CN116285633A - 一种环保硬化涂料、环保硬化聚烯烃薄膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环保硬化涂料、环保硬化聚烯烃薄膜及其制备方法,属于涂料领域。本发明所述的环保硬化涂料,由A组分和B组分组成;所述A组分按质量百分比计包括如下组分:水性多元醇分散体55‑85%;功能化超支化聚乙烯10‑35%;pH调节剂0.1‑1%;润湿流平剂0.1‑0.8%;消泡剂0.1‑1%;去离子水1‑50%;第一助溶剂1‑50%;所述功能化超支化聚乙烯为超支化聚乙烯‑g‑聚环氧乙烷共聚物;所述B组分按质量百分比计包括如下组分:水分散型异氰酸酯35‑90%;去离子水5‑50%;第二助溶剂2‑20%;所述A组分与所述B组分的质量比为60‑80∶20‑40。其中,水性多元醇分散体、功能化超支化聚乙烯与水分散型异氰酸酯通过化学交联,获得高交联密度、高透明、高硬度的环保硬化涂层,其与聚烯烃薄膜基材附着力强。
Description
技术领域
本发明涉及涂料领域,特别是涉及一种环保硬化涂料、环保硬化聚烯烃薄膜及其制备方法。
背景技术
目前最广泛应用的塑料包装材料为聚烯烃类薄膜,包括双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜、双向拉伸聚乙烯(BOPE)薄膜、流延聚丙烯(CPP)薄膜及吹塑聚乙烯(BPE)薄膜等,但聚烯烃类薄膜表面硬度低,在使用中易划伤,影响美观和使用。在表面涂布硬化涂料形成硬化涂层可以提高这些材料表面的硬度,使得这些高分子薄膜的耐划伤功能得到完善,大幅提高应用价值。
随着社会对环保的高度重视,人们对涂料性能要求的不断提高,开发高性能水性涂料及其涂布产品已成为趋势。但目前单组分水性涂料普遍存在成膜性不足、形成的涂层抗刮性差等缺陷,无法与溶剂型涂料相比,不能满足高端需求。双组分涂料涂膜交联密度高、具有优异的物理机械性能和耐化学品性能,可达到溶剂型产品性能,目前已用于汽车漆、高级木器漆、工业防腐漆等,但由于聚烯烃类薄膜的非极性、低表面能等特点,水性高分子涂料形成的涂层与塑料薄膜的附着力较差。专利CN104371087A中公开了一种聚氨酯光固化改性水性氯化聚丙烯BOPP用涂层聚合物及其制备方法,但由于普通线性聚丙烯/聚乙烯分子链规整度高,易于结晶且熔点较高(Tm>120 ℃),实际塑料薄膜涂布生产中(通常温度低于100 ℃)涂层不能熔融形成致密的漆膜,涂层透明性、硬度及防刮性难以满足高端性能需求。
发明内容
基于此,本发明的目的在于,提供一种环保硬化涂料、环保硬化聚烯烃薄膜及其制备方法,所述环保硬化涂料形成的涂层具有高交联密度、高透明、高硬度的性能,同时能够解决现有的涂层在聚烯烃薄膜基材表面附着力差的问题,满足高端应用的性能需求,且绿色环保。
本发明通过以下技术方案实现:
一种环保硬化涂料,由A组分和B组分组成;
所述A组分各成分按质量百分比计包括如下组分:水性多元醇分散体55-85%;功能化超支化聚乙烯10-35%;pH调节剂0.1-1%;润湿流平剂0.1-0.8%;消泡剂0.1-1%;去离子水1-50%;第一助溶剂1-50%;所述功能化超支化聚乙烯为超支化聚乙烯-g-聚环氧乙烷共聚物;
所述B组分各成分按质量百分比计包括如下组分:水分散型异氰酸酯35-90%;去离子水5-50%;第二助溶剂2-20%。
