CN109608677A - 一种pva高阻隔水性涂布膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PVA高阻隔水性涂布膜，涉及涂布膜领域，包括以下成分(按质量百分比)：聚乙烯醇27.5～29.5％、四甲基癸炔二醇0.01～0.03％、甲基醚化三聚氰胺树脂5.7～5.72％、水性聚氨酯树脂8.4～8.6％、余量为聚对苯二甲酸乙二醇酯。本发明还公开了一种PVA高阻隔水性涂布膜的制备方法，包括以下步骤：A：聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜初级处理，B：聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜二次处理，C：干燥处理，D：水浴处理，E：搅拌处理，F：聚乙烯醇水溶液处理，G：制得PVA涂布膜。本发明透光率和涂层附着力最好，拉伸强度较高，提高了涂布膜的实用性和可靠性，涂布膜表面不结皮、无溶胀、脱落现象，涂布膜阻隔性优越，透氧率只有0.26cm3/m2·24h·0.1MPa。

Description

一种PVA高阻隔水性涂布膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂布膜技术领域，特别涉及一种PVA高阻隔水性涂布膜及其制备方法。
背景技术
保鲜膜是一种塑料包装制品，主要用于微波炉食品加热、冰箱食物保存、生鲜及熟食包装等场合，在家庭生活、超市卖场、宾馆饭店及工业生产的食品包装领域都有广泛应用。根据所用材料及添加塑化剂不同，保鲜膜分为多种类型，可适用于不同的场合。保鲜膜以其方便、经济、美观的特点受到了人们的青睐，塑包装的一个重要的技术要求是要有良好的高阻隔水性。
聚乙烯醇(PVA)是一种白色粉末状、片状或絮状固体的有机化合物，具有十分广泛的用途。乙烯醇是聚乙烯醇的单体，由于其单体乙烯醇非常不稳定，从而不可以将单体乙烯醇直接进行聚合来得到聚乙烯醇，而是先将醋酸乙烯脂聚合成聚醋酸乙烯脂，然后再将聚醋酸乙烯脂进行醇解，得到聚乙烯醇。在工业生产中，为了得到性能不同的PVA，往往是通过对醇解物上乙酰氧基的数量进行控制来实现的，截至目前，高阻隔且透明的软包装行业中应用最广泛，使用量最大的是高阻隔薄膜，现有的涂布膜表面容易结皮，阻隔性能不好，拉伸强度较弱，透光率较低。
因此，发明一种PVA高阻隔水性涂布膜来解决上述问题很有必要。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种PVA高阻隔水性涂布膜及其制备方法，解决了现有的涂布膜表面容易结皮，阻隔性能不好，拉伸强度较弱，透光率较低的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种PVA高阻隔水性涂布膜，包括以下成分(按质量百分比)：聚乙烯醇27.5～29.5％、四甲基癸炔二醇0.01～0.03％、甲基醚化三聚氰胺树脂5.7～5.72％、水性聚氨脂树脂8.4～8.6％、余量为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
可选的，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的厚度为11～13μm。
可选的，聚乙烯醇27.5％、四甲基癸炔二醇0.01％、甲基醚化三聚氰胺树脂5.7％、水性聚氨脂树脂8.4％、余量为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
可选的，聚乙烯醇28.5％、四甲基癸炔二醇0.02％、甲基醚化三聚氰胺树脂5.71％、水性聚氨脂树脂8.5％、余量为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
可选的，聚乙烯醇29.5％、四甲基癸炔二醇0.03％、甲基醚化三聚氰胺树脂5.72％、水性聚氨脂树脂8.6％、余量为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
一种PVA高阻隔水性涂布膜的制备方法，包括以下步骤：
A：聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜初级处理：使用裁样工具将聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜进行裁剪处理，并将其固定在的塑料培养皿上；
B：聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜二次处理：将盛有裁切后的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜塑料培养皿放置到工作台上，取出水性聚氨脂树脂涂料，抽出一张洁净的纱布，然后将水性聚氨脂树脂涂料均匀的涂抹到聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜上；
C：干燥处理：准备一台恒温恒湿箱，将盛有已经涂抹完毕的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜塑料培养皿放轻缓的放入恒温恒湿箱内进行干燥处理，干燥时间为4～6分钟；
D：水浴处理：按照聚乙烯醇的配比称取一定质量的聚乙烯醇，然后放入到烧杯内，再加入一定质量的蒸馏水，将烧杯放入水浴锅中进行水浴加热，接着打开电动搅拌器，调节到合适的转速，进行搅拌；
E：搅拌处理：等待水浴锅中温度上升到90～100℃，保持恒温，使用电动搅拌器继续搅拌，直到聚乙烯醇水溶液为澄清状为止；
