CN110982455A - 一种用于二氧化碳基高阻隔包装材料的胶粘剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于二氧化碳基高阻隔包装材料的胶粘剂及其制备方法。由如下重量份的组分组成：90‑100份的氯化聚乙烯，0‑10份的松香。所述氯化聚乙烯中氯的重量含量为25‑40%。本发明提供的胶粘剂,其与聚甲基乙撑碳酸酯及其改性材料等二氧化碳基聚合物具有很好的相容性,可以有效的实现与其的粘结并具有优异的粘结强度。同时与聚乙烯、聚丙烯等聚合物也具有良好的粘结力。氯化聚乙烯极少用作胶粘剂，本发明使用氯化聚乙烯作为胶粘剂的主体部分一方面凸显了创新性，另一方面也拓展了氯化聚乙烯在工业上的应用。
Description
技术领域
本发明属于材料制备领域，具体地说，涉及一种用于高阻隔材料的胶粘剂及其制备方法。
背景技术
包装工业经过了初期小规模、设施不健全、生产种类较少的阶段后，现已发展成种类齐全，设备完善、管理先进的工业大规模生产体系。包装和我们人类的生活息息相关，随着社会的向前推进，聚合物包装材料也在往高性能、多功能方向发展。高阻隔包装材料对空气中的氧气、水蒸气等有很高的阻隔性，可以大大延长食品的保质期，并且使其具有防潮、保色、保香等特性，因此能很好的适应于各种特种塑料包装材料的需要。因此近年来，材料包装领域越来越重视关于高阻隔包装的研究开发。
目前常用的高阻隔包装材料为多层共挤出复合材料，包括内外层、中间阻隔层及粘接层。
其中外层大多用的是聚乙烯（PE），阻隔层为乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH），粘结层为接枝性聚烯烃及乙烯-醋酸乙烯共聚物等。EVOH价格昂贵，使用成本高，且在自然环境下无法降解，易造成白色污染等问题。最近，中山大学将二氧化碳基可降解聚合物---聚甲基乙撑碳酸酯（PPC）与聚偏二氯乙烯（PVDC）共混制备的PPC/PVDC共混材料具有优异的阻隔性能和力学强度（中国发明专利CN 109161177 A），且价格远低于EVOH，可替代EVOH用于多层共挤高阻隔包装材料。
目前多层共挤粘结层所用的粘结剂多为接枝型聚烯烃及乙烯-醋酸乙烯共聚物等,其均与二氧化碳基聚合物相溶性差而无法进行有效粘结。乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物或乙烯-（甲基）丙烯酸甲酯共聚物及其与松香共混体系对于二氧化碳基可降解聚合物及其改性产物具有很好的粘结性（中国发明专利CN 108893082 A），但是对于PPC/PVDC阻隔材料与聚烯烃之间的粘结强度还不足。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种可用于二氧化碳基高阻隔材料的胶粘剂及其制备方法，旨在解决现有包装软管所用粘结剂与氧化碳基聚合物相容性很差而无法进行有效粘结的问题。
本发明的技术方案如下：
一种用于二氧化碳基高阻隔包装材料的胶粘剂，由如下重量份的组分组成：90-100份的氯化聚乙烯，0-10份的松香。
氯化聚乙烯无毒无味，具有优良的耐候性、耐臭氧、耐化学药品及耐老化性能，具有良好的韧性、耐油性、阻燃性及着色性能，且易于加工。其分子结构既含极性的C-Cl键，与PPC/PVDC具有好的相互作用，又含有非极性的聚乙烯单元，与聚烯烃有好的相容性，因此适合于新型阻隔材料PPC/PVDC与PE或PP的粘结。
作为优选的，在上述的胶粘剂中，所述氯化聚乙烯中氯的重量含量为25-40%。
上述胶粘剂的制备方法,包括如下步骤：
S1.将氯化聚乙烯及松香按照质量份数比投入到搅拌机中进行混合,得到混合物；
S2.将所述混合物在双螺杆挤出机中挤出造粒；
作为优选的，在上述的制备方法中，所述双螺杆挤出机设定的转速为100rpm。
作为优选的，在上述的制备方法中，所述双螺杆挤出机的各区温度设定如下：一区150摄氏度；二区155摄氏度；三区155摄氏度；四区160摄氏度；五区160摄氏度；六区160摄氏度；七区155摄氏度；八区155摄氏度；九区150摄氏度。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明提供的胶粘剂,其与聚甲基乙撑碳酸酯及其改性材料等二氧化碳基聚合物具有很好的相容性,可以有效的实现与其的粘结并具有优异的粘结强度。同时与聚乙烯、聚丙烯等聚合物也具有良好的粘结力。氯化聚乙烯极少用作胶粘剂，本发明使用氯化聚乙烯作为胶粘剂的主体部分一方面凸显了创新性，另一方面也拓展了氯化聚乙烯在工业上的应用。
具体实施方式
本发明提供一种胶粘剂及其制备方法,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1：
按照质量份数取氯含量为25%的氯化聚乙烯90份、松香10份投入搅拌机中混合，混合时间为1-3分钟，得到均匀的混合物。然后将所得混合物加入双螺杆挤出机挤出造粒。双螺杆挤出机的各区温度设定如下：一区150摄氏度；二区155摄氏度；三区155摄氏度；四区160摄氏度；五区160摄氏度；六区160摄氏度；七区155摄氏度；八区155摄氏度；九区150摄氏度，转速为100 rpm。挤出造粒后，使用平板硫化机热压成片材作为粘接剂粘结聚甲基乙撑碳酸酯及聚乙烯片材,压力为1.25g/cm2 。
实施例2：