本发明所述的环保硬化涂料,为水性双组分体系,在所述A组分和所述B组分混合用于形成涂层时,所述水性多元醇分散体(也称为羟基树脂)、所述超支化聚乙烯-g-聚环氧乙烷共聚物与所述水分散型异氰酸酯通过化学交联,并在所述pH调节剂、所述润湿流平剂、所述消泡剂的作用下,获得高交联密度、高透明、高硬度的环保硬化涂层,能够解决现有的涂层在聚烯烃薄膜基材表面附着力差的问题。本发明所述的环保硬化涂料,以水为分散介质,不含VOC,几乎保留了油性涂料的性能,具有高性能和多功能化的特性,能满足高档涂料的要求,是未来涂布产品的发展方向,具有很高的潜在应用。
本发明所述的环保硬化涂料,不同于普通高分子合金材料中不同组分的无规混合,在形成涂层的过程中,所述多元醇水分散体在烘干成膜时随着乳液水分的烘干,乳胶粒子不断聚集融合,胶束中的聚合物分子链相互扩散缠结,形成有连续的均相漆膜,最大的保持了原树脂的机械性能;所述超支化聚乙烯-g-聚环氧乙烷共聚物(HBPE-g-PEO)整体拓扑结构呈球状,球状结构的单分子HBPE-g-PEO胶束在成膜时其分子链难以做扩散运动,仍维持原胶束尺寸,最终在漆膜中呈海岛状分布,通过PEO接枝分子链末端羟基官能团与所述水分散型异氰酸酯反应,并与所述水性多元醇分散体形成交联结构,使得形成的环保硬化涂层具有高交联密度、高透明度、高硬度的特点。另外,当所述环保硬化涂料涂布于聚烯烃薄膜基材上时,所述超支化聚乙烯-g-聚环氧乙烷共聚物(HBPE-g-PEO)能够有效润湿聚烯烃薄膜基材表面,且超支化聚乙烯-g-聚环氧乙烷共聚物(HBPE-g-PEO)为非结晶态,附着在聚烯烃基材上后能够向聚烯烃薄膜基材内部扩散,提升分子间作用力,形成的所述环保硬化涂层的附着力,起到对聚烯烃薄膜基材的锚定作用。本发明的环保硬化涂料,克服了现有的水性涂料使用的普通线性聚丙烯/聚乙烯接枝共聚物中存在的聚丙烯/聚乙烯分子链易结晶,难熔融,分散在水性涂料中影响漆膜透明性及防刮性等问题。
进一步地,所述A组分中,所述水性多元醇分散体为聚酯、聚氨酯、聚丙烯酸酯型中的一种或多种;所述水性多元醇分散体的羟基以重量计含量(对固体)为2-4%。所述水性多元醇树脂分为聚酯、聚氨酯、聚丙烯酸酯型中的一种或多种,水性聚酯多元醇分散体、水性聚氨酯多元醇分散体、水性丙烯酸多元醇分散体的分子链刚性大,使得形成的环保硬化涂层的硬度、耐磨性和尺寸稳定性机械力学性能好;且所述水性多元醇分散体的羟值可调,若羟值过低,则交联密度小,一般用于性能要求低的面漆,在涂层烘干后柔软发粘,在涂布机收卷后发生粘连,不能满足高交联密度、高透明、高硬度的性能;若羟值过高,则交联密度大,形成的漆膜致密,但往往导致涂层脆性大,不耐弯折,易导致收卷后涂层皲裂。本发明所用的水性多元醇分散体的羟基以重量计含量(对固体)为2-4%,不仅满足高交联密度、高透明、高硬度的应用性能要求,而且不会产生收卷粘连或者涂层皲裂的问题。通过使用水分散型异氰酸酯固化剂,获得高交联密度,从而达到高防刮的性能。
进一步地,所述A组分与所述B组分的质量比为60-80∶20-40。
进一步地,所述A组分中,所述超支化聚乙烯-g-聚环氧乙烷共聚物(HBPE-g-PEO)的数均分子量在4万到20万之间,支化度为(85-110)/1000C。线型聚乙烯的玻璃化温度是-78 °C,远低于室温,但由于聚乙烯分子链结构的高规整性使其极易结晶,但随着支化度的提高,聚乙烯分子链结构的规整性容易遭到破坏,使得聚乙烯的结晶度降低,聚乙烯分子链段开始易于热运动。选择支化度为(85-110)/1000C的超支化聚乙烯-g-聚环氧乙烷共聚物(HBPE-g-PEO),可以使所述超支化聚乙烯-g-聚环氧乙烷共聚物(HBPE-g-PEO)处于完全非结晶态,其流动渗透性好,对聚烯烃薄膜基材的附着力强。
