CN112375388A - 环保型无氟防水剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了环保型无氟防水剂及其制备方法和应用，该防水剂主要由以下重量份的原料所制成：硅碳化合物共聚物防水剂母液、稳定剂、酸性调节剂和水；所述硅碳化合物共聚物防水剂母液主要由甲基含氢硅氧烷乳液、羟基硅烷乳液与羧基硅烷乳液混和而成，所述稳定剂主要由乙醇胺与交联剂混合而成。本发明制备出一种可以替代传统含氟防水剂的无氟防水剂，利用该无氟防水剂加入餐盒制备的材料原浆中，使得成品绿色健康、防水性能优良，利用优化后的制备工艺制得植物纤维可降解环保包装餐盒，经济、安全、环保，餐盒的防水性能、机械性能、密封性能、耐热水渗透性突出，同时可降解性能优良，将缓解由塑料包装材料引起的环境污染压力。

Description

环保型无氟防水剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及环保型防水剂，具体涉及一种环保型无氟防水剂及其制备方法和在植物纤维可降解环保包装餐盒制备中的应用。
背景技术
防水剂是一种重要的材料助剂，可以赋予材料防水、透气等性能，据调查显示市场上最多的防水剂通常是含氟类防水剂，包含氟化物PFOA(全氟辛烷磺酰基化合物)、PFOS(全氟辛酸铵等)，这两种物质难分解，且易在体内累积，对人体、动物、环境等具有严重危害性，因此迫切需要开发防水性能良好的环保型无氟防水剂替代。
目前市场上使用较多的是一次性塑料餐具，防水防油性能良好，然而其原料聚氨酯类聚合物受到来自石油能源高分子单体的限制，成本较高，且聚氨酯在自然界中不可降解而且回收利用困难,因此在其产量和用途与日俱增的同时势必将加重对环境的污染。近年来，随着人们环保意识的提高，由白色污染引发的环境生态问题也愈发受到关注。2008年6月1日中国正式颁布了“限塑令”，以期从源头解决污染，因此开发可降解的环保包装餐盒势在必行。相对于石油资源的缺乏，天然植物资源丰富，可利用农作物秸秆、甘蔗渣、稻壳、木纤维等制备植物纤维，并基于植物纤维发展可降解环保包装餐盒。
近年来，相继开发出一些纤维纸质包装餐盒，如CN98113195.6中公开了一种纤维复合模压快餐盒、CN201110365785.9中公开了了一种纸质液体包装盒。然而这几种包装盒限制较多，应用面较窄。因此继续深入开发具备优异性能、应用范围广的植物纤维可降解环保包装餐盒具有重要意义。
发明内容
发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种环保型无氟防水剂，可以替代传统含氟防水剂，一方面减少含氟化合物在生态环境中累积，降低对人体、动物、环境的危害性，另一方面利用此无氟防水剂可改善环保餐盒性能，有利于取代塑料餐盒，可节约能源、减少塑料污染。
本发明还提供所述环保型无氟防水剂的制备方法。
本发明第三个目的提供所述环保型无氟防水剂在制备植物纤维可降解环保包装餐盒以及基于植物纤维原料的可降解环保包装餐盒的制备中的应用。
技术方案：为了实现上述目的，本发明所述的环保型无氟防水剂主要由以下重量份的原料所制成：硅碳化合物共聚物防水剂母液35-40份、稳定剂16-20份、酸性调节剂0.5-2份、水40-45份；所述硅碳化合物共聚物防水剂母液主要由15-18份甲基含氢硅氧烷乳液、15-18份羟基硅烷乳液与5-10份羧基硅烷乳液混和而成，所述稳定剂主要由7-10份乙醇胺与8-12份交联剂混合而成。
