CN103275262A - 一种食品包装用超高阻隔胶乳 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种食品包装用超高阻隔胶乳，通过乳液聚合方式在混合单体、乳化剂、引发剂、pH调节剂、助剂存在下共聚而成。本发明采用多代种子乳液聚合法，通过两代种子乳液聚合，使不同代的乳胶粒先后继续长大，这样就可以制得具有双峰粒度分布的聚合物胶乳，来拓宽乳胶粒的尺寸分布，同时加入反应型乳化剂对苯乙烯磺酸钠，来提高胶乳的储存稳定性。从而达到提高阻隔性和提高尺寸稳定性的目的。所制得的食品包装用超高阻隔胶乳据有对氧气和水蒸汽有优良的阻隔性能和储存稳定性好等优点。

Description

一种食品包装用超高阻隔胶乳

技术领域

本发明涉及食品包装用超高阻隔胶乳。

背景技术

随着我国经济的发展和人民生活水平的不断提高，食品工业得到了大力发展，对食品包装材料量的需求也越来越大，同时随着现代包装技术的发展和人们生活节奏的加快，对食品包装材料提出了更高的要求，除传统的防潮、防霉，无毒等要求外，还向厚度薄，重量轻等方向发展。经过多年的发展，传统的PVDC包装材料虽然能够很大程度上延长货架寿命，又有保味性以及优异的防潮、防霉、可直接与食品进行接触等性能，但已不能满足现代包装技术发展的要求。同时，随着PVDC胶乳中VDC含量的增加，PVDC胶乳的储存稳定性会越来越差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种食品包装用超高阻隔胶乳，使其除具有比普通PVDC阻隔性有很大的提高外，储存稳定性也得到了很大的提高。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种食品包装用超高阻隔胶乳，通过乳液聚合方式在混合单体、乳化剂、引发剂、pH调节剂、助剂存在下共聚而成，其特征在于：所述混合单体按重量百分比计由以下组分组成：

（1）偏二氯乙烯单体，用量为混合单体总重量的75%—90%；

（2）不饱和脂肪酸类单体，用量为混合单体总重量的2%—6%；

（3）丙烯酸酯类单体，用量为混合单体总重量的3%—10%；

（4）腈类单体，用量为混合单体总重量的3%—10%；

所述乳化剂、引发剂、pH调节剂、助剂分别占混合单体总重量的百分比如下：乳化剂1%-3%；引发剂0.02%-0.6%；pH调节剂0.008%-0.02%；助剂0.001%-0.01%。

优选的，所述的不饱和脂肪酸类单体为丙烯酸、甲基丙烯酸中的一种或两种的混合。

优选的，所述的丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯中的一种或两种及以上的混合。

优选的，所述的腈类单体为丙烯腈。

优选的，所述的乳化剂为仲烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、对苯乙烯磺酸钠中的一种或两种及以上的混合。

优选的，所述的引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、特丁基过氧化氢与雕白粉所组成的氧化还原体系之一。

优选的，所述的pH调节剂为冰醋酸，助剂为氯化亚铁。

优选的，所述混合单体按重量百分比计由以下组分组成：

（1）偏二氯乙烯单体，用量为混合单体总重量的85%；

（2）不饱和脂肪酸类单体，用量为混合单体总重量的5%；

（3）丙烯酸酯类单体，用量为混合单体总重量的5%；

（4）腈类单体，用量为混合单体总重量的5%；

所述乳化剂、引发剂、pH调节剂、助剂分别占混合单体总重量的百分比如下：乳化剂2.5%；引发剂0.08%；pH调节剂0.01%；助剂0.005%。

优选的，所述混合单体按重量百分比计由以下组分组成：

（1）偏二氯乙烯单体，用量为混合单体总重量的89%；

（2）不饱和脂肪酸类单体，用量为混合单体总重量的3%；

（3）丙烯酸酯类单体，用量为混合单体总重量的4%；

（4）腈类单体，用量为混合单体总重量的4%；

所述乳化剂、引发剂、pH调节剂、助剂分别占混合单体总重量的百分比如下：乳化剂3%；引发剂0.2%；pH调节剂0.015%；助剂0.008%。

优选的，所述混合单体按重量百分比计由以下组分组成：

（1）偏二氯乙烯单体，用量为混合单体总重量的88%；

（2）不饱和脂肪酸类单体，用量为混合单体总重量的3%；

（3）丙烯酸酯类单体，用量为混合单体总重量的6%；

（4）腈类单体，用量为混合单体总重量的3%；

所述乳化剂、引发剂、pH调节剂、助剂分别占混合单体总重量的百分比如下：乳化剂2%；引发剂0.15%；pH调节剂0.02%；助剂0.006%。

上述食品包装用超高阻隔胶乳制备方法为：先将去离子水、40%重量的乳化剂、pH调节剂及助剂投料于反应釜中，抽真空，充氮气，吸入10%重量的混合单体，搅拌半小时，然后升温到55℃，通过计量泵打入已配制好的引发剂，压力降到零时，通过计量泵再次打10%重量的混合单体，压力降到零时，通过计量泵打入剩余混合单体和剩余60%重量的乳化剂，时间16小时，混合单体和乳化剂打完后，继续打入引发剂，压力降到零后停引发剂，降温到30℃以下，用120目的过滤网过滤出料。

