CN108753024A - 复合型有机颜料涂料微胶乳的制备方法及其在彩色包装材料中的应用 - Google Patents

复合型有机颜料涂料微胶乳的制备方法及其在彩色包装材料中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种复合型有机颜料涂料微胶乳的制备方法及其在彩色包装材料中的应用；与现有技术相比，具备以下优点：微胶乳采用含有一定的无机颜料涂料与有机颜料涂料混合，同时用N‑(4‑丙酸叔丁酯‑苯基)‑5‑氧代吡咯烷‑2‑羧酸作为溶剂，在其他助剂的作用下，通过二次乳化得到双重粒子的微胶乳体系，进一步增加有机颜料涂料微胶乳的包覆能力和黏着力，从而具备更强的稳定性能，不易发生迁移溶出，应用到彩色外包装的染色中去，不仅具备优异的抗老化能力，还具有安全稳定不易迁移溶出的优点，提高染色健康安全。

Description

复合型有机颜料涂料微胶乳的制备方法及其在彩色包装材料 中的应用
技术领域
本发明涉及包装材料的制备方法，尤其涉及一种复合型有机颜料涂料微胶乳的制备方法及其在彩色包装材料中的应用。
背景技术
随着经济的发展，生活水平的提高，人们对包装的要求也越来越高，尤其是彩色包装材料，对于其色彩鲜艳性的保持持久度也要求更高。这样就会对彩色包装材料的染色提出了更高的要求，为了提高彩色外包装的抗光氧化能力抗老化能力，通常会在染色的染料中添加一定的紫外吸收剂，但是紫外吸收剂在长期贮存过程中存在容易迁移溶出的隐患。这样对于多种用途如食品包装材料等对安全性能要求高的包装材料的染料和染色有了更高的要求，如何制备有效安全的兼具抗老化功能和染色安全性的染料应用于彩色包装材料的染色值得研究。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术所存在的问题，本发明提供了一种复合型有机颜料涂料微胶乳的制备方法及其在彩色包装材料中的应用；该复合颜料不仅具备优异的抗老化能力，还具有安全稳定不易迁移溶出的优点，提高染色健康安全性能。
技术方案：为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：复合型有机颜料涂料微胶乳的制备方法，包括以下步骤：
(1)首先将无机颜料涂料与有机颜料以1:15的质量比进行混合，加入到30-50倍体积去离子水中，同时加入溶剂体积三分之一的N-(4-丙酸叔丁酯-苯基)-5-氧代吡咯烷-2-羧酸，助乳化剂、分散剂，复合溶液置于超声装置中于500W超声100--110s后得到分散液；
(2)将上述分散液冷却至室温放置30-50min后升温至55-65℃加热保温15min后进行高速搅拌5min；边搅拌边加入分散液体积5％的乳化剂A，继续置于超声装置中300W超声处理100s，加入引发剂后90-100℃共聚反应5h；
(3)将步骤(3)的反应溶液温度调整至60-70℃保温12min后进行高速搅拌5min；边搅拌边继续加入反应溶液体积5％的乳化剂B，置于超声装置中300W超声处理100s，加入引发剂后90-100℃共聚反应过夜维持时间12-15h得复合型有机颜料涂料微胶乳。
更为优选的，步骤(1)中所述无机颜料涂料为二氧化钛/二氧化硅复合无机涂料。
更为优选的，所述二氧化钛/二氧化硅复合无机涂料中二氧化钛与二氧化硅的质量比为2:3。
更为优选的，步骤(1)中所述助乳化剂为海藻酸钠与丙烯酸钠质量比为3:2的混合物。
更为优选的，步骤(1)中分散剂为高分子分散剂。
更为优选的，步骤(2)中所述乳化剂A为月桂醇聚氧乙烯醚。
更为优选的，步骤(3)中所述乳化剂B为硬脂酸聚氧乙烯酯。
更为优选的，步骤(3)中所述引发剂为过硫酸钾。
本发明还公开了上述制备方法制备的复合型有机颜料涂料微胶乳在彩色包装材料中的应用，具体用于彩色包装材料染色过程中的添加使用，其添加量为染液总量的20％-25％。