F：聚乙烯醇水溶液处理：将交联剂进行加热反应，然后再在聚乙烯醇水溶液中加入经过加热反应的交联剂，最后加入四甲基癸炔二醇表面活性剂，制得聚乙烯醇涂布液；
G：制得PVA涂布膜：取出恒温恒湿箱中经过干燥后的塑料培养皿，将制备好的聚乙烯醇涂布液，转移到已固定有聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的培养皿中，然后再放入到恒温恒湿箱中进行干燥，最后即可得到PVA涂布膜。
可选的，所述步骤A聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的裁取规格为220× 220mm，所述培养皿的规格为250×250mm。
可选的，所述步骤D电动搅拌器的转速为550～570r/min；
步骤E搅拌时间为0.8～1.2小时。
可选的，所述步骤F交联剂为CYMEL385交联剂，所述交联剂的用量为聚乙烯醇质量的19～21％。
可选的，所述步骤G的干燥时间为3.8～4.2小时。
(三)有益效果
本发明提供了一种PVA高阻隔水性涂布膜及其制备方法，具备以下有益效果：
(1)、本发明制备的涂布膜透光率和涂层附着力最好，拉伸强度较高，提高了涂布膜的实用性和可靠性。
(2)、本发明制备的涂布膜表面不结皮、无溶胀、脱落现象，涂布膜阻隔性优越，透氧率只有0.26cm3/m2·24h·0.1MPa。
(3)、本发明工艺简单，设备要求低，可操作性强，具有良好的社会推广应用。
附图说明
图1为本发明随着PVA涂布液浓度的增大其涂布膜拉伸强度的变化图；
图2为本发明随着PVA涂布液浓度的增大其涂布膜透光率的变化图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种PVA高阻隔水性涂布膜，包括以下成分(按质量百分比)：
聚乙烯醇27.5％、四甲基癸炔二醇0.01％、甲基醚化三聚氰胺树脂5.7％、水性聚氨脂树脂8.4％、余量为聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚对苯二甲酸乙二醇酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，聚对苯二甲酸乙二醇酯的厚度为11μm。
一种PVA高阻隔水性涂布膜的制备方法，包括以下步骤：
A：聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜初级处理：使用裁样工具将聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜进行裁剪处理，聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的裁取规格为220 ×220mm，并将其固定在的塑料培养皿上，培养皿的规格为250×250mm；
B：聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜二次处理：将盛有裁切后的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜塑料培养皿放置到工作台上，取出水性聚氨脂树脂涂料，抽出一张洁净的纱布，然后将水性聚氨脂树脂涂料均匀的涂抹到聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜上；
C：干燥处理：准备一台恒温恒湿箱，将盛有已经涂抹完毕的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜塑料培养皿放轻缓的放入恒温恒湿箱内进行干燥处理，干燥时间为4分钟；
D：水浴处理：按照聚乙烯醇的配比称取一定质量的聚乙烯醇，然后放入到烧杯内，再加入一定质量的蒸馏水，将烧杯放入水浴锅中进行水浴加热，接着打开电动搅拌器，电动搅拌器的转速为550r/min，调节到合适的转速，进行搅拌；
E：搅拌处理：等待水浴锅中温度上升到90℃，保持恒温，使用电动搅拌器继续搅拌，搅拌时间为0.8小时，直到聚乙烯醇水溶液为澄清状为止；
F：聚乙烯醇水溶液处理：将交联剂进行加热反应，然后再在聚乙烯醇水溶液中加入经过加热反应的交联剂，交联剂为CYMEL385交联剂，交联剂的用量为聚乙烯醇质量的19％，最后加入四甲基癸炔二醇表面活性剂，制得聚乙烯醇涂布液；
G：制得PVA涂布膜：取出恒温恒湿箱中经过干燥后的塑料培养皿，将制备好的聚乙烯醇涂布液，转移到已固定有聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的培养皿中，然后再放入到恒温恒湿箱中进行干燥，干燥时间为3.8小时，最后即可得到PVA涂布膜。
实施例2：
一种PVA高阻隔水性涂布膜，包括以下成分(按质量百分比)：
聚乙烯醇28.5％、四甲基癸炔二醇0.02％、甲基醚化三聚氰胺树脂 5.71％、水性聚氨脂树脂8.5％、余量为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
作为本发明的一种可选技术方案：所述聚对苯二甲酸乙二醇酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的厚度为12μm。
一种PVA高阻隔水性涂布膜的制备方法，包括以下步骤：
