米普科教授的环保型高功能化IPNs SBR乳液聚合物
2013-11-04 来源：中国聚合物网
能不能把粗糙、有毛孔的原纸变成平整、光泽好，印刷之后色彩鲜艳、美观，而且耐磨、耐水的高功能涂布纸？能，只要像刷墙一样给原纸涂上特制的胶乳涂料，便可以赋予它不同的功能。生活中常常用到的购物纸袋、高级铜版纸、邮票纸和CCK纸用的就是这种技术。
华东理工大学材料学院的米普科教授十多年从事SBR胶乳研究。目前，他的课题组成功开发出“环保型高功能化IPNs SBR乳液聚合物”， 解决了常规SBR 胶乳挥发成份含量高、质量稳定性差、难以满足纸张高速涂布和印刷高速化需求的难题。
四大创新提质量
胶乳涂料由基础成分SBR胶乳聚合物和根据产品需求添加的填颜料成分组成。让这些成分混合均匀并均匀涂布到原纸上，赋予纸张特殊功能，是研究者考虑的主要问题，这就要求SBR胶乳具有优异的涂料配伍性、高速涂布适应性和印刷适应性。米普科教授开发的“单分散种子胶乳制备技术”、“SBR 胶乳均匀增长技术”和“多层IPNs SBR 粒子复合技术”，能够解决这个难题。
他开发的胶乳改变了过去一步做成的方法，而是分两步完成。先做出一批“种子”，然后用丁苯（SBR）在“种子”外面包裹，就像“种子”自己生长一样。这样做出来的胶乳就足够均匀了。并且，“种子”的内核与外层并不是夹心糖那样的简单分层，而是两种物质相互交织，形成了互穿网络，性能更加稳定。
作为一种水性乳液，SBR胶乳中含有未反应完全的挥发成分，这些挥发成分气味大，污染环境，也容易产生气泡，影响涂布的质量。因此，制备胶乳时有一个重要步骤，就是脱气。
以往人们采用单一的物理方法，很难做到充分脱气。米教授采用“化学—物理法组合脱气技术”，先进行化学脱气，让胶乳中未完全反应的残余物质实现完全反应，再进行物理脱气。这样做，不仅能够充分脱气，还能减少污染。否则，由于残余物质存在，成品会不断释放气体，不仅气味难闻，还要污染环境。
高质环保受欢迎
胶乳涂布到原纸上的时候，如果性能不好，难以满足快速涂布的需求，速度一快就容易凝结，在原纸上形成条纹、斑点，影响成品质量。因此，以前胶乳涂布的速度不快，大概每分钟三四百米。用上新型的SBR胶乳，涂布速度能达到每分钟800～1000米，最快的甚至能够每分钟涂布1200～1300米，大大提高了生产效率。
同时，现代印刷的速度也已经很快，大概是每分钟600～800米。在这么高的印刷速度下，质量差的纸容易出现颜色不均、纸张起毛，甚至印不上的现象。米教授的SBR 系列胶乳稳定性、涂料流变性能和涂布纸性能达到或超过了国际先进水平，可以满足高速印刷的要求。
米教授的SBR 胶乳在环保方面也颇有建树，已经达到环保级和食品级用品的标准，满足欧美无污染、绿色环保纸品的要求。据米教授介绍，用他们研发的SBR 胶乳涂布的纸张，可以用于食品包装，有害物质含量达到1个PPM（即百万分之一）。
涂布纸是SBR 胶乳最为普遍的用途，邮票、手提袋、铜版纸、挂历、食品包装盒等等都采用了涂布纸。SBR 胶乳还可以用于地毯背衬，起到固定、粘结、防水的作用，还能涂布在无纺布上，做成皮革的基布来增加强度。
米教授的SBR 胶乳已经投入生产十多年了。在这个过程中，他不断改进技术，提高胶乳的各项性能。他的“环保型高功能化IPNs SBR乳液聚合物”项目获得7 项中国发明专利授权和2012年度上海市科技进步二等奖，并获选参展第15届中国国际工业博览会。据米教授介绍，目前，有几家企业正在使用他的SBR 胶乳，保守估计年产值达到十多个亿。在国内市场上，他的产品质量较好，技术水平高，特别适用于环保级和食品级用品，如食品、香烟和邮票纸等高端涂布纸的应用，实现无污染和绿色化，可以降低企业的生产成本，减少进口，很受欢迎。
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（责任编辑：徐）
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