进一步地,所述超支化聚乙烯-g-聚环氧乙烷共聚物(HBPE-g-PEO)中,超支化聚乙烯基的数均分子量在3万-15万之间,聚环氧乙烷基的数均分子量在1万到5万之间。
进一步地,所述超支化聚乙烯-g-聚环氧乙烷共聚物(HBPE-g-PEO),通过以下步骤制备:在后过渡金属钯-二亚胺催化剂作用下,催化乙烯和硅烷保护羟基的丙烯酸酯单体进行共聚合反应,产物经乙醇沉淀后得到无色透明油状物;然后利用四正丁基氟化铵溶液对所述无色透明油状物进行处理以脱去羟基基团的保护,得到含有多个羟基基团的多羟基超支化聚乙烯;在萘钾作用下,催化所述多羟基超支化聚乙烯与环氧乙烷单体进行开环聚合反应,聚合后加入HCl-甲醇混合试剂终止反应,得到所述超支化聚乙烯-g-聚环氧乙烷共聚物(HBPE-g-PEO)。
通过本发明的所述方法制备的所述超支化聚乙烯-g-聚环氧乙烷共聚物(HBPE-g-PEO)具有高度支化结构(甲基、亚甲基、次甲基等的支链数可达85-110支链/1000个碳原子),含有85以上支链结构的高分子量聚乙烯,整体拓扑结构呈球状,常温为非结晶态,同时接枝聚环氧乙烷使其能分散在水中,并呈现单分子胶束分散状态,应用于所述环保硬化涂料中可以与所述水性多元醇分散体、所述水分散型异氰酸酯起协同作用,形成具有高交联密度、高透明度、高硬度的特点的环保硬化涂层,并能够满足对聚烯烃薄膜基材的附着力要求。本发明采用后过渡金属钯-二亚胺催化共聚合,使本发明所述超支化聚乙烯-g-聚环氧乙烷共聚物的支化度能够控制在(85-110)/1000C,可以在常温下做到处于完全非结晶态,流动性最佳。若采用常规Ziegler-Natta催化剂,则只能制备没有支化的线型聚乙烯;若采用镍类及茂金属催化剂聚合制备的聚乙烯,其支化度不能达到(85-110)/1000C且不能形成球状拓扑结构。
进一步地,所述乙烯和硅烷保护羟基的丙烯酸酯单体进行共聚合反应的过程中,乙烯压力设定为0.1-5 atm。
进一步地,催化所述多羟基超支化聚乙烯与环氧乙烷单体进行开环聚合的反应,为在45℃下聚合20h后,再加入HCl-甲醇混合试剂终止反应。
进一步地,所述A组分中,所述pH调节剂为氨水、三乙胺、三乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、AMP-95中的一种或多种。
进一步地,所述A组分中,所述润湿流平剂为有机硅类流平剂、炔二醇类流平剂中的一种或两种。所述炔二醇类流平剂优选为炔二醇乙氧基化合物。
进一步地,所述A组分中,所述消泡剂为有机硅类消泡剂、炔二醇类消泡剂中的一种或两种。优选的,所述炔二醇类消泡剂优选为炔二醇乙氧基化合物。
进一步地,所述B组分中,所述水分散型异氰酸酯为基于六亚甲基二异氰酸酯的水分散型多异氰酸酯,异氰酸酯基(NCO)以重量计含量为16-20%。所述基于六亚甲基二异氰酸酯的水分散型多异氰酸酯,其不挥发分约为100%。优选的,本发明采用的水分散型异氰酸酯,为科思创的Bayhydur系列的水分散型异氰酸酯,其产品中异氰酸酯基(NCO)以重量计含量为16-20%。若采用其它型号的水分散型异氰酸酯,一方面是耐水性差,另一方面是难以使用,难以应用于本发明的水性双组分的环保硬化涂料中。
进一步地,所述A组分中的第一助溶剂和/或所述B组分中的第二助溶剂为丁二醇、N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、丙二醇丁醚醋酸酯、二乙二醇乙醚、二乙二醇乙醚醋酸酯中的一种或多种。