作为优选，所述环保型无氟防水剂，主要由以下重量份原料所制成：硅碳化合物共聚物防水剂母液38份、稳定剂19份、酸性调节剂1份、水42份；所述硅碳化合物共聚物防水剂母液主要由16份甲基含氢硅氧烷乳液、16份羟基硅烷乳液与6份羧基硅烷乳液混和而成，所述稳定剂主要由9份乙醇胺与10份交联剂混合而成。
其中，所述酸性调节剂为柠檬酸，所述交联剂为丙烯酸羟乙酯(HEA)
本发明所述的环保型无氟防水剂的制备方法，包括如下步骤：
将甲基含氢硅氧烷乳液、羟基硅烷乳液和羧基硅烷乳液混合制成硅碳化合物共聚物防水剂母液待用，将乙醇胺和交联剂混合加入上述制备母液，混入酸性调节剂，加入水混合均匀，得到环保型无氟防水剂。
其中，将甲基含氢硅氧烷如聚甲基氢硅氧烷、十二烷基苯磺酸钠为乳化剂、丙烯酸十四酯作为增稠剂(质量比8:1:1)混合物置于烧杯中，在45℃搅拌溶解，加入等体积的预热至45℃的去离子水，在超声波下高速搅拌均匀获得甲基含氢硅氧烷乳液；
将羟基硅烷如二苯基硅烷二醇、十二烷基苯磺酸钠作为乳化剂、丙烯酸十四酯作为增稠剂(质量比8:1:1)混合物置于烧杯中，在45℃搅拌溶解，加入等体积的预热至45℃的去离子水，在超声波下高速搅拌均匀获得羟基硅烷乳液；
将羧基硅烷如羧基聚乙二醇硅烷、十二烷基苯磺酸钠作为乳化剂、丙烯酸十四酯作为增稠剂(质量比8:1:1)混合物置于烧杯中，在45℃搅拌溶解，加入等体积的预热至45℃的去离子水，在超声波下高速搅拌均匀获得羧基硅烷乳液。
本发明所述的环保型无氟防水剂在材料、涂料防水方面的应用。
本发明所述的环保型无氟防水剂在制备植物纤维可降解环保包装餐盒中的应用。
本发明所述的植物纤维可降解环保包装餐盒的制备方法，包括如下步骤：
将农秸秆、蔗渣等富含植物纤维的物质加清水打浆，将环保型无氟防水剂及其他助剂加入配浆池，改善原浆液性能，均匀溶合后热压成型得到粗产品修整后得到成品。其中，所述其他助剂包括防油剂和助留剂等。
作为优选，所述环保型无氟防水剂、防油剂和助留剂体积比例为10:4:1。
本发明所述环保型无氟防水剂制备的植物纤维可降解环保包装餐盒。
本发明所述的植物纤维可降解环保包装餐盒在餐饮市场上的应用。
本发明还可以制备成植物纤维可降解环保包装材料在包装材料上的应用。
本发明制备出一种可以替代传统含氟防水剂的环保型无氟防水剂，利用新开发的环保型无氟防水剂加入餐盒制备的材料原浆中，使得成品绿色健康、防水性能优良，利用优化后的制备工艺制得植物纤维可降解环保包装餐盒，经济、安全、环保，餐盒的防水性能、机械性能、密封性能、耐热水渗透性也较为突出，且餐盒原料来源于蔗渣、农秸秆等植物中的植物纤维，原料来源广泛丰富，成本低廉能够替代市面上的一次性塑料餐盒、纸包装等，该发明的使用将大大缓解快餐式生活带来的塑料环境污染，对生态环保具有重要意义。
本发明开发出一种可取代传统含氟防水剂的环保型无氟防水剂，根据聚丙烯酸酯优良的耐水性、耐候性、光泽度和力学性能，将其应用于植物纤维可降解环保包装餐盒，提升其防水性能，且本发明中可降解环保包装餐盒，制备工艺简单，原料来源广，成本低廉，使用后易于被微生物分解，环境友好，在包装材料、食品餐盒市场应用前景广阔。对其防水性能、降解难度、机械强度、耐热水渗透性进行评估，数据表明，相对于主流的其他包装导致的环境污染，本发明中的可降解环保包装餐盒可降解性能优良，将大大缓解由塑料包装材料引起的环境污染压力，对相关材料的开发与性能改善有一定的参考价值。