米普科教授的環保型高功能化IPNs SBR乳液聚合物
2013-11-04 來源：中國聚合物網
能不能把粗糙、有毛孔的原紙變成平整、光澤好，印刷之后色彩鮮艷、美觀，而且耐磨、耐水的高功能涂布紙？能，只要像刷墻一樣給原紙涂上特制的膠乳涂料，便可以賦予它不同的功能。生活中常常用到的購物紙袋、高級銅版紙、郵票紙和CCK紙用的就是這種技術。
華東理工大學材料學院的米普科教授十多年從事SBR膠乳研究。目前，他的課題組成功開發出“環保型高功能化IPNs SBR乳液聚合物”， 解決了常規SBR 膠乳揮發成份含量高、質量穩定性差、難以滿足紙張高速涂布和印刷高速化需求的難題。
四大創新提質量
膠乳涂料由基礎成分SBR膠乳聚合物和根據產品需求添加的填顏料成分組成。讓這些成分混合均勻并均勻涂布到原紙上，賦予紙張特殊功能，是研究者考慮的主要問題，這就要求SBR膠乳具有優異的涂料配伍性、高速涂布適應性和印刷適應性。米普科教授開發的“單分散種子膠乳制備技術”、“SBR 膠乳均勻增長技術”和“多層IPNs SBR 粒子復合技術”，能夠解決這個難題。
他開發的膠乳改變了過去一步做成的方法，而是分兩步完成。先做出一批“種子”，然后用丁苯（SBR）在“種子”外面包裹，就像“種子”自己生長一樣。這樣做出來的膠乳就足夠均勻了。并且，“種子”的內核與外層并不是夾心糖那樣的簡單分層，而是兩種物質相互交織，形成了互穿網絡，性能更加穩定。
作為一種水性乳液，SBR膠乳中含有未反應完全的揮發成分，這些揮發成分氣味大，污染環境，也容易產生氣泡，影響涂布的質量。因此，制備膠乳時有一個重要步驟，就是脫氣。
以往人們采用單一的物理方法，很難做到充分脫氣。米教授采用“化學—物理法組合脫氣技術”，先進行化學脫氣，讓膠乳中未完全反應的殘余物質實現完全反應，再進行物理脫氣。這樣做，不僅能夠充分脫氣，還能減少污染。否則，由于殘余物質存在，成品會不斷釋放氣體，不僅氣味難聞，還要污染環境。
高質環保受歡迎
膠乳涂布到原紙上的時候，如果性能不好，難以滿足快速涂布的需求，速度一快就容易凝結，在原紙上形成條紋、斑點，影響成品質量。因此，以前膠乳涂布的速度不快，大概每分鐘三四百米。用上新型的SBR膠乳，涂布速度能達到每分鐘800～1000米，最快的甚至能夠每分鐘涂布1200～1300米，大大提高了生產效率。
同時，現代印刷的速度也已經很快，大概是每分鐘600～800米。在這么高的印刷速度下，質量差的紙容易出現顏色不均、紙張起毛，甚至印不上的現象。米教授的SBR 系列膠乳穩定性、涂料流變性能和涂布紙性能達到或超過了國際先進水平，可以滿足高速印刷的要求。
米教授的SBR 膠乳在環保方面也頗有建樹，已經達到環保級和食品級用品的標準，滿足歐美無污染、綠色環保紙品的要求。據米教授介紹，用他們研發的SBR 膠乳涂布的紙張，可以用于食品包裝，有害物質含量達到1個PPM（即百萬分之一）。
涂布紙是SBR 膠乳最為普遍的用途，郵票、手提袋、銅版紙、掛歷、食品包裝盒等等都采用了涂布紙。SBR 膠乳還可以用于地毯背襯，起到固定、粘結、防水的作用，還能涂布在無紡布上，做成皮革的基布來增加強度。
米教授的SBR 膠乳已經投入生產十多年了。在這個過程中，他不斷改進技術，提高膠乳的各項性能。他的“環保型高功能化IPNs SBR乳液聚合物”項目獲得7 項中國發明專利授權和2012年度上海市科技進步二等獎，并獲選參展第15屆中國國際工業博覽會。據米教授介紹，目前，有幾家企業正在使用他的SBR 膠乳，保守估計年產值達到十多個億。在國內市場上，他的產品質量較好，技術水平高，特別適用于環保級和食品級用品，如食品、香煙和郵票紙等高端涂布紙的應用，實現無污染和綠色化，可以降低企業的生產成本，減少進口，很受歡迎。
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（責任編輯：徐）
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