CN108084810B - 一种低温热封分散液及其制备方法 - Google Patents

一种低温热封分散液及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种低温热封分散液，由含有下述重量含量的原料配制成：20％～25％沙林树脂、2％～5％丙烯酸树脂、1％～3％复配乳化剂、0.1％～0.2％消泡剂、0.5％～1.5％pH调节剂，70％～75％去离子水；该分散液通过复配的乳化剂，极大地提高了分散效果，该分散液涂布于BOPP薄膜后，附着力良好，具有优异的低温热封性能，热封温度为70℃时，热封强度≥1.0N/15mm；热封温度为127℃时，热封强度≥2.5N/15mm。

Description

一种低温热封分散液及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种低温热封分散液及其制备方法，属于新型环保高分子材料领域。
背景技术
当今，随着生活或工作节奏的加快，像糖果、巧克力等食品需要高速包装，但目前的包装材料低温热封性能较差，起封温度温度高，需100℃以上，不能满足现在高速包装的需求。专利CN101358054公开的低温热封高阻隔食品包装涂布膜胶乳及制备方法，该胶乳采用的单体包括偏二氯乙烯占混合单体总量的80-93％，丙烯酸甲酯、乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丁酯、丙烯腈或甲基丙烯腈占混合单体总量的2-10％，衣康酸、丙烯酸、甲基丙烯酸占混合单体总量的0.5-5％，该胶乳的制备方法采用一次聚合方法，该胶乳的热封温度为100℃。专利CN 103059213 A涉及的低温热封丙烯酸，由于热封温度过低，在使用过程中容易产生卷膜发粘情况，导致废品率提高。CN 102850891A涉及的低温热封丙烯酸乳液，起封温度为80℃，不能完全满足先用的包装需求。
发明内容
为了解决以上提出的技术难题，本发明提供一种低温热封分散液，该涂料通过复配的乳化剂，极大地提高了分散效果，该分散液涂布于BOPP薄膜后，附着力良好，具有优异的低温热封性能，热封温度为70℃时，热封强度≥1.0N/15mm；热封温度为127℃时，热封强度≥2.5N/15mm。
一种低温热封分散液，由含有下述重量含量的原料配制成：20％～25％沙林树脂、2％～5％丙烯酸树脂、1％～3％复配乳化剂、0.1％～0.2％消泡剂、0.5％～1.5％pH调节剂，70％～75％去离子水；
所述沙林树脂选用熔融温度在80～95℃、软化点在60～70℃的沙林树脂中的任意一种或多种混合；
所述丙烯酸树脂的玻璃化温度为60～70℃；
所述复配乳化剂为丙二醇单月桂酸酯和烷基硫酸盐的复配乳化剂，其复配比例为3:1～4:1；
所述消泡剂为有机硅消泡剂；
所述pH调节剂为市售的氨水。
本发明还提供了一种上述低温热封分散液的制备方法，其包括以下步骤：
(1)复配乳化剂的配置
称取1％～3％的复配乳化剂和占去离子水总量的10％去离子水混合，加热至50～55℃，边加热边搅拌，搅拌速度为70～130转/分钟，搅拌1h，待用。
(2)分散液的制备
在反应釜中加入剩余所有去离子水、加入20％～25％沙林树脂和2％～5％的丙烯酸树脂，搅拌，搅拌速度为200～500转/分，加入配置好的复配乳化剂，通过抽真空→加氮气的方式置换3次，最后充入氮气使釜内压力到达1Mpa，调节搅拌速度至2000转/分钟，加热至90～95℃，恒温3～4小时，再次加入0.1～0.2％消泡剂、0.5％～1.5％pH调节剂，充分搅拌，搅拌速度为100～150转/分，降至室温后过滤出料，制得本发明的低温热封分散液。
制得的分散液经过上机涂布，基材为BOPP薄膜，涂布量为2.0～2.5g/m2，下机固化48小时，测试其热封性能，热封温度为70℃时，热封强度≥1.0N/15mm；热封温度为127℃时，热封强度≥2.5N/15mm。
由以上工艺制得的低温热封分散液，由于在沙林树脂中加入适量的丙烯酸树脂，发生了交联反应，使其涂层在70℃时就能热封，在127℃时热封强度优异，同时选择合适的复合乳化剂，在高速搅拌及高压下，使的沙林树脂和丙烯酸树脂能够较好的分散，同时使其能够良好的共混相容，分散效果及稳定性能良好，进一步增强了低温热封性能及稳定性，有效地提高了防粘性能，使其后续使用制成卷膜后不易发粘，很好地满足了低温热封的包装要求。
具体实施方式
实施例1
25％沙林树脂
2％丙烯酸树脂
1.4％复配乳化剂
0.1％消泡剂
1.5％pH调节剂
70％去离子水。
1)复配乳化剂的配置
称取2.1g丙二醇单月桂酸酯和0.7g烷基硫酸盐复配乳化剂和14g去离子水混合，加热至50℃，边加热边搅拌，搅拌速度为70转/分钟，搅拌1h，待用。
2)分散液的制备
在反应釜中加入126g去离子水、加入50g沙林树脂和4g的丙烯酸树脂，搅拌，搅拌速度为200转/分，加入配置好的复配乳化剂，通过抽真空→加氮气的方式置换3次，最后充入氮气使釜内压力到达1Mpa，调节搅拌速度至2000转/分钟，加热至90℃，恒温3小时，再次加入0.2g消泡剂、3g pH调节剂，充分搅拌，搅拌速度为100转/分，降至室温后过滤出料制得本发明的低温热封分散液。
制得的分散液经过上机涂布，基材为BOPP薄膜，涂布量为2.0g/m2，下机固化48小时，测试其热封性能，热封温度为70℃时，热封强度1.1N/15mm。热封温度为127℃时，热封强度2.6N/15mm。