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明所公开的无氟防水剂制备简单、经济环保，硅碳化合物共聚物防水剂母液中所含丙烯酸十四酯具有优良的耐水性、耐候性、光泽度和力学性能，与植物纤维材料结合使用具有高性能、低成本和环保等特点，可使产品获得优异的疏水性、抗沾污性、耐热和耐化学品等性能，有利于更多新型无氟防水剂的开发使用，可以更好的取代被含氟防水剂充斥的市场。
本发明的新型植物纤维可降解环保包装餐盒，原料资源广泛丰富、制备工艺简单、成本低廉、不含有害物质，可保证消费者安全、且本发明中的餐盒在无氟防水剂的参与下，防水性能显著，接触角为133°左右，餐盒主要原料为可再生可降解的植物纤维，可通过生物降解方法降解，在微生物作用下缓慢分解，最终碎片化至完全降解消失，周期较短降解性能良好，相对于餐饮市场上的塑料包装餐盒，极大地减轻了环境污染压力，有利于构建资源节约型、环境友好型生态；该植物纤维可降解环保包装餐盒具有良好机械强度，抗张强度达到18.32kN/m,撕裂度是5368mN，优于其他材料餐具；此外，餐盒耐热水渗透性测试几乎没有水渍痕迹，表明耐热水渗透性良好。
附图说明
图1为基于植物纤维的可降解环保包装餐盒制备工艺流程图；
图2为植物纤维可降解环保包装餐盒与市售餐盒Cobb值随时间变化图；
图3为植物纤维可降解环保包装餐盒的耐热水渗透测试图。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。下述实施例中所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂家建议的条件。
本发明中的原料和试剂均为市售的常规材料，使用同类型的不同厂家的产品均可。
其中，交联剂丙烯酸羟乙酯(HEA)、农秸秆、蔗渣均购于浙江金晟环保股份有限公司。
甲基含氢硅氧烷：聚甲基氢硅氧烷(Mn分子量1700-3200，国药集团化学试剂有限公司，XW631485724)
羟基硅烷：二苯基硅烷二醇(分子量216.31，国药集团化学试剂有限公司，XW09474222)
羧基硅烷：羧基聚乙二醇硅烷(Mn分子量2000)(广州市碳水科技有限公司)
防油剂：C6防油剂HG-6827，浙江辉凯新材料科技有限公司
助留剂：阳离子聚丙烯酰胺BYC8525，河南博源新材料有限公司
丙烯酸十四酯(浙江康德新材料有限公司，CAS：21643-42-5)
实施例1
环保型无氟防水剂的制备：
将聚甲基氢硅氧烷、十二烷基苯磺酸钠为乳化剂、丙烯酸十四酯作为增稠剂(质量比8:1:1)混合物置于烧杯中，在45℃搅拌溶解，加入等体积的预热至45℃的去离子水，在超声波下高速搅拌均匀获得甲基含氢硅氧烷乳液；
将二苯基硅烷二醇、十二烷基苯磺酸钠作为乳化剂、丙烯酸十四酯作为增稠剂(质量比8:1:1)混合物置于烧杯中，在45℃搅拌溶解，加入等体积的预热至45℃的去离子水，在超声波下高速搅拌均匀获得羟基硅烷乳液；
将羧基聚乙二醇硅烷、十二烷基苯磺酸钠作为乳化剂、丙烯酸十四酯作为增稠剂(质量比8:1:1)混合物置于烧杯中，在45℃搅拌溶解，加入等体积的预热至45℃的去离子水，在超声波下高速搅拌均匀获得羧基硅烷乳液。
将上述三种乳液按重量份分别量取16份、16份、6份混合得到硅碳化合物共聚物防水剂母液，按重量份取9份乙醇胺和10份交联剂丙烯酸羟乙酯(HEA)加入防水剂母液，混入1重量份的柠檬酸，加入42重量份水混合均匀，得到无氟防水剂。
