耐水剂

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涂布纸或纸板采用的都是水性涂料，其胶粘剂尤其是天然胶粘剂成膜后对水敏感，不利于成纸的各种抗湿性能，需用耐水剂来克服，以提高涂层的抗水能力。

1．简单发展史

早期常用甲醛、乙二醛和某些金属盐来提高涂层的抗水性，由于甲醛对健康不利而限制了使用。随著涂布速度的增长、碱性造纸的出现和印刷技术的发展，如印刷速度的增加、油墨品种的变化、水性凹版和苯胺印刷系统的普及、水性湿版液的使用等，这些都对纸的抗干、湿拉毛强度的要求更高，对耐水剂也有更高要求。在70年代后期及80年代初，涂料胶粘剂品种的变化，使抗水剂改用三聚氰胺甲醛和脲醛树脂。近来，含甲醛和释放甲醛的耐水剂也不受欢迎，不久的将来会被淘汰，无醛抗水剂如碳酸铵锆或环酰胺缩合物已被广泛接受。

2．主要功能

(1)减少颜料、胶粘剂干燥成膜后的水溶性或对水敏感的程度。

(2)提高涂布纸的抗湿摩擦和抗湿强度，并在胶版印刷的压力牵引或再湿水的作用下，表面不受损，不会引起印刷掉粉、掉毛等现象。

3．抗水机理和方法

耐水剂与胶粘剂发生化学反应，产生交联使之不溶或减少对水的敏感。主要耐水剂的反应机理见表2-62。

表2-62 主要耐水剂的反应机理

各种淀粉涂料用乙二醛作耐水剂的抗湿摩擦结果见表2-66。

表2-66 乙二醛作耐水剂的淀粉涂料的抗湿摩擦性

3)胺基树脂——MF树脂与UF树脂

是醛和多官能团的酰胺和脒的缩合产物。一般为脲醛(UF树脂)、三聚氰胺树脂(MF树脂)，涂布纸中用做抗水剂的大多是三聚氰胺甲醛树脂。

形成胺基树脂期间的反应(见表2-67)

表2-67 胺基树脂形成过程的反应

优越性

(1)成纸的抗湿摩擦数据与MF相同时，烷基乙撑脲用量只是它的一半，MF树脂用8%，烷基乙撑脲只需4%，且涂层干燥后不久就可达到最大抗湿摩擦数据。(图2-95)。

(2)在涂料干燥过程中即能完全固化，不需酸碱催化。

(3)对涂料无不良粘度影响，如涂料增厚等。

使用

(1)用于含淀粉和各种胶乳的涂料中，在最后加入为好。

(2)微碱性条件下能得较好的抗湿摩擦(见图2-96)。

5)金属盐——碳酸锆铵(AZC)

结构

胶粘剂：氧化淀粉／羧基丁苯胶乳为8／8；涂料固含量：60%；pH值：9。

6)锌盐

硫酸锌对蛋白胶粘剂固化有效，有时应用于配方中。

甲酸锌与醋酸锌在pH值为5～10的环境下，对蛋白胶粘剂固化有效。它们比锆盐经济，但效果差，又会引起涂料不稳定和流变性问题，如粘度增加，需加入尿素或二氰二酰胺类减粘剂等一起使用。

用锌盐作固化剂的配方例如下：

颜料(瓷土等)：94份；豆蛋白：6份；羧基丁苯胶乳：6份；锌盐复合物：0．48份；六偏磷酸钠：1份；涂料固含量：40%～44%(气刀)，55～60%(拖刮刀)；涂料pH值：9～14。

6．使用耐水剂后的效果

采取使用与不使用耐水剂的对照办法，以表2-70所列配方制成涂料，涂布干燥后印刷网点，拍成显微照片，其结果如图2-98所示。

表2-70 使用与不使用耐水剂的几组配方

不同耐水剂牌号实例见附录。

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