CN102690624A - 一种马口铁罐头封口专用聚酯热熔胶的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种马口铁罐头封口专用聚酯热熔胶的制备方法,具体方案是将二元酸、二元醇和三羟甲基丙烷在催化剂的作用下进行酯化反应，酯化后的产物经过减压缩聚达到一定粘度后即可出料。采用上述方案获得的产物即为马口铁罐头封口专用聚酯热熔胶，该热熔胶保持了热塑性聚酯良好的加工性、耐低温性、耐候性、耐化学品性，具有出色的耐热性和良好的尺寸稳定性，对马口铁罐头高温消毒工序起到很好的保障。
Description
技术领域
本文涉及一种马口铁罐头封口专用聚酯热熔胶的制备方法。
背景技术
马口铁罐头的特点是存放时间长一般在2年以上。为了保证这种储藏性能，需要经过高温蒸煮消毒的步骤，因此其封口胶必须能满足高温耐蒸煮的性能。
当今社会对食品安全的要求越来越严格，马口铁罐头用粘合剂的要求也越来越高，一些低温的粘合剂在应用于需要蒸煮的马口铁罐头时基本上达不到要求，即无法在蒸煮温度下保持一定的粘结力，剥离强度低。而有些能满足蒸煮要求的粘合剂都具有一定的有毒有害，而无法使用在食品领域。
中国专利CN1629245公开了一种耐蒸煮聚氨酯胶粘剂及其制备方法。该产品对铝塑复合有很高的粘合强度，且卫生、耐湿热、抗化学介质和耐低温性能优异，特别适合软包装行业食品包装高温蒸煮袋的加工的胶粘剂。
中国专利CN102329584A涉及了一种耐蒸煮环氧胶及其制备方法和应用，耐蒸煮环氧胶由A组分及B组分组成。
中国专利CN102229269A提供了一种透明耐蒸煮膜，包括依次相接触的第一聚丙烯层、第一粘合树脂层和聚酰胺层。
本发明专利与上述专利不同之处在于，是一种以聚酯为原料的马口铁封口胶，具有120℃环境下耐蒸煮时间长、材料成本低廉、使用加工过程方便、能应用在食品包装加工领域的特点。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种聚酯热熔胶，其原料配方由二元酸、二元醇和三羟甲基丙烷组成，合成所用的助剂包括催化剂和抗氧剂。具体制备方法包括如下两个步骤：
（1）在催化剂存在的条件下，将混合二元酸组分和混合二元醇组分搅拌加热至160~220℃进行酯化反应，当酯化生成的水达到理论值后，酯化反应结束；
（2）酯化反应结束后，加入抗氧剂继续升温至240~255℃，在抽真空减压的条件下进行缩聚反应，所得产物即为一种马口铁罐头封口专用聚酯热熔胶。
所述二元酸组分包括苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸，其中对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸之间的摩尔比分别为：
对苯二甲酸:间苯二甲酸=1:0.133~0.25；
对苯二甲酸:己二酸=1:0.2~0.42；
所述二元醇组分包括乙二醇、二甘醇、新戊二醇，其中乙二醇与二甘醇、新戊二醇和三羟甲基丙烷之间的摩尔比分别为：
乙二醇:二甘醇=1:0.045~0.28；
乙二醇:新戊二醇=1:0.093~0.27；
乙二醇:三羟甲基丙烷=1:0.014~0.026。
所述总二元酸组分与总二元醇组分的摩尔比为1：1.2~2.3，优选为1：1.5~2.2，最优选为1：1.5。
所述催化剂选自钛酸四丁酯、钛酸异丙酯、钛酸烷酯、钛酸四甲酯、钛酸四乙酯中的一种，其用量为原料总质量的0.012%~0.014%。
所述抗氧剂选自磷酸三甲酯和亚磷酸三苯酯中的一种，其用量为原料总质量的0.012%~0.014%。
本发明专利的创新之处在于：公开了一种以聚酯为原料的马口铁封口胶，材料成本低廉，具有120℃环境下耐蒸煮时间长、使用加工过程方便、能应用在食品包装加工领域的特点。
性能测试：本发明实施例中所得产物的熔点采用国际标准ISO 11357-1-1997进行测定。
具体实施例
实施例1
将对苯二甲酸199.2g、间苯二甲酸49.8g，己二酸73g、乙二醇145.1g、二甘醇31.8g、新戊二醇31.2g、三羟甲基丙烷8.04g，以及钛酸正丁酯0.065g加入2L反应釜内。该反应釜有搅拌、测温系统和精馏柱及回流冷凝器，逐步升温至120℃后开启搅拌，当温度接近175℃时，开始有水馏出，馏温控制在98~102℃，继续升温上限至220℃，待出水量到达理论值后，反应釜内釜液澄清，可结束酯化阶段反应。加入抗氧剂亚磷酸三苯酯0.065g进行减压缩聚反应。逐步将温度升至240~255℃保温；釜内压力逐步减小至110pa，并维持1.5小时左右即完成缩聚反应。解除真空通氮气后趁热出料至冷水中拉条得到棒状胶条，再切成胶粒。经过DSC分析测试其熔点为161℃。
实施例2