按照质量分数取氯含量为30%的氯化聚乙烯98份、松香2份投入搅拌机中混合，混合时间为1-3分钟，得到均匀的混合物。然后将所得混合物加入双螺杆挤出机挤出造粒。双螺杆挤出机的各区温度设定如下：一区150摄氏度；二区155摄氏度；三区155摄氏度；四区160摄氏度；五区160摄氏度；六区160摄氏度；七区155摄氏度；八区155摄氏度；九区150摄氏度，转速为100 rpm。挤出造粒后，使用平板硫化机热压成片材作为粘接剂粘结聚甲基乙撑碳酸酯及聚乙烯片材,压力为1.25g/cm2 。
实施例3：
按照质量分数取氯含量为35%的氯化聚乙烯92份，松香8份投入搅拌机中混合，混合时间为1-3分钟，得到均匀的混合物。然后将所得混合物加入双螺杆挤出机挤出造粒。双螺杆挤出机的各区温度设定如下：一区150摄氏度；二区155摄氏度；三区155摄氏度；四区160摄氏度；五区160摄氏度；六区160摄氏度；七区155摄氏度；八区155摄氏度；九区150摄氏度，转速为100 rpm。挤出造粒后，使用平板硫化机热压成片材作为粘接剂粘结聚甲基乙撑碳酸酯及聚乙烯片材,压力为1.25g/cm2 。
实施例4：
按照质量分数取氯含量为40%的氯化聚乙烯95份、松香5份投入搅拌机中混合，混合时间为1-3分钟，得到均匀的混合物。然后将所得混合物加入双螺杆挤出机挤出造粒。双螺杆挤出机的各区温度设定如下：一区150摄氏度；二区155摄氏度；三区155摄氏度；四区160摄氏度；五区160摄氏度；六区160摄氏度；七区155摄氏度；八区155摄氏度；九区150摄氏度，转速为100 rpm。挤出造粒后，使用平板硫化机热压成片材作为粘接剂粘结PPC/PVDF片材及聚乙烯片材,压力为1.25g/cm2 。
实施例5：
按照质量分数取氯含量为40%的氯化聚乙烯100份、松香0份投入搅拌机中混合，混合时间为1-3分钟，得到均匀的混合物。然后将所得混合物加入双螺杆挤出机挤出造粒。双螺杆挤出机的各区温度设定如下：一区150摄氏度；二区155摄氏度；三区155摄氏度；四区160摄氏度；五区160摄氏度；六区160摄氏度；七区155摄氏度；八区155摄氏度；九区150摄氏度，转速为100 rpm。挤出造粒后，使用平板硫化机热压成片材作为粘接剂粘结PPC/PVDF片材及聚乙烯片材,压力为1.25g/cm2 。
剥离强度如表1所示（按照GB/T2791-1995标准制备样条,将所得标准样条于25℃,50%RH条件下静置48小时,最后在万能实验机上进行剥离强度测试,其中胶粘剂样条规格为200×25×0.05 mm，PPC/PVDC片材及聚乙烯（PE）尺寸为200×25×0.1 mm。
表1.不同氯含量的氯化聚乙烯作为粘结剂的剥离力测试
| 实施例 | 剥离力（N） | （剥离强度（kN/m） |
| 实施例1 | 4.950 | 0.198 |
| 实施例2 | 6.551 | 0.262 |
| 实施例3 | 3.975 | 0.159 |
| 实施例4 | 3.575 | 0.143 |
| 实施例5 | 3.264 | 0.131 |
随后使用氯含量为30%的氯化聚乙烯配方进行实验，并且选用常用胶粘剂乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA），和马来酸酐接枝的PE（PE-G-MAH）、乙烯-（甲基）丙烯酸共聚物（EMAA）等做对比参照，结果如表2所示。
表2.不同胶粘剂粘结情况（PE/胶粘剂/（PPC/PVDC））
| 胶粘剂种类 | 剥离力 | 剥离强度 |
| 30%CPE，松香 | 6.551 | 0.262 |
| EVA | 0.475 | 0.019 |
| PE-G-MAH | 1.825 | 0.073 |
| EMAA | 3.814 | 0.153 |
由表2数据可知，氯化聚乙烯胶粘剂配方对于聚乙烯（PE）和二氧化碳基阻隔材料（PPC/PVDC）拥有最大的剥离力和剥离强度，即粘接效果最好。
综上所述,与现有技术相比,本发明以氯化聚乙烯为胶粘剂的主要成分,作为阻隔材料PPC/PVDC与聚烯烃的粘结剂与其他的胶粘剂相比,具有更好的粘结力及剥离强度。且持粘力也较优异,粘结好的制品在常温下放置一个月后剥离强度未有下降。且其制备工艺简单、成本低。这对二氧化碳基聚合物以及氯化聚乙烯的市场应用及推广具有深远的意义。
应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种用于二氧化碳基高阻隔包装材料的胶粘剂，其特征在于由如下重量份的组分组成：90-100份的氯化聚乙烯，0-10份的松香。
2.根据权利要求1所述的胶粘剂，其特征在于，所述氯化聚乙烯中氯的重量含量为25-40%。
3.权利要求1所述胶粘剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤：
S1.将氯化聚乙烯及松香按照质量份数比投入到搅拌机中进行混合,得到混合物；
S2.将所述混合物在双螺杆挤出机中挤出造粒。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机设定的转速为100rpm。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的各区温度设定如下：一区150摄氏度；二区155摄氏度；三区155摄氏度；四区160摄氏度；五区160摄氏度；六区160摄氏度；七区155摄氏度；八区155摄氏度；九区150摄氏度。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20200410 |