本发明由于采用了以上技术方案，采用多代种子乳液聚合法，通过两代种子乳液聚合，使不同代的乳胶粒先后继续长大，这样就可以制得具有双峰粒度分布的聚合物胶乳，来拓宽乳胶粒的尺寸分布，同时加入反应型乳化剂对苯乙烯磺酸钠，来提高胶乳的储存稳定性。从而达到提高阻隔性和提高尺寸稳定性的目的。所制得的食品包装用超高阻隔胶乳据有对氧气和水蒸汽有优良的阻隔性能和储存稳定性好等优点。

具体实施方式

本发明中食品包装用超高阻隔胶乳，通过乳液聚合方式在混合单体、乳化剂、引发剂、pH调节剂、助剂存在下共聚而成，所述混合单体按重量百分比计由以下组分组成：

（1）偏二氯乙烯单体，用量为混合单体总重量的75%—90%；

（2）不饱和脂肪酸类单体，用量为混合单体总重量的2%—6%；

（3）丙烯酸酯类单体，用量为混合单体总重量的3%—10%；

（4）腈类单体，用量为混合单体总重量的3%—10%；

所述乳化剂、引发剂、pH调节剂、助剂分别占混合单体总重量的百分比如下：乳化剂1%-3%；引发剂0.02%-0.6%；pH调节剂0.008%-0.02%；助剂0.001%-0.01%。

所述的不饱和脂肪酸类单体为丙烯酸和甲基丙烯酸中的一种或两种的混合。所述的丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯中的一种或两种及以上的混合。所述的腈类单体为丙烯腈。所述的乳化剂为仲烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、对苯乙烯磺酸钠中的一种或两种及以上的混合。所述的引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、特丁基过氧化氢与雕白粉所组成的氧化还原体系之一（过硫酸铵为一种引发剂，过硫酸钾为一种引发剂，另外特丁基过氧化氢与雕白粉的混合物也为一种引发剂，最终添加的引发剂为上述三种中的一种）。所述的pH调节剂为冰醋酸，助剂为氯化亚铁。

实施例1中，所述混合单体按重量百分比计由以下组分组成：

（1）偏二氯乙烯单体，用量为混合单体总重量的85%；

（2）不饱和脂肪酸类单体，用量为混合单体总重量的5%；

（3）丙烯酸酯类单体，用量为混合单体总重量的5%；

（4）腈类单体，用量为混合单体总重量的5%；

所述乳化剂、引发剂、pH调节剂、助剂分别占混合单体总重量的百分比如下：乳化剂2.5%；引发剂0.08%；pH调节剂0.01%；助剂0.005%。

实施例2中，所述混合单体按重量百分比计由以下组分组成：

（1）偏二氯乙烯单体，用量为混合单体总重量的89%；

（2）不饱和脂肪酸类单体，用量为混合单体总重量的3%；

（3）丙烯酸酯类单体，用量为混合单体总重量的4%；

（4）腈类单体，用量为混合单体总重量的4%；

所述乳化剂、引发剂、pH调节剂、助剂分别占混合单体总重量的百分比如下：乳化剂3%；引发剂0.2%；pH调节剂0.015%；助剂0.008%。

实施例3中，所述混合单体按重量百分比计由以下组分组成：

（1）偏二氯乙烯单体，用量为混合单体总重量的88%；

（2）不饱和脂肪酸类单体，用量为混合单体总重量的3%；

（3）丙烯酸酯类单体，用量为混合单体总重量的6%；

（4）腈类单体，用量为混合单体总重量的3%；

所述乳化剂、引发剂、pH调节剂、助剂分别占混合单体总重量的百分比如下：乳化剂2%；引发剂0.15%；pH调节剂0.02%；助剂0.006%。

上述食品包装用超高阻隔胶乳的制备方法为：

先将去离子水、40%重量的乳化剂、pH调节剂及助剂投料于反应釜中，抽真空，充氮气，吸入10%重量的混合单体，搅拌半小时，然后升温到55℃，通过计量泵打入已配制好的引发剂（根据反应情况酌量添加），压力降到零时，通过计量泵再次打10%重量的混合单体，压力降到零时，通过计量泵打入剩余混合单体和剩余60%重量的乳化剂，时间16小时，混合单体和乳化剂打完后，继续打入引发剂（根据反应情况酌量添加），压力降到零后停引发剂，降温到30℃以下，用120目的过滤网过滤出料。

