸页，压榨烘干得到原纸，将上纸染色涂料涂布于上纸背面，下纸显色涂料涂布于下纸正面，制得具有阻燃性能的复写纸。本发明制备的一种具有阻燃性能的复写纸具有优良的阻燃性能，且具有较好的字迹稳定性。

1.一种具有阻燃性能的复写纸，按重量份数计，主要包括：600～800份纸浆，60～80份镁铝水滑石，60～80份功能化硅藻土，120～180份上纸染色涂料，120～180份下纸显色涂料；
所述上纸染色涂料是由微胶囊、间隔剂、阻燃剂、胶粘剂、增稠剂、耐水化剂和界面活性剂混合制得；
所述下纸显色涂料是由高岭土、碳酸钙、胶粘剂、显色剂、分散剂、羧甲基纤维素钠、抑泡剂、润滑剂和防腐剂混合制得。

2.根据权利要求1所述的一种具有阻燃性能的复写纸，其特征在于，所述功能化硅藻土是由氯化镁、氢氧化钠和硅藻土混合制得的。

3.根据权利要求2所述的一种具有阻燃性能的复写纸，其特征在于，所述微胶囊是由三聚氰胺、甲醛、无色染料和OP‑10表面活性剂混合制得的；所述间隔剂是小麦淀粉；所述阻燃剂是由五氧化二磷和壳聚糖混合制得的磷化壳聚糖；所述胶粘剂是羧基丁苯胶乳，改性淀粉中的一种或两种的混合物；所述增稠剂是羧甲基纤维素，明胶，琼脂中的一种或几种的混合物；所述耐水化剂是聚酰胺聚尿素，碳酸锆钾，碳酸锆铵，聚胺聚环氧型树脂，脲醛树脂，乙二醛，三聚氰胺甲醛树脂中的一种或几种的混合物；所述界面活性剂是磺化琥珀酸盐，乙炔乙二醇中的一种或两种的混合物。

4.根据权利要求3所述的一种具有阻燃性能的复写纸，其特征在于，所述胶粘剂是羧基丁苯胶乳，改性淀粉中的一种或两种的混合物；所述显色剂是酚醛树脂；所述分散剂是聚丙烯酸钠，聚丙烯酰胺，聚甲基丙烯酸中的一种或几种的混合物；所述抑泡剂是聚二甲基硅氧烷，聚醚改性硅，苯乙醇油酸酯中的一种或几种的混合物；所述润滑剂是硫酸化蓖麻油，硬脂酸钠，硬脂酸钙，硬脂酸锌，氧化聚乙烯中的一种或几种的混合物；所述防腐剂是苯甲酸，苯甲酸钠，山梨酸，山梨酸钾中的一种或几种的混合物。

5.根据权利要求4所述的一种具有阻燃性能的复写纸，其特征在于，按重量份数计，主要包括：700份纸浆，70份镁铝水滑石，70份功能化硅藻土，180份上纸染色涂料，150份下纸显色涂料；
上纸染色涂料包括：80份微胶囊，60份间隔剂，20份阻燃剂，15份胶粘剂，2份增稠剂，2份耐水化剂，1份界面活性剂；
下纸显色涂料包括：70份高岭土，50份碳酸钙，12份胶粘剂，15份显色剂，0.2份分散剂，
1份羧甲基纤维素钠，0.1份抑泡剂，1.5份润滑剂，0.2份防腐剂。

6.一种具有阻燃性能的复写纸的制备方法，其特征在于，主要包括以下制备步骤：
(1)以三聚氰胺‑甲醛树脂为壁材，无色染料为囊心制备微胶囊；
(2)将五氧化二磷与壳聚糖混合制备阻燃剂，将阻燃剂与微胶囊混合；
(3)制备上纸染色涂料与下纸显色涂料；
(4)使用氯化镁改性硅藻土，得到功能化硅藻土与镁铝水滑石一起加入原纸纸浆中搅拌，再抄造成纸页，压榨烘干得到原纸；
(5)将上纸染色涂料涂布于上纸背面，下纸显色涂料涂布于下纸正面，制得复写纸。