一种环保硬化聚烯烃薄膜,包括聚烯烃薄膜基材和环保硬化涂层,所述环保硬化涂层为上述任一所述的环保硬化涂料涂布于所述聚烯烃薄膜基材上形成。
一种如上述任一所述的环保硬化聚烯烃薄膜的制备方法,包括以下步骤:
(1)按照质量比依次序配制成A组分和B组分;
(2)使用前将A组分与B组分充分混合均匀,得到环保硬化涂料水分散体(即环保硬化涂料);
(3)采用辊涂工艺将所述环保硬化涂料水分散体涂布到聚烯烃薄膜基材上,所述聚烯烃薄膜基材为BOPP、BOPE、CPP、BPE膜中的一种;
(4)涂布后进行温度为60℃-100℃,时长为40s-5min的预烘表干;
(5)预烘表干后进行温度为25℃-100℃,时长为1d-7d的熟化,从而交联得到所述环保硬化聚烯烃薄膜。
进一步地,辊涂工艺中所采用的涂布辊为表面镀铬的钢制网纹辊。
与现有技术相比,本发明具有以下优点及有益效果:
本发明克服了单组分水性涂层材料的交联密度低、硬度及防刮性性能不足以及油性涂层材料与聚烯烃薄膜基材附着力差、不环保的问题,本发明所述的环保硬化涂料形成的环保硬化涂层具有高交联密度、高透明、高硬度的性能,与聚烯烃薄膜基材的附着力强,绿色环保,在聚烯烃薄膜硬化涂层领域具有广阔的应用前景。
本发明所述的环保硬化涂料满足普通凹版辊涂、逆向吻涂、喷涂、刮涂等成熟的工业化工艺,使用方法简单易行。
本发明所述的环保硬化涂料形成的环保硬化涂层可用于BOPP、BOPE、CPP、BPE多种薄膜基材,在包装行业适用性广。
附图说明
图1为实施例2(A)与对比例1(B)制备的环保硬化聚烯烃薄膜的涂层附着力测试效果对比图。
具体实施方式
下面结合实施例、测试对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
本实施例提供一种环保硬化涂料,为水性双组分体系,由A组分和B组分组成。
A组分和B组分的质量比,以及A组分和B组分的组成,请参阅表1。
表1实施例1的环保硬化涂料原料组成
本实施例进一步提供一种环保硬化聚烯烃薄膜,包括BOPP薄膜基材和环保硬化涂层,所述环保硬化涂层为本实施例所述的环保硬化涂料涂布于BOPP薄膜基材上形成。
本实施例的环保硬化聚烯烃薄膜的制备方法,包括以下步骤:
(1)按照质量比依次序配制成A组分和B组分;
(2)涂布前,在1500rpm的搅拌速度下,将A组分与B组分充分混合均匀,得到环保硬化涂料水分散体(即环保硬化涂料);
(3)将上述配制得到的环保硬化涂料水分散体采用凹版辊逆向吻涂的方法涂布于BOPP薄膜基材表面,其中采用的涂布辊为表面镀铬的钢制网纹辊;
(4)涂布后进行温度为75℃,时长为60s的预烘表干;
(5)预烘表干进行温度为40℃,时长为3d的熟化,形成高光透明硬化膜,即本实施例的环保硬化聚烯烃薄膜。
厚度根据GB/T 6672-2001测定,本实施例的环保硬化聚烯烃薄膜总厚度为52μm,其中环保硬化涂层的厚度为2μm。
实施例2
本实施例提供一种环保硬化涂料,为水性双组分体系,由A组分和B组分组成。
A组分和B组分的质量比,以及A组分和B组分的组成,请参阅表2。
表2实施例2的环保硬化涂料原料组成
本实施例进一步提供一种环保硬化聚烯烃薄膜,包括BOPE薄膜基材和环保硬化涂层,所述环保硬化涂层为本实施例所述的环保硬化涂料涂布于BOPE薄膜基材上形成。
本实施例的环保硬化聚烯烃薄膜的制备方法,包括以下步骤:
(1)按照质量比依次序配制成A组分和B组分;
(2)涂布前,在1000rpm的搅拌速度下,将A组分与B组分充分混合均匀,得到环保硬化涂料水分散体(即环保硬化涂料);
(3)将上述配制得到的环保硬化涂料水分散体采用凹版辊逆向吻涂的方法涂布于BOPE薄膜基材表面,其中采用的涂布辊为表面镀铬的钢制网纹辊;
(4)涂布后进行温度为60℃,时长为40s的预烘表干;
(5)预烘表干进行温度为35℃,时长为4d的熟化,形成高光透明硬化膜,即本实施例的环保硬化聚烯烃薄膜。
厚度根据GB/T 6672-2001测定,本实施例的环保硬化聚烯烃薄膜总厚度为52μm,其中环保硬化涂层的厚度为2μm。
实施例3
本实施例提供一种环保硬化涂料,为水性双组分体系,由A组分和B组分组成。
A组分和B组分的质量比,以及A组分和B组分的组成,请参阅表1。
表3实施例3的环保硬化涂料原料组成
本实施例进一步提供一种环保硬化聚烯烃薄膜,包括BPE薄膜基材和环保硬化涂层,所述环保硬化涂层为本实施例所述的环保硬化涂料涂布于BPE薄膜基材上形成。
本实施例的环保硬化聚烯烃薄膜的制备方法,包括以下步骤:
(1)按照质量比依次序配制成A组分和B组分;
(2)涂布前,在1500rpm的搅拌速度下,将A组分与B组分充分混合均匀,得到环保硬化涂料水分散体(即环保硬化涂料);
(3)将上述配制得到的环保硬化涂料水分散体采用凹版辊逆向吻涂的方法涂布于BPE薄膜基材表面,其中采用的涂布辊为表面镀铬的钢制网纹辊;
(4)涂布后进行温度为70℃,时长为50s的预烘表干;
(5)预烘表干进行温度为35℃,时长为7d的熟化,形成高光透明硬化膜,即本实施例的环保硬化聚烯烃薄膜。
厚度根据GB/T 6672-2001测定,本实施例的环保硬化聚烯烃薄膜总厚度为52μm,其中环保硬化涂层的厚度为2μm。
对比例1
本对比例提供一种环保硬化涂料,为水性双组分体系,由A组分和B组分组成。
A组分和B组分的质量比,以及A组分和B组分的组成,请参阅表4。
表4对比例1的环保硬化涂料原料组成
本对比例进一步提供一种环保硬化聚烯烃薄膜,包括BOPE薄膜基材和环保硬化涂层,所述环保硬化涂层为本对比例所述的环保硬化涂料涂布于BOPE薄膜基材上形成。
本对比例的环保硬化聚烯烃薄膜的制备方法,包括以下步骤:
(1)按照质量比依次序配制成A组分和B组分;
(2)涂布前,在1000rpm的搅拌速度下,将A组分与B组分充分混合均匀,得到环保硬化涂料水分散体(即环保硬化涂料);
(3)将上述配制得到的环保硬化涂料水分散体采用凹版辊逆向吻涂的方法涂布于BOPE薄膜基材表面,其中采用的涂布辊为表面镀铬的钢制网纹辊;
(4)涂布后进行温度为60℃,时长为40s的预烘表干;
(5)预烘表干进行温度为35℃,时长为4d的熟化,形成高光透明硬化膜,即本对比例的环保硬化聚烯烃薄膜。
厚度根据GB/T 6672-2001测定,本对比例的环保硬化聚烯烃薄膜总厚度为52μm,其中环保硬化涂层的厚度为2μm。
测试:
本发明性能测试均依据国家或行业标准进行。
分别对本发明实施例1-3和对比例1制备的环保硬化涂料水分散体进行测试,结果如表5所示:
表5本发明实施例1-3和对比例1制备的环保硬化涂料水分散体性能测试结果
分别对本发明实施例1-3和对比例1制备的环保硬化聚烯烃薄膜进行测试,结果如表6所示:
表6本发明实施例1-3及对比例1制备的环保硬化聚烯烃薄膜性能测试结果