实施例2
24％沙林树脂
2％丙烯酸树脂
1％复配乳化剂
0.2％消泡剂
1.5％pH调节剂
71.3％去离子水。
1)复配乳化剂的配置
称取2.4g丙二醇单月桂酸酯和0.6g烷基硫酸盐复配乳化剂和21.4g去离子水混合，加热至52℃，边加热边搅拌，搅拌速度为80转/分钟，搅拌1h，待用。
2)分散液的制备
在反应釜中加入192.5g去离子水、加入72g沙林树脂和6g的丙烯酸树脂，搅拌，搅拌速度为300转/分，加入配置好的复配乳化剂，通过抽真空→加氮气的方式置换3次，最后充入氮气使釜内压力到达1Mpa，调节搅拌速度至2000转/分钟，加热至91℃，恒温4小时，再次加入0.6g消泡剂、4.5g pH调节剂，充分搅拌，搅拌速度为110转/分，降至室温后过滤出料制得本发明的低温热封分散液。
制得的分散液经过上机涂布，基材为BOPP薄膜，涂布量为2.2g/m2，下机固化48小时，测试其热封性能，热封温度为70℃时，热封强度1.2N/15mm。热封温度为127℃时，热封强度2.7N/15mm。
实施例3
22％沙林树脂
3％丙烯酸树脂
3％复配乳化剂
0.1％消泡剂
1.5％pH调节剂
70.4％去离子水。
1)复配乳化剂的配置
称取18g丙二醇单月桂酸酯和6g烷基硫酸盐复配乳化剂和56.3g去离子水混合，加热至51℃，边加热边搅拌，搅拌速度为90转/分钟，搅拌1h，待用。
2)分散液的制备
在反应釜中加入506.9g去离子水、加入176g沙林树脂和24g的丙烯酸树脂，搅拌，搅拌速度为300转/分，加入配置好的复配乳化剂，通过抽真空→加氮气的方式置换3次，最后充入氮气使釜内压力到达1Mpa，调节搅拌速度至2000转/分钟，加热至92℃，恒温4小时，再次加入0.8g消泡剂、12g pH调节剂，充分搅拌，搅拌速度为120转/分，降至室温后过滤出料制得本发明的低温热封分散液。
制得的分散液经过上机涂布，基材为BOPP薄膜，涂布量为2.1g/m2，下机固化48小时，测试其热封性能，热封温度为70℃时，热封强度1.3N/15mm。热封温度为127℃时，热封强度2.7N/15mm。
实施例4
21％沙林树脂
3％丙烯酸树脂
2％复配乳化剂
0.2％消泡剂
0.5％pH调节剂
73.3％去离子水。
1)复配乳化剂的配置
称取25g丙二醇单月桂酸酯和7g烷基硫酸盐复配乳化剂和117.3g去离子水混合，加热至53℃，边加热边搅拌，搅拌速度为100转/分钟，搅拌1h，待用。
2)分散液的制备
在反应釜中加入1055.5g去离子水、加入336g沙林树脂和48g的丙烯酸树脂，搅拌，搅拌速度为400转/分，加入配置好的复配乳化剂，通过抽真空→加氮气的方式置换3次，最后充入氮气使釜内压力到达1Mpa，调节搅拌速度至2000转/分钟，加热至93℃，恒温3小时，再次加入3.2g消泡剂、8g pH调节剂，充分搅拌，搅拌速度为130转/分，降至室温后过滤出料制得本发明的低温热封分散液。
制得的分散液经过上机涂布，基材为BOPP薄膜，涂布量为2.3g/m2，下机固化48小时，测试其热封性能，热封温度为70℃时，热封强度1.1N/15mm。热封温度为127℃时，热封强度2.8N/15mm。
实施例5
23％沙林树脂
5％丙烯酸树脂
1％复配乳化剂
0.1％消泡剂
0.5％pH调节剂
70.4％去离子水。
1)复配乳化剂的配置
称取40g丙二醇单月桂酸酯和10g烷基硫酸盐复配乳化剂和352g去离子水混合，加热至54℃，边加热边搅拌，搅拌速度为110转/分钟，搅拌1h，待用。
2)分散液的制备
在反应釜中加入3168g去离子水、加入1150g沙林树脂和250g的丙烯酸树脂，搅拌，搅拌速度为500转/分，加入配置好的复配乳化剂，通过抽真空→加氮气的方式置换3次，最后充入氮气使釜内压力到达1Mpa，调节搅拌速度至2000转/分钟，加热至94℃，恒温3小时，再次加入5g消泡剂、25g pH调节剂，充分搅拌，搅拌速度为140转/分，降至室温后过滤出料制得本发明的低温热封分散液。
制得的分散液经过上机涂布，基材为BOPP薄膜，涂布量为2.4g/m2，下机固化48小时，测试其热封性能，热封温度为70℃时，热封强度1.2N/15mm。热封温度为127℃时，热封强度2.8N/15mm。
实施例6
20％沙林树脂
2％丙烯酸树脂
1.3％复配乳化剂
0.2％消泡剂
1.5％pH调节剂
75％去离子水。
1)复配乳化剂的配置
称取104g丙二醇单月桂酸酯和26g烷基硫酸盐复配乳化剂和750g去离子水混合，加热至55℃，边加热边搅拌，搅拌速度为130转/分钟，搅拌1h，待用。
2)分散液的制备
在反应釜中加入6750g去离子水、加入2000g沙林树脂和200g的丙烯酸树脂，搅拌，搅拌速度为500转/分，加入配置好的复配乳化剂，通过抽真空→加氮气的方式置换3次，最后充入氮气使釜内压力到达1Mpa，调节搅拌速度至2000转/分钟，加热至95℃，恒温4小时，再次加入20g消泡剂、150g pH调节剂，充分搅拌，搅拌速度为150转/分，降至室温后过滤出料制得本发明的低温热封分散液。
制得的分散液经过上机涂布，基材为BOPP薄膜，涂布量为2.5g/m2，下机固化48小时，测试其热封性能，热封温度为70℃时，热封强度1.2N/15mm。热封温度为127℃时，热封强度2.9N/15mm。

