CN101270248B - 高湿度下保持强氧气阻隔的聚乙烯醇涂布液的生产工艺 - Google Patents

高湿度下保持强氧气阻隔的聚乙烯醇涂布液的生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明所述的聚乙烯醇涂布液的生产工艺包括以下步骤：1)把聚乙烯醇、消泡剂和去离子水按比例混合，加热搅拌到90-100℃，直到聚乙烯醇完全溶解，保温20-40分钟，冷却到40-60℃时；2)按比例加入正硅酸乙酯，催化剂，交联剂，搅拌1-3小时，用150-250目筛过滤，得聚乙烯醇涂布液，该聚乙烯醇涂布液中正硅酸乙酯已水解为二氧化硅，二氧化硅再缩合成至少一维是纳米尺度的缩合物，该缩合物均匀分散于聚乙烯醇水溶液中。

Description

高湿度下保持强氧气阻隔的聚乙烯醇涂布液的生产工艺
技术领域
本发明涉及一种用于塑料薄膜上的涂布液，具体地说是一种高湿度(60％-90％湿度)下，保持强氧气阻隔的聚乙烯醇涂布液的生产工艺。
背景技术
聚乙烯醇是一种白色粉末状树脂，它具有良好的水溶性和成膜性，但由于聚乙烯醇容易吸水，所以在高湿度条件下(60％-90％湿度)，聚乙烯醇阻隔涂层对氧气的阻隔功能消失。现有技术是通过三聚氰胺树脂、纳米二氧化硅和聚乙烯醇的共混，来增加阻隔涂层在高湿度下(60％-90％湿度)对氧气的阻隔性，但这种阻隔涂层存在质量不稳定等的问题。
发明内容
本发明的目的是研制出一种高湿度(60％-90％湿度)下，保持强氧气阻隔的聚乙烯醇涂布液的生产工艺。
本发明要解决的是现有聚乙烯醇在高湿条件(60％-90％湿度)下，对氧气的阻隔性低甚至没有阻隔性的问题。
本发明聚乙烯醇涂布液的生产工艺为：包括以下步骤：
1)把聚乙烯醇、消泡剂和去离子水按比例混合，加热搅拌到90-100℃，直到聚乙烯醇完全溶解，保温20-40分钟，冷却到40-60℃时；
2)按比例加入正硅酸乙酯，催化剂，交联剂，搅拌1-3小时，用150-250目筛过滤，得聚乙烯醇涂布液，该聚乙烯醇涂布液中正硅酸乙酯已水解为二氧化硅，二氧化硅再缩合成至少一维是纳米尺度的缩合物，该缩合物均匀分散于聚乙烯醇水溶液中；
所述的聚乙烯醇涂布液中各组份用量的重量百分比为：聚乙烯醇1％-15％，正硅酸乙酯1％-15％，去离子水50％-93％，催化剂0.1％-5％，交联剂0.1％-5％，消泡剂5％-10％。
本发明生产的聚乙烯醇涂布液质量稳定，涂布的阻隔层在高湿度(60％-90％湿度)下，具有强氧气阻隔性。
具体实施方式
下面实施例对本发明作进一步说明。
实施例一本发明的涂布液中各组份的重量百分比为：聚乙烯醇15％，正硅酸乙酯10％、盐酸1％，异丙醇10％，有机钛酸酯1％，去离子水63％。
上述聚乙烯醇涂布液的生产工艺为：把聚乙烯醇、异丙醇和水按比例混合，加热搅拌到95℃、直到聚乙烯醇完全溶解，保温30分钟，冷却到50℃时，按比例加入正硅酸乙酯、盐酸、有机钛酸酯，搅拌3小时，过200筛，得聚乙烯醇涂布液。该聚乙烯醇涂布液中正硅酸乙酯已水解为二氧化硅，二氧化硅再缩合成至少一维是纳米尺度的缩合物，该缩合物均匀分散于聚乙烯醇水溶液中。
将上述聚乙烯醇涂布液均匀涂布于基膜外层，然后再复合一层聚乙烯，得到高阻隔性薄膜。在温度为23℃，湿度为80％的环境条件下，测得该薄膜氧气透过率为4.263ml/m2*24h*atm。
实施例二本发明的涂布液中各组份的重量百分比为：聚乙烯醇12％，正硅酸乙酯10％、异丙醇8％，三聚氰胺1％、甲酸1％、去离子水78％。
上述聚乙烯醇涂布液的生产工艺为：把聚乙烯醇、异丙醇和水按比例混合，加热搅拌到95℃、直到聚乙烯醇完全溶解，保温40分钟，冷却到55℃时，按比例加入正硅酸乙酯、甲酸、三聚氰胺，搅拌2小时，过250筛，得聚乙烯醇涂布液。该聚乙烯醇涂布液中正硅酸乙酯已水解为二氧化硅，二氧化硅再缩合成至少一维是纳米尺度的缩合物，该缩合物均匀分散于聚乙烯醇水溶液中。
将上述聚乙烯醇涂布液均匀涂布于基膜外层，然后再复合一层聚乙烯，得到高阻隔性薄膜。在温度为23℃，湿度为70％的环境条件下，测得该薄膜氧气透过率为1.108ml/m2*24h*atm。
本发明的催化剂除了上述的盐酸、甲酸外，还可选用硫酸、天冬氨酸中的一种。这四种催化剂也可任意选用几种组合，组合时各催化剂之间的比例任意确定。
本发明的消泡剂也可选用乙醇，或异丙醇、乙醇二种全用，选用二种时则它们之间的比例任意确定。
本发明的交联剂除了三聚氰胺外，也可选用其它氨基树脂。
本发明聚乙烯醇的醇解度为50％-99.9％，聚合度为1700-1900。
本发明的聚乙烯醇涂布液具有良好阻隔性的基理是：利用正硅酸乙酯(TEOS)在有机溶液聚乙烯醇中的水解-缩合，制备SiO2/聚乙烯醇(PVA)纳米相复合材料，使所得SiO2缩合后匀地分散于聚乙烯醇溶液中，以此来提高在高湿度下(60％-90％湿度)用聚乙烯醇涂布液涂布的阻隔层对氧气的阻隔性。本发明中的正硅酸乙酯(TEOS)在有机溶液中水解-缩合，需添加催化剂(酸)以提高反应速率。