实施例2
植物纤维可降解环保包装餐盒的制备可使用现有常规植物纤维素类可降解餐盒的制备方法，也可参考如下制备过程：将农秸秆、蔗渣原料进行晾干处理，晒干后筛除原料中混入的砂土重杂质，碾成碎片以质量比为9：1混合均匀，便于制浆，将粉碎的原料进行热水蒸煮处理(100℃蒸煮半小时)，挤干后投入浆池，加入大量清水，水料质量比约为25：1，加入质量分数16％的氢氧化钠水溶液，其总添加量为水体积的五分之一，加入有助于提高蒸煮效率助剂蒽醌试剂其质量为水的0.1％，煮至沸腾后继续蒸煮搅拌3h溶解原料中的植物纤维素，使原料纤维彼此分离成浆，过滤去除未蒸煮的浆块、节子等，获得良浆后，对浆液进行逆流洗涤，将制备的无氟防水剂、防油剂(HG 6827，浙江辉凯)、助留剂阳离子聚丙烯酰胺(BYC8525，河南博源)按体积比10:4:1的比例，依次加入处理后的浆液中，拌浆溶合(良浆和上述三种助剂的体积比为8:1，进行配浆)，再将浆液送入漂塔以30％的双氧水漂白，漂白后把浆液送入150℃热压成型模具，初步压制成餐盒，修饰调整后，在85℃鼓风干燥2h后得到成品。其具体工艺流程如图1所示。
实施例3
制备的植物纤维可降解环保包装餐盒的降解性能测试
对实施例2制备的餐盒的生物可降解性能进行测试，根据户外现场堆肥分解结果进行分析。首先把餐盒埋入由混合生物分解得到的有机土壤中(堆肥取自于城市固体废料中有机物产生的堆肥)，对餐盒进行生物分解测试，堆肥分解法表征餐盒可生物降解性指标如表1所示，包括一定时间的质量损失率、生物分解率及CO2释放量。表1说明本发明中的植物纤维可降解环保包装餐盒可生物降解性能良好，使用后不会对生态环境造成污染压力。
表1植物纤维可降解环保包装餐盒的降解性能指标
Figure BDA0002673735150000051
Figure BDA0002673735150000061
实施例4
实施例2制备的植物纤维可降解环保包装餐盒的防水性能测试
利用GB/T 1540-89《纸和纸板吸水性的测定法》对餐盒表面吸水量(Cobb)值定量，准确量取100mL水倒入圆筒中，将称好的餐盒片放于环形面上，压紧试样盖，圆筒翻转180℃，同时计时，并以两者普通市售餐盒1和2作为对比，餐盒的Cobb值较小，Cobb值反映了餐盒的吸水程度，值越小，表明渗透至餐盒内的水分越少，说明餐盒的防水能力越强，测定结果如图2所示，说明本发明制备的餐盒防水性好；使用动态接触角测试仪测定餐盒触水10、30、60s接触角值并比较，结果如表2，接触角越大表明防水效果越好，且其变化较小，与其他餐盒相比，本发明的餐盒防水性能优异，表明餐盒的防水性良好。
表2植物纤维可降解环保包装餐盒的接触角测试
Figure BDA0002673735150000062
实施例5
实施例2制备的植物纤维可降解环保包装餐盒的机械强度测试
机械强度作为评价包装餐盒的一个重要参数，直接影响到餐盒的实用性和耐用性，按照国家标准GB/T 453-2002《纸和纸板抗张强度的测定》方法测定本发明中植物纤维可降解环保包装餐盒的抗张强度，抗张强度达到18.32kN/m，根据国家标准GB/T 455-2002《纸和纸板撕裂度的测定》方法测定本发明中餐盒撕裂度是5368mN，优于其他市售材料餐具(通常在1000到3000mN)，表明本发明中的植物纤维可降解环保包装餐盒在机械强度上具有优越性。