7.根据权利要求6所述的一种具有阻燃性能的复写纸的制备方法，其特征在于，主要包括以下制备步骤：
(1)将三聚氰胺与37％质量分数的甲醛溶液按质量比3：5混合，搅拌直至三聚氰胺完全溶解，使用三乙醇胺调节体系pH值至8.0～9.0，在70℃、300～500r/min磁力搅拌条件下反应75分钟，制得三聚氰胺‑甲醛预聚体水溶液；将苯乙烯‑马来酸酐共聚物与去离子水按质量比1：19混合，在50℃、pH值为8.0～9.0条件下乳化2小时，之后用10％质量分数的柠檬酸调节pH值至4.0～5.0，得到苯乙烯‑马来酸酐钠盐溶液；将无色染料和表面活性剂按质量比
2：1混合均匀得到混合物后，将混合物和苯乙烯‑马来酸酐钠盐溶液按质量比9：20混合，在
2000r/min条件下搅拌乳化至均匀，得到芯材乳液；将芯材乳液以15ml/min的速度滴入三聚氰胺‑甲醛预聚体水溶液，芯材乳液和三聚氰胺‑甲醛预聚体水溶液的质量比为11：15，使用
10％质量分数的柠檬酸调节pH值至3.0～4.0，在400r/min搅拌下，升温至80℃，保温反应2小时，反应完毕后，冷却至40℃，使用52％质量分数的氢氧化钠溶液调节体系pH值至8.5～
9.0，继续冷却至30℃，制得微胶囊水溶液；
(2)将壳聚糖、五氧化二磷和66％质量分数甲磺酸溶液按质量比1：5：10混合，待壳聚糖完全溶解后，在氮气保护下，在零度冰水浴中反应3小时，随后加入乙醚直至无沉淀产生，过滤后得到的沉淀物依次用乙醚、丙酮、甲醇和乙醚洗涤，制得磷化壳聚糖；将磷化壳聚糖与
2％体积分数的冰醋酸溶液按质量比3：2混合，得到磷化壳聚糖溶液；将微胶囊水溶液移入反应釜内，升温至180～200℃以40ml/min通气速率向反应釜内通入氮气，加入微胶囊水溶液5％质量的Cu/C催化剂，反应30分钟后降至室温，得到囊壁上带有醛基的微胶囊水溶液；
将磷化壳聚糖溶液和囊壁上带有醛基的微胶囊水溶液按质量比1：4混合，40℃、300～500r/min转速条件下恒温搅拌反应1小时，反应完成后静置，完全分层后除去上层清液，下层物质依次用石油醚和去离子水洗涤3次，在50℃条件下真空干燥12小时，制得带有阻燃剂的微胶囊粉末；
(3)将胶粘剂、间隔剂和去离子水依次加入配料罐中，以1800rpm/min转速搅拌5分钟，将微胶囊、增稠剂、耐水化剂和界面活性剂依次加入配料罐中，以1800rpm/min转速搅拌20～25分钟得到染色混合浆料，其中，胶粘剂、间隔剂、微胶囊、增稠剂、耐水化剂、界面活性剂和去离子水的质量比为15：60：80：2：2：1：30，染色混合浆料用200目筛过滤形成上纸染色涂料；将抑泡剂、分散剂和去离子水依次加入分散罐中，以1200rpm/min转速搅拌5～8分钟，再将碳酸钙和高岭土加入分散罐中，以1800rpm/min转速搅拌70分钟，得到颜料分散液，其中，抑泡剂、分散剂、碳酸钙、高岭土和去离子水的质量比为1：2：500：800：300；将颜料分散液转移至涂料混合罐中，将胶粘剂、显色剂、羧甲基纤维素钠、润滑剂、防腐剂依次加入涂料混合罐中，以1800rpm/min转速搅拌10～15分钟后，使用10％质量分数的柠檬酸调节浆料pH值为
4.0～5.0，得到显色混合浆料，其中，胶粘剂、显色剂、羧甲基纤维素钠、润滑剂、防腐剂和颜料分散液的质量比为120：150：10：15：2：1603，显色混合浆料用200目筛过滤形成下纸显色涂料；
(4)将硅藻土、氯化镁固体和氢氧化钠按质量比1：1：1.5混合加入研钵中，研磨直至研钵底部黄色固体完全消失，在空气中放置老化12～14小时，用蒸馏水洗涤抽滤3次，抽滤后得到的滤饼放入110℃烘箱中干燥8～10小时，得到功能化硅藻土；将功能化硅藻土与镁铝水滑石按质量比1：1加入纸浆中混合均匀得到原纸纸浆，将原纸纸浆抄造成纸页，在70～
2
100℃条件下压榨烘干，制得克重为100～170g/m的原纸；
(5)将上纸染色涂料涂布于原纸一面，将下纸显色涂料涂布于原纸的另一面，得到复写纸。

8.根据权利要求7所述的一种具有阻燃性能的复写纸的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述无色染料为结晶紫内酯；表面活性剂为OP‑10表面活性剂。

9.根据权利要求7所述的一种具有阻燃性能的复写纸的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述胶粘剂为改性淀粉；增稠剂为羧甲基纤维素；间隔剂为小麦淀粉；耐水化剂为乙二醛；界面活性剂为磺化琥珀酸盐；抑泡剂为聚醚改性硅；分散剂为聚丙烯酸钠；显色剂为酚醛树脂；润滑剂为硬脂酸钙；防腐剂为山梨酸钾。

10.根据权利要求7所述的一种具有阻燃性能的复写纸的制备方法，其特征在于，步骤(5)所述上纸染色涂料厚度为10～15μm；下纸显色涂料厚度为10～15μm。