依据GB9286-2021方法测试,从表6测试结果看,实施例1-3效果相同,附着力均≤1级;从图1测试对比来看,实施例2制备的环保硬化涂层使用胶带拉扯,切割边缘完全平滑无一格脱落,附着力≤1级,而对比例1制备的环保硬化涂层使用胶带拉扯,环保硬化涂层几乎全部出现脱落,涂层附着力只有5级。从上述结果分析可知,本发明制备的环保硬化涂层特别适用于聚烯烃薄膜基材,与聚烯烃薄膜基材的附着力强。另外,实施例3中A组分中水性丙烯酸多元醇分散体和B组分中水分散型异氰酸酯的含量较高,且选用的水性丙烯酸多元醇分散体中羟基含量以及选用的水分散型异氰酸酯中异氰酸酯的含量均高于实施例1和实施例2,使实施例3制备的环保硬化聚烯烃薄膜硬度可达2H。
相对于油性硬化涂料,油性硬化涂料的溶剂一般为甲苯、二甲苯、乙酸丁酯、环己酮等有机溶剂,而本发明的环保硬化涂料是水性双组分涂料,溶剂为水,是理想的环保涂料。
另外,需要说明的是:
(1)本发明实施例中采用HBPE-g-PEO,若采用普通线性聚丙烯/聚乙烯接枝共聚物替代HBPE-g-PEO,在制备过程中操作困难,无法顺畅实施。例如,氯化聚丙烯只能用于油性涂料,且需要使用甲苯做溶剂,无法保证环保性。另外,普通线性聚丙烯/聚乙烯接枝共聚物一般不能直接水中分散,通常需要先采用甲苯加热溶解,随后再分散于水中,然后需要长时间搅拌(一般需要几天时间)让共聚物慢慢分散进入水相,浮于水表面的残留甲苯在室温下慢慢挥发而除去,操作困难,且只能完成实验室克级分散,不能用于工业化生产。
(2)本发明实施例中采用HBPE-g-PEO,其数均分子量范围为4-20万。当采用过高或过低数均分子量的HBPE-g-PEO进行对比时,均难以完整进行。具体地,当HBPE-g-PEO数均分子量过高时,超支化聚乙烯基的质量分数太大,使得HBPE-g-PEO不能分散于水中,在水中直接沉淀。另外,由于HBPE-g-PEO的制备过程采用后过渡金属钯-二亚胺催化剂,其催化效率高,合成低数均分子量的HBPE-g-PEO存在困难,难以获得足够的样品量进行对比。
(3)本发明实施例中采用水性多元醇分散体,其羟基以重量计含量(对固体)为2-4%。当采用过高或过低羟基含量的水性多元醇分散体进行对比时,均存在不适宜硬化涂层生产方式的问题。具体地,当水性多元醇分散体的羟基含量过低时,在涂层烘干后柔软发粘,在涂布机收卷后粘连,不适宜硬化涂层生产方式;当水性多元醇分散体的羟基含量过高,交联密度大,漆膜致密,脆性大,不耐弯折,收卷后涂层易皲裂,同样不适宜硬化涂层生产方式。
本发明的所述环保硬化涂料,所述水性多元醇分散体、所述功能化超支化聚乙烯与所述水分散型异氰酸酯通过化学交联,并在所述pH调节剂、所述润湿流平剂、所述消泡剂的作用下,获得高交联密度、高透明、高硬度的环保硬化涂层,其与聚烯烃薄膜基材的表面附着力强。本发明所述的环保硬化涂料,以水为分散介质,不含VOC,几乎保留了油性涂料的性能,具有高性能和多功能化的特性,能满足高档涂料的要求,是未来涂布产品的发展方向,具有很高的潜在应用前景。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,则本发明也意图包含这些改动和变形。
Claims (10)
1.一种环保硬化涂料,其特征在于:由A组分和B组分组成;
所述A组分各成分按质量百分比计包括如下组分:水性多元醇分散体55-85%;功能化超支化聚乙烯10-35%;pH调节剂0.1-1%;润湿流平剂0.1-0.8%;消泡剂0.1-1%;去离子水1-50%;第一助溶剂1-50%;所述功能化超支化聚乙烯为超支化聚乙烯-g-聚环氧乙烷共聚物;