有益效果：本发明所提供的一种复合型有机颜料涂料微胶乳的制备方法及其在彩色包装材料中的应用；与现有技术相比，具备以下优点：微胶乳采用含有一定的无机颜料涂料与有机颜料涂料混合，同时用N-(4-丙酸叔丁酯-苯基)-5-氧代吡咯烷-2-羧酸作为溶剂，在其他助剂的作用下，通过二次乳化得到双重粒子的微胶乳体系，进一步增加有机颜料涂料微胶乳的包覆能力和黏着力，从而具备更强的稳定性能，不易发生迁移溶出，应用到彩色外包装的染色中去，不仅具备优异的抗老化能力，还具有安全稳定不易迁移溶出的优点，提高染色健康安全。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步说明：
实施例1：
复合型有机颜料涂料微胶乳的制备方法，包括以下步骤：
(1)首先将无机颜料涂料与有机颜料以1:15的质量比进行混合，加入到30倍体积去离子水中，同时加入溶剂体积三分之一的N-(4-丙酸叔丁酯-苯基)-5-氧代吡咯烷-2-羧酸，助乳化剂、分散剂，复合溶液置于超声装置中于500W超声100s后得到分散液；所述无机颜料涂料为二氧化钛/二氧化硅复合无机涂料；所述二氧化钛/二氧化硅复合无机涂料中二氧化钛与二氧化硅的质量比为2:3；所述助乳化剂为海藻酸钠与丙烯酸钠质量比为3:2的混合物；分散剂为高分子分散剂；
(2)将上述分散液冷却至室温放置30min后升温至55℃加热保温15min后进行高速搅拌5min；边搅拌边加入分散液体积5％的乳化剂A月桂醇聚氧乙烯醚，继续置于超声装置中300W超声处理100s，加入引发剂过硫酸钾后90℃共聚反应5h；
(3)将步骤(3)的反应溶液温度调整至60℃保温12min后进行高速搅拌5min；边搅拌边继续加入反应溶液体积5％的乳化剂B硬脂酸聚氧乙烯酯，置于超声装置中300W超声处理100s，加入引发剂过硫酸钾后90℃共聚反应过夜维持时间12h得复合型有机颜料涂料微胶乳。
本发明还公开了上述制备方法制备的复合型有机颜料涂料微胶乳在彩色包装材料中的应用，具体用于彩色包装材料染色过程中的添加使用，其添加量为染液总量的20％。
实施例2：
复合型有机颜料涂料微胶乳的制备方法，包括以下步骤：
(1)首先将无机颜料涂料与有机颜料以1:15的质量比进行混合，加入到50倍体积去离子水中，同时加入溶剂体积三分之一的N-(4-丙酸叔丁酯-苯基)-5-氧代吡咯烷-2-羧酸，助乳化剂、分散剂，复合溶液置于超声装置中于500W超声110s后得到分散液；所述无机颜料涂料为二氧化钛/二氧化硅复合无机涂料；所述二氧化钛/二氧化硅复合无机涂料中二氧化钛与二氧化硅的质量比为2:3；所述助乳化剂为海藻酸钠与丙烯酸钠质量比为3:2的混合物；分散剂为高分子分散剂；
(2)将上述分散液冷却至室温放置30-50min后升温至55-65℃加热保温15min后进行高速搅拌5min；边搅拌边加入分散液体积5％的乳化剂A月桂醇聚氧乙烯醚，继续置于超声装置中300W超声处理100s，加入引发剂过硫酸钾后100℃共聚反应5h；
(3)将步骤(3)的反应溶液温度调整至70℃保温12min后进行高速搅拌5min；边搅拌边继续加入反应溶液体积5％的乳化剂B硬脂酸聚氧乙烯酯，置于超声装置中300W超声处理100s，加入引发剂过硫酸钾后100℃共聚反应过夜维持时间15h得复合型有机颜料涂料微胶乳。
本发明还公开了上述制备方法制备的复合型有机颜料涂料微胶乳在彩色包装材料中的应用，具体用于彩色包装材料染色过程中的添加使用，其添加量为染液总量的25％。
实施例3：
复合型有机颜料涂料微胶乳的制备方法，包括以下步骤：
(1)首先将无机颜料涂料与有机颜料以1:15的质量比进行混合，加入到340倍体积去离子水中，同时加入溶剂体积三分之一的N-(4-丙酸叔丁酯-苯基)-5-氧代吡咯烷-2-羧酸，助乳化剂、分散剂，复合溶液置于超声装置中于500W超声105s后得到分散液；所述无机颜料涂料为二氧化钛/二氧化硅复合无机涂料；所述二氧化钛/二氧化硅复合无机涂料中二氧化钛与二氧化硅的质量比为2:3；所述助乳化剂为海藻酸钠与丙烯酸钠质量比为3:2的混合物；分散剂为高分子分散剂；