实施例6
植物纤维可降解环保包装餐盒的耐热水渗透性测试
由于包装餐盒直接和饭菜接触，通常食品饭菜本身温度较高，因此需要对其耐热水渗透性进行评估，判断餐盒是否能防止热水渗透方法为在平整的桌面上平放一层纸巾将植物纤维可降解环保包装餐盒置于其上，取55℃、65℃、75℃、85℃、95℃的热水滴在餐盒底部，10分钟后用纸巾擦干多余水渍，观察本发明中的餐盒没有热水渗入痕迹，如图3所示，说明餐盒的耐热水渗透性良好。
实施例7
植物纤维可降解环保包装餐盒的密封性能测试
按照GB/T 15171－94《软包装件密封性能试验方法》进行检测，利用Labthink兰光的MFY-01密封试验仪，采用水中减压原理的设备，测试过程如下：在真空罐内放入适量蒸馏水，将餐盒放入真空罐内置于压板下侧使包装完全浸没入水中；然后设置试验的真空压力与时间，到达一定真空度(-0.1MPa)时停止抽真空，并保持该真空度的时间为30秒。启动试验，对真空室抽真空，使浸在水中的试样产生内外压差，观测餐盒内气体外逸情况，结果显示餐盒内无明显连续气泡逸出，表明餐盒的密封性能良好。
实施例8
使用无氟防水剂前后餐盒性能指标比较
以同样的材料工序制作不含无氟防水剂的餐盒B与添加无氟防水剂的餐盒A，按照上述实施例进行降解性能、防水性能、机械强度、防热水渗透性等指标进行测试，测试结果如表3所示，使用前后防水性能和耐热水渗透性变化较大，其余指标也受到部分影响，表明制备的无氟防水剂防水效果良好。
表3添加无氟防水剂前后餐盒的指标变化
Figure BDA0002673735150000071
“++”表示性能良好；“+”表示性能一般；“-”表示性能较差。
实施例9
环保型无氟防水剂的制备：
将聚甲基氢硅氧烷、十二烷基苯磺酸钠为乳化剂、丙烯酸十四酯作为增稠剂(质量比8:1:1)混合物置于烧杯中，在45℃搅拌溶解，加入等体积的预热至45℃的去离子水，在超声波下高速搅拌均匀获得甲基含氢硅氧烷乳液；将二苯基硅烷二醇、十二烷基苯磺酸钠作为乳化剂、丙烯酸十四酯作为增稠剂(质量比8:1:1)混合物置于烧杯中，在45℃搅拌溶解，加入等体积的预热至45℃的去离子水，在超声波下高速搅拌均匀获得羟基硅烷乳液，将单体羧基硅烷、十二烷基苯磺酸钠作为乳化剂、丙烯酸十四酯作为增稠剂(质量比8:1:1)混合物置于烧杯中，在45℃搅拌溶解，加入等体积的预热至45℃的去离子水，在超声波下高速搅拌均匀获得羧基硅烷乳液.
将上述三种乳液按重量份分别量取15份、15份、5份混合得到硅碳化合物共聚物防水剂母液，按重量份取7份乙醇胺和9份交联剂丙烯酸羟乙酯(HEA)加入防水剂母液，混入0.5重量份的柠檬酸，加入40重量份水混合均匀，得到无氟防水剂。
实施例10
环保型无氟防水剂的制备：
将聚甲基氢硅氧烷、十二烷基苯磺酸钠为乳化剂、丙烯酸十四酯作为增稠剂(质量比8:1:1)混合物置于烧杯中，在45℃搅拌溶解，加入等体积的预热至45℃的去离子水，在超声波下高速搅拌均匀获得甲基含氢硅氧烷乳液；将二苯基硅烷二醇、十二烷基苯磺酸钠作为乳化剂、丙烯酸十四酯作为增稠剂(质量比8:1:1)混合物置于烧杯中，在45℃搅拌溶解，加入等体积的预热至45℃的去离子水，在超声波下高速搅拌均匀获得羟基硅烷乳液，将羧基聚乙二醇硅烷、十二烷基苯磺酸钠作为乳化剂、丙烯酸十四酯作为增稠剂(质量比8:1:1)混合物置于烧杯中，在45℃搅拌溶解，加入等体积的预热至45℃的去离子水，在超声波下高速搅拌均匀获得羧基硅烷乳液.