所述B组分各成分按质量百分比计包括如下组分:水分散型异氰酸酯35-90%;去离子水5-50%;第二助溶剂2-20%。
2.根据权利要求1所述的环保硬化涂料,其特征在于:所述A组分与所述B组分的质量比为60-80∶20-40。
3.根据权利要求1所述的环保硬化涂料,其特征在于:所述A组分中,所述水性多元醇分散体为聚酯、聚氨酯、聚丙烯酸酯型中的一种或多种;所述水性多元醇分散体的羟基以重量计含量为2-4%。
4.根据权利要求1所述的环保硬化涂料,其特征在于:所述A组分中,所述超支化聚乙烯-g-聚环氧乙烷共聚物的数均分子量在4万到20万之间,支化度为(85-110)/1000C。
5.根据权利要求4所述的环保硬化涂料,其特征在于:所述超支化聚乙烯-g-聚环氧乙烷共聚物通过以下步骤制备:在后过渡金属钯-二亚胺催化剂作用下,催化乙烯和硅烷保护羟基的丙烯酸酯单体进行共聚合反应,产物经乙醇沉淀后得到无色透明油状物;然后利用四正丁基氟化铵溶液对所述无色透明油状物进行处理以脱去羟基基团的保护,得到含有多个羟基基团的多羟基超支化聚乙烯;在萘钾作用下,催化所述多羟基超支化聚乙烯与环氧乙烷单体进行开环聚合反应,聚合后加入HCl-甲醇混合试剂终止反应,得到所述超支化聚乙烯-g-聚环氧乙烷共聚物。
6.根据权利要求1所述的环保硬化涂料,其特征在于:所述A组分中,所述pH调节剂为氨水、三乙胺、三乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、AMP-95中的一种或多种;所述A组分中,所述润湿流平剂为有机硅类流平剂、炔二醇类流平剂中的一种或两种;所述A组分中,所述消泡剂为有机硅类消泡剂、炔二醇类消泡剂中的一种或两种。
7.根据权利要求1所述的环保硬化涂料,其特征在于:所述B组分中,所述水分散型异氰酸酯为基于六亚甲基二异氰酸酯的水分散型多异氰酸酯,异氰酸酯基以重量计含量为16-20%。
8.根据权利要求1所述的环保硬化涂料,其特征在于:所述A组分中的第一助溶剂和/或所述B组分中的第二助溶剂为丁二醇、N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、丙二醇丁醚醋酸酯、二乙二醇乙醚、二乙二醇乙醚醋酸酯中的一种或多种。
9.一种环保硬化聚烯烃薄膜,其特征在于:包括聚烯烃薄膜基材和环保硬化涂层,所述环保硬化涂层为权利要求1-8任一所述的环保硬化涂料涂布于所述聚烯烃薄膜基材上形成。
10.一种如权利要求9所述的环保硬化聚烯烃薄膜的制备方法,包括以下步骤:
(1)按照质量比依次序配制成A组分和B组分;
(2)使用前将A组分与B组分充分混合均匀,得到环保硬化涂料水分散体;
(3)采用辊涂工艺将所述环保硬化涂料水分散体涂布到聚烯烃薄膜基材上,所述聚烯烃薄膜基材为BOPP、BOPE、CPP、BPE膜中的一种;
(4)涂布后进行温度为60℃-100℃,时长为40s-5min的预烘表干;
(5)预烘表干后进行温度为25℃-100℃,时长为1d-7d的熟化,从而交联得到所述环保硬化聚烯烃薄膜。
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- 2023-05-25 CN CN202310593510.3A patent/CN116285633B/zh active Active
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