(2)将上述分散液冷却至室温放置40min后升温至60℃加热保温15min后进行高速搅拌5min；边搅拌边加入分散液体积5％的乳化剂A月桂醇聚氧乙烯醚，继续置于超声装置中300W超声处理100s，加入引发剂过硫酸钾后95℃共聚反应5h；
(3)将步骤(3)的反应溶液温度调整至65℃保温12min后进行高速搅拌5min；边搅拌边继续加入反应溶液体积5％的乳化剂B硬脂酸聚氧乙烯酯，置于超声装置中300W超声处理100s，加入引发剂过硫酸钾后95℃共聚反应过夜维持时间14h得复合型有机颜料涂料微胶乳。
本发明还公开了上述制备方法制备的复合型有机颜料涂料微胶乳在彩色包装材料中的应用，具体用于彩色包装材料染色过程中的添加使用，其添加量为染液总量的23％。
将应用实施例1-3染色处理得到的彩色外包装与同规格正常染料处理得到的彩色外包装为对比例进行抗紫外线能力测试，结果如表1所示：
表1实施例1-3与对比例抗紫外线吸收能力对比
从表可以看出，本发明制备的复合型有机颜料涂料微胶乳用于食品软包装中后对各波长段紫外线的抗紫外线吸收能力佳，从而赋予了其更优异的防老化性能。
应当指出，以上具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (9)

1.复合型有机颜料涂料微胶乳的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)首先将无机颜料涂料与有机颜料以1:15的质量比进行混合，加入到30-50倍体积去离子水中，同时加入溶剂体积三分之一的N-(4-丙酸叔丁酯-苯基)-5-氧代吡咯烷-2-羧酸，助乳化剂、分散剂，复合溶液置于超声装置中于500W超声100--110s后得到分散液；
(2)将上述分散液冷却至室温放置30-50min后升温至55-65℃加热保温15min后进行高速搅拌5min；边搅拌边加入分散液体积5％的乳化剂A，继续置于超声装置中300W超声处理100s，加入引发剂后90-100℃共聚反应5h；
(3)将步骤(3)的反应溶液温度调整至60-70℃保温12min后进行高速搅拌5min；边搅拌边继续加入反应溶液体积5％的乳化剂B，置于超声装置中300W超声处理100s，加入引发剂后90-100℃共聚反应过夜维持时间12-15h得复合型有机颜料涂料微胶乳。
2.根据权利要求1所述的复合型有机颜料涂料微胶乳的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述无机颜料涂料为二氧化钛/二氧化硅复合无机涂料。
3.根据权利要求2所述的复合型有机颜料涂料微胶乳的制备方法，其特征在于：所述二氧化钛/二氧化硅复合无机涂料中二氧化钛与二氧化硅的质量比为2:3。
4.根据权利要求1所述的复合型有机颜料涂料微胶乳的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述助乳化剂为海藻酸钠与丙烯酸钠质量比为3:2的混合物。
5.根据权利要求4所述的复合型有机颜料涂料微胶乳的制备方法，其特征在于：步骤(1)中分散剂为高分子分散剂。
6.根据权利要求1所述的复合型有机颜料涂料微胶乳的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述乳化剂A为月桂醇聚氧乙烯醚。
7.根据权利要求1所述的复合型有机颜料涂料微胶乳的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述乳化剂B为硬脂酸聚氧乙烯酯。
8.根据权利要求1所述的复合型有机颜料涂料微胶乳的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述引发剂为过硫酸钾。
9.一种权利要求1制备的复合型有机颜料涂料微胶乳在彩色包装材料中的应用，其特征在于用于彩色包装材料染色过程中的添加使用，其添加量为染液总量的20％-25％。
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