将对苯二甲酸215.8g、间苯二甲酸43.2g，己二酸64.3g、乙二醇139.5g、二甘醇10.8g、新戊二醇62.4g、三羟甲基丙烷6.4g，以及钛酸正丁酯0.075g加入2L反应釜内。该反应釜有搅拌、测温系统和精馏柱及回流冷凝器，逐步升温至120℃后开启搅拌，当温度接近175℃时，开始有水馏出，馏温控制在98~102℃，继续升温上限至220℃，待出水量到达理论值后，反 应釜内釜液澄清，可结束酯化阶段反应。
加入抗氧剂亚磷酸三苯酯0.065g进行减压缩聚反应。逐步将温度升至240~255℃保温；釜内压力逐步减小至110pa，并维持1.5小时左右即完成缩聚反应。解除真空通氮气后趁热出料至冷水中拉条得到棒状胶条，再切成胶粒。
经过DSC分析测试其熔点为165℃。
实施例3
将对苯二甲酸232.4g、间苯二甲酸40g，己二酸52.6g、乙二醇134g、二甘醇63.6g、新戊二醇20.9g、三羟甲基丙烷5.2g，以及钛酸正丁酯0.077g加入2L反应釜内。该反应釜有搅拌、测温系统和精馏柱及回流冷凝器，逐步升温至120℃后开启搅拌，当温度接近175℃时，开始有水馏出，馏温控制在98~102℃，继续升温上限至220℃，待出水量到达理论值后，反应釜内釜液澄清，可结束酯化阶段反应。
加入抗氧剂亚磷酸三苯酯0.066g进行减压缩聚反应。逐步将温度升至240~255℃保温；釜内压力逐步减小至110pa，并维持1.5小时左右即完成缩聚反应。解除真空通氮气后趁热出料至冷水中拉条得到棒状胶条，再切成胶粒。
经过DSC分析测试其熔点为159℃。
实施例4
将对苯二甲酸249g、间苯二甲酸33.2g，己二酸43.8g、乙二醇130.2g、二甘醇47.7g、新戊二醇43.7g、三羟甲基丙烷4.02g，以及钛酸正丁酯0.066g加入2L反应釜内。该反应釜有搅拌、测温系统和精馏柱及回流冷凝器，逐步升温至120℃后开启搅拌，当温度接近175℃时，开始有水馏出，馏温控制在98~102℃，继续升温上限至220℃，待出水量到达理论值后，反应釜内釜液澄清，可结束酯化阶段反应。
加入抗氧剂亚磷酸三苯酯0.077g进行减压缩聚反应。逐步将温度升至240~255℃保温；釜内压力逐步减小至110pa，并维持1.5小时左右即完成缩聚反应。解除真空通氮气后趁热出料至冷水中拉条得到棒状胶条，再切成胶粒。
经过DSC分析测试其熔点为163℃。
将实施例1~4所得热熔胶称取同等重量的样品，在120℃的环境下进行耐蒸煮测试，以是否脆断为标准，以每15分钟观察一次，测试结果如下：
| 实施例 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 耐蒸煮时间 | 8小时15分钟 | 8小时30分钟 | 9小时 | 8小时45分钟 |
从上表可以看到实施例1~4均可达到至少8小时不脆断，完全能满足马口铁罐头蒸煮工序的要求。
Claims (3)
1.一种马口铁罐头封口专用聚酯热熔胶的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）将二元酸、二元醇和三羟甲基丙烷在催化剂的作用下进行酯化反应，反应温度为160~220℃，当酯化生成的水达到理论值后，酯化反应结束；
（2）在步骤（1）的产物中加入抗氧剂，在240-255℃、100~133Pa的压力下进行减压缩聚反应，获得共聚物；
所述的二元酸选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸中的一种以上；
所述的二元醇选自乙二醇、二甘醇、新戊二醇中的一种以上；
所述总二元酸与总二元醇的摩尔比为1:1.5；
所述对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸之间的摩尔比分别为：
对苯二甲酸:间苯二甲酸=1:0.133~0.25；
对苯二甲酸:己二酸=1:0.2~0.42；
所述乙二醇、二甘醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷摩尔比分别为：
乙二醇:二甘醇=1:0.045~0.28；
乙二醇:新戊二醇=1:0.093~0.27；
乙二醇:三羟甲基丙烷=1:0.014~0.026。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的催化剂选自钛酸四丁酯、钛酸异丙酯、钛酸四甲酯、钛酸四乙酯中的一种，其用量为原料总质量的0.012%~0.014%。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述抗氧剂选自磷酸三甲酯和亚磷酸三苯酯中的一种，其用量为原料总质量的0.012%~0.014%。
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