将上述三种乳液按重量份分别量取18份、18份、8份混合得到硅碳化合物共聚物防水剂母液，按重量份取10份乙醇胺和10份交联剂丙烯酸羟乙酯(HEA)加入防水剂母液，混入2重量份的柠檬酸，加入45重量份水混合均匀，得到无氟防水剂。

Claims (10)

1.一种环保型无氟防水剂，其特征在于，主要由以下重量份的原料所制成：硅碳化合物共聚物防水剂母液35-44份、稳定剂16-20份、酸性调节剂0.5-2份、水40-45份；所述硅碳化合物共聚物防水剂母液主要由15-18份甲基含氢硅氧烷乳液、15-18份羟基硅烷乳液与5-8份羧基硅烷乳液混和而成，所述稳定剂主要由7-10份乙醇胺与9-10份交联剂混合而成。
2.根据权利要求1所述的环保型无氟防水剂，其特征在于，所述的环保型无氟防水剂优选主要由以下重量份的原料所制成：硅碳化合物共聚物防水剂母液38份、稳定剂19份、酸性调节剂1份、水42份；所述硅碳化合物共聚物防水剂母液主要由16份甲基含氢硅氧烷乳液、16份羟基硅烷乳液与6份羧基硅烷乳液混和而成，所述稳定剂主要由9份乙醇胺与10份交联剂混合而成。
3.根据权利要求1所述的环保型无氟防水剂，其特征在于，所述酸性调节剂为柠檬酸，所述交联剂为丙烯酸羟乙酯(HEA)。
4.一种权利要求1所述的环保型无氟防水剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将甲基含氢硅氧烷乳液、羟基硅烷乳液和羧基硅烷乳液混合制成硅碳化合物共聚物防水剂母液待用，将乙醇胺和交联剂混合加入上述制备母液，混入酸性调节剂，加入水混合均匀，得到环保型无氟防水剂。
5.一种权利要求1所述的环保型无氟防水剂环保型无氟防水剂在材料、涂料防水方面的应用。
6.一种权利要求1所述的环保型无氟防水剂在制备植物纤维可降解环保包装餐盒中的应用。
7.一种权利要求6所述的植物纤维可降解环保包装餐盒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将农秸秆、蔗渣等富含植物纤维的物质加清水打浆，将环保型无氟防水剂及其他助剂加入配浆池，均匀溶合后热压成型得到粗产品修整后得到成品。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述其他助剂包括防油剂和助留剂。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述环保型无氟防水剂、防油剂和助留剂体积比例为10:4:1。
10.一种包含权利要求1所述的环保型无氟防水剂的植物纤维可降解环保包装餐盒。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105671970A (zh) * 2016-03-16 2016-06-15 广州恒锦化工科技有限公司 纺织品用无氟防水剂及其制备方法
CN110904686A (zh) * 2019-11-28 2020-03-24 浙江圣山科纺有限公司 一种环保型无氟防水剂在伞面布上的应用
CN111636238A (zh) * 2020-05-18 2020-09-08 杭州西红柿环保科技有限公司 一种全降解无氟纸浆模塑餐盒及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105671970A (zh) * 2016-03-16 2016-06-15 广州恒锦化工科技有限公司 纺织品用无氟防水剂及其制备方法
CN110904686A (zh) * 2019-11-28 2020-03-24 浙江圣山科纺有限公司 一种环保型无氟防水剂在伞面布上的应用
CN111636238A (zh) * 2020-05-18 2020-09-08 杭州西红柿环保科技有限公司 一种全降解无氟纸浆模塑餐盒及其制备方法

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