A：聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜初级处理：使用裁样工具将聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜进行裁剪处理，聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的裁取规格为220 ×220mm，并将其固定在的塑料培养皿上，培养皿的规格为250×250mm；
B：聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜二次处理：将盛有裁切后的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜塑料培养皿放置到工作台上，取出水性聚氨脂树脂涂料，抽出一张洁净的纱布，然后将水性聚氨脂树脂涂料均匀的涂抹到聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜上；
C：干燥处理：准备一台恒温恒湿箱，将盛有已经涂抹完毕的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜塑料培养皿放轻缓的放入恒温恒湿箱内进行干燥处理，干燥时间为5分钟；
D：水浴处理：按照聚乙烯醇的配比称取一定质量的聚乙烯醇，然后放入到烧杯内，再加入一定质量的蒸馏水，将烧杯放入水浴锅中进行水浴加热，接着打开电动搅拌器，电动搅拌器的转速为560r/min，调节到合适的转速，进行搅拌；
E：搅拌处理：等待水浴锅中温度上升到95℃，保持恒温，使用电动搅拌器继续搅拌，搅拌时间为1小时，直到聚乙烯醇水溶液为澄清状为止；
F：聚乙烯醇水溶液处理：将交联剂进行加热反应，然后再在聚乙烯醇水溶液中加入经过加热反应的交联剂，交联剂为CYMEL385交联剂，交联剂的用量为聚乙烯醇质量的20％，最后加入四甲基癸炔二醇表面活性剂，制得聚乙烯醇涂布液；
G：制得PVA涂布膜：取出恒温恒湿箱中经过干燥后的塑料培养皿，将制备好的聚乙烯醇涂布液，转移到已固定有聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的培养皿中，然后再放入到恒温恒湿箱中进行干燥，干燥时间为4小时，最后即可得到PVA涂布膜。
实施例3：
一种PVA高阻隔水性涂布膜，包括以下成分(按质量百分比)：
聚乙烯醇29.5％、四甲基癸炔二醇0.03％、甲基醚化三聚氰胺树脂 5.72％、水性聚氨脂树脂8.6％、余量为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
作为本发明的一种可选技术方案：所述聚对苯二甲酸乙二醇酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的厚度为13μm。
一种PVA高阻隔水性涂布膜的制备方法，包括以下步骤：
A：聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜初级处理：使用裁样工具将聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜进行裁剪处理，聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的裁取规格为220 ×220mm，并将其固定在的塑料培养皿上，培养皿的规格为250×250mm；
B：聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜二次处理：将盛有裁切后的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜塑料培养皿放置到工作台上，取出水性聚氨脂树脂涂料，抽出一张洁净的纱布，然后将水性聚氨脂树脂涂料均匀的涂抹到聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜上；
C：干燥处理：准备一台恒温恒湿箱，将盛有已经涂抹完毕的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜塑料培养皿放轻缓的放入恒温恒湿箱内进行干燥处理，干燥时间为5分钟；
D：水浴处理：按照聚乙烯醇的配比称取一定质量的聚乙烯醇，然后放入到烧杯内，再加入一定质量的蒸馏水，将烧杯放入水浴锅中进行水浴加热，接着打开电动搅拌器，电动搅拌器的转速为570r/min，调节到合适的转速，进行搅拌；
E：搅拌处理：等待水浴锅中温度上升到100℃，保持恒温，使用电动搅拌器继续搅拌，搅拌时间为1.2小时，直到聚乙烯醇水溶液为澄清状为止；
F：聚乙烯醇水溶液处理：将交联剂进行加热反应，然后再在聚乙烯醇水溶液中加入经过加热反应的交联剂，交联剂为CYMEL385交联剂，交联剂的用量为聚乙烯醇质量的21％，最后加入四甲基癸炔二醇表面活性剂，制得聚乙烯醇涂布液；
G：制得PVA涂布膜：取出恒温恒湿箱中经过干燥后的塑料培养皿，将制备好的聚乙烯醇涂布液，转移到已固定有聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的培养皿中，然后再放入到恒温恒湿箱中进行干燥，干燥时间为4.2小时，最后即可得到PVA涂布膜。
通过以上三组实施例均可以制得PVA涂布膜，其中第二组实施例制得的PVA涂布膜效果最好，透光率和涂层附着力最好，拉伸强度较高，提高了涂布膜的实用性和可靠性，涂布膜表面不结皮、无溶胀、脱落现象，涂布膜阻隔性优越，透氧率只有0.26cm3/m2·24h·0.1MPa。
在制备PVA涂布液的过程中，将每100克PVA涂布液中四甲基癸炔二醇的添加量定为0.08克，添加的交联剂CYMEL385的含量为PVA质量的20％，通过控制PVA涂布液的质量分数，得到不同质量分数的PVA涂布膜。测试不同质量分数PVA涂布膜的透光率及拉伸强度，以探讨PVA涂布液的质量分数对基材PET附着能力的影响。实验结果如下图1-2所示：