Claims (5)

1.一种低温热封分散液，其特征在于，由含有下述重量含量的原料配制成：20％～25％沙林树脂、2％～5％丙烯酸树脂、1％～3％复配乳化剂、0.1％～0.2％消泡剂、0.5％～1.5％pH调节剂、70％～75％去离子水；所述复配乳化剂为丙二醇单月桂酸酯和烷基硫酸盐的复配乳化剂，其复配比例为3:1～4:1；所述沙林树脂选用熔融温度在80～95℃、软化点在60～70℃的沙林树脂中的任意一种或多种混合；所述丙烯酸树脂的玻璃化温度为60～70℃。
2.根据权利要求1所述的低温热封分散液，其特征在于，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
3.根据权利要求1或2所述的低温热封分散液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)复配乳化剂的配置
称取1％～3％的复配乳化剂和占去离子水总量的10％去离子水混合，加热至50～55℃，边加热边搅拌，搅拌速度为70～130转/分钟，搅拌1h；
(2)分散液的制备
在反应釜中加入剩余所有去离子水、加入20％～25％沙林树脂和2％～5％的丙烯酸树脂，搅拌，搅拌速度为200～500转/分，加入配置好的复配乳化剂，通过抽真空、加氮气的方式置换3次，最后充入氮气使釜内压力到达1Mpa，调节搅拌速度至2000转/分钟，加热至90～95℃，恒温3～4小时，再次加入0.1～0.2％消泡剂、0.5％～1.5％pH调节剂，充分搅拌，搅拌速度为100～150转/分，降至室温后过滤出料，制得低温热封分散液。
4.根据权利要求1所述的低温热封分散液的应用，其特征在于，该分散液用于薄膜。
5.一种涂布薄膜，其特征在于，由权利要求1所述的低温热封分散液制得。
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