以下为本发明的一个具体实施例。

混合单体的配制：

偏二氯乙烯22.08Kg

甲基丙烯酸甲酯0.72Kg

丙烯酸0..48Kg

丙烯腈0.72

乳化剂的配制：

对苯乙烯磺酸钠0.36Kg加入6Kg去离子水。

引发剂的配制：

特丁基过氧化氢0.01Kg加入2Kg去离子水

雕白粉0.009Kg加入2Kg去离子水

釜料

去离子水15Kg

仲烷基磺酸钠0.24Kg

冰醋酸0.024Kg

氯化亚铁0.012g

上述的食品包装用超高阻隔胶乳制备方法包括以下的步骤：先将去离子水、占乳化剂总重量40%的仲磺基磺酸钠、PH调节剂、助剂投料于反应釜中，抽真空，充氮气，吸入占混单总重量10%的种子，搅拌半小时，然后升温到55℃，通过计量泵打入已配制好的引发剂，压力降到零时，通过计量泵再次打入占混单总重量10%的种子，压力降到零时，通过计量泵打入混合单体和已配制好的占乳化剂总重量60%的对苯乙烯磺酸钠，时间16小时。混单和乳化剂打完后，继续打入引发剂，压力降到零后停引发剂，降温到30℃以下，用120目的过滤网过滤出料。

获得的胶乳物理指标为：

固含量（%）    49.5；

表面长力（mN/m）    47；

粘度（mPa.s）    12；

pH    2.5；

密度    1.26；

采用实施例制备的食品包装用超高阻隔胶乳，经在基材上的涂布，涂布量为2g/m²性能如下：

水蒸汽透过率透湿3.5g/m²·24h·23℃(90%相对湿度)；

氧气透过率4ml/m²·24h·23℃。

Claims (10)

1.一种食品包装用超高阻隔胶乳，通过乳液聚合方式在混合单体、乳化剂、引发剂、pH调节剂、助剂存在下共聚而成，其特征在于：所述混合单体按重量百分比计由以下组分组成：

（1）偏二氯乙烯单体，用量为混合单体总重量的75%—90%；

（2）不饱和脂肪酸类单体，用量为混合单体总重量的2%—6%；

（3）丙烯酸酯类单体，用量为混合单体总重量的3%—10%；

（4）腈类单体，用量为混合单体总重量的3%—10%；

所述乳化剂、引发剂、pH调节剂、助剂分别占混合单体总重量的百分比如下：乳化剂1%-3%；引发剂0.02%-0.6%；pH调节剂0.008%-0.02%；助剂0.001%-0.01%。

2.根据权利要求1所述的食品包装用超高阻隔胶乳，其特征在于：所述的不饱和脂肪酸类单体为丙烯酸、甲基丙烯酸中的一种或两种的混合。

3.根据权利要求1所述的食品包装用超高阻隔胶乳，其特征在于：所述的丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯中的一种或两种及以上的混合。

4.根据权利要求1所述的食品包装用超高阻隔胶乳，其特征在于：所述的腈类单体为丙烯腈。

5.根据权利要求1所述的食品包装用超高阻隔胶乳，其特征在于：所述的乳化剂为仲烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、对苯乙烯磺酸钠中的一种或两种及以上的混合。

6.根据权利要求1所述的食品包装用超高阻隔胶乳，其特征在于：所述的引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、特丁基过氧化氢与雕白粉所组成的氧化还原体系之一。

7.根据权利要求1所述的食品包装用超高阻隔胶乳，其特征在于：所述的pH调节剂为冰醋酸，助剂为氯化亚铁。

8.根据权利要求1所述的食品包装用超高阻隔胶乳，其特征在于：所述混合单体按重量百分比计由以下组分组成：

（1）偏二氯乙烯单体，用量为混合单体总重量的85%；

（2）不饱和脂肪酸类单体，用量为混合单体总重量的5%；

（3）丙烯酸酯类单体，用量为混合单体总重量的5%；

（4）腈类单体，用量为混合单体总重量的5%；

所述乳化剂、引发剂、pH调节剂、助剂分别占混合单体总重量的百分比如下：乳化剂2.5%；引发剂0.08%；pH调节剂0.01%；助剂0.005%。

9.根据权利要求1所述的食品包装用超高阻隔胶乳，其特征在于：所述混合单体按重量百分比计由以下组分组成：

（1）偏二氯乙烯单体，用量为混合单体总重量的89%；

（2）不饱和脂肪酸类单体，用量为混合单体总重量的3%；

（3）丙烯酸酯类单体，用量为混合单体总重量的4%；

（4）腈类单体，用量为混合单体总重量的4%；

所述乳化剂、引发剂、pH调节剂、助剂分别占混合单体总重量的百分比如下：乳化剂3%；引发剂0.2%；pH调节剂0.015%；助剂0.008%。

10.根据权利要求1所述的食品包装用超高阻隔胶乳，其特征在于：所述混合单体按重量百分比计由以下组分组成：

（1）偏二氯乙烯单体，用量为混合单体总重量的88%；

（2）不饱和脂肪酸类单体，用量为混合单体总重量的3%；

（3）丙烯酸酯类单体，用量为混合单体总重量的6%；

（4）腈类单体，用量为混合单体总重量的3%；

所述乳化剂、引发剂、pH调节剂、助剂分别占混合单体总重量的百分比如下：乳化剂2%；引发剂0.15%；pH调节剂0.02%；助剂0.006%。