从图1-2可观察到，随着PVA涂布液浓度的增加，其拉伸强度也在增加，说明浓度越大，PVA涂布液在基材PET上的附着能力越好，但是通过不同浓度的PVA涂布膜的透光率趋势中发现当PVA的浓度超过5％时，透光率开始下降，原因是随着PVA浓度的增大，其与基材PET间的附着强度增大了，但同时浓度越大，其涂布液中含有许多稳定、难以消除的气泡，导致透光率下降。因此，制备涂布液时将其浓度定为5％。
需要说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种PVA高阻隔水性涂布膜，其特征在于，包括以下成分(按质量百分比)：
聚乙烯醇27.5～29.5％、四甲基癸炔二醇0.01～0.03％、甲基醚化三聚氰胺树脂5.7～5.72％、水性聚氨脂树脂8.4～8.6％、余量为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
2.根据权利要求1所述的一种PVA高阻隔水性涂布膜，其特征在于：
所述聚对苯二甲酸乙二醇酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的厚度为11～13μm。
3.根据权利要求1所述的一种PVA高阻隔水性涂布膜，其特征在于，包括以下成分(按质量百分比)：
聚乙烯醇27.5％、四甲基癸炔二醇0.01％、甲基醚化三聚氰胺树脂5.7％、水性聚氨脂树脂8.4％、余量为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
4.根据权利要求1所述的一种PVA高阻隔水性涂布膜，其特征在于，包括以下成分(按质量百分比)：
聚乙烯醇28.5％、四甲基癸炔二醇0.02％、甲基醚化三聚氰胺树脂5.71％、水性聚氨脂树脂8.5％、余量为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
5.根据权利要求1所述的一种PVA高阻隔水性涂布膜，其特征在于，包括以下成分(按质量百分比)：
聚乙烯醇29.5％、四甲基癸炔二醇0.03％、甲基醚化三聚氰胺树脂5.72％、水性聚氨脂树脂8.6％、余量为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
6.根据权利要求1～5所述的一种PVA高阻隔水性涂布膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A：聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜初级处理：使用裁样工具将聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜进行裁剪处理，并将其固定在的塑料培养皿上；
B：聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜二次处理：将盛有裁切后的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜塑料培养皿放置到工作台上，取出水性聚氨脂树脂涂料，抽出一张洁净的纱布，然后将水性聚氨脂树脂涂料均匀的涂抹到聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜上；
C：干燥处理：准备一台恒温恒湿箱，将盛有已经涂抹完毕的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜塑料培养皿放轻缓的放入恒温恒湿箱内进行干燥处理，干燥时间为4～6分钟；
D：水浴处理：按照聚乙烯醇的配比称取一定质量的聚乙烯醇，然后放入到烧杯内，再加入一定质量的蒸馏水，将烧杯放入水浴锅中进行水浴加热，接着打开电动搅拌器，调节到合适的转速，进行搅拌；
E：搅拌处理：等待水浴锅中温度上升到90～100℃，保持恒温，使用电动搅拌器继续搅拌，直到聚乙烯醇水溶液为澄清状为止；
F：聚乙烯醇水溶液处理：将交联剂进行加热反应，然后再在聚乙烯醇水溶液中加入经过加热反应的交联剂，最后加入四甲基癸炔二醇表面活性剂，制得聚乙烯醇涂布液；
G：制得PVA涂布膜：取出恒温恒湿箱中经过干燥后的塑料培养皿，将制备好的聚乙烯醇涂布液，转移到已固定有聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的培养皿中，然后再放入到恒温恒湿箱中进行干燥，最后即可得到PVA涂布膜。
7.根据权利要求6所述的一种PVA高阻隔水性涂布膜的制备方法，其特征在于：
所述步骤A聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的裁取规格为220×220mm，所述培养皿的规格为250×250mm。
8.根据权利要求6所述的一种PVA高阻隔水性涂布膜的制备方法，其特征在于：
所述步骤D电动搅拌器的转速为550～570r/min；
所述步骤E搅拌时间为0.8～1.2小时。
9.根据权利要求6所述的一种PVA高阻隔水性涂布膜的制备方法，其特征在于：
所述步骤F交联剂为CYMEL385交联剂，所述交联剂的用量为聚乙烯醇质量的19～21％。
10.根据权利要求6所述的一种PVA高阻隔水性涂布膜的制备方法，其特征在于：
所述步骤G的干燥时间为3.8～4.2小时。
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