Claims (2)

1.一种高湿度下保持强氧气阻隔的聚乙烯醇涂布液的生产工艺，其特征在于包括以下步骤：
1)把聚乙烯醇、消泡剂和去离子水按比例混合，加热搅拌到90-100℃，直到聚乙烯醇完全溶解，保温20-40分钟，冷却到40-60℃时；
2)按比例加入正硅酸乙酯，催化剂，交联剂，搅拌1-3小时，用150-250目筛过滤，得聚乙烯醇涂布液，该聚乙烯醇涂布液中正硅酸乙酯已水解为二氧化硅，二氧化硅再缩合成至少一维是纳米尺度的缩合物，该缩合物均匀分散于聚乙烯醇水溶液中；
所述的聚乙烯醇涂布液中各组份用量的重量百分比为：聚乙烯醇1％-15％，正硅酸乙酯1％-15％，去离子水50％-93％，催化剂0.1％-5％，交联剂0.1％-5％，消泡剂5％-10％。
2.根据权利要求1所述的高湿度下保持强氧气阻隔的聚乙烯醇涂布液的生产工艺，其特征在于催化剂选用硫酸、盐酸、甲酸、天冬氨酸中的任意一种或几种；选用几种组合的，各催化剂之间的比例任意确定；消泡剂选用异丙醇、乙醇中的一种或二种全选；二种全选的，它们之间以任意比例组合；所用的聚乙烯醇的醇解度为50％-99.9％，聚合度为1700-1900；交联剂用有机钛酸酯或氨基树脂。
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