[发明专利]一种涂布用耐水型阻隔聚乙烯醇涂料及其制备方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种涂布用耐水型阻隔聚乙烯醇涂料及其制备方法，属于新型环保高分子材料领域。

背景技术

近年来，随着人们对食品安全要求日益增高，对环境适应性好的高阻隔性包装材料正日益受到研究领域和产业界的热切关注。目前占有大部分高阻隔性涂料市场的聚偏二氯乙烯因含有氯，环境问题日渐凸显，聚乙烯醇具有很高的阻隔氧气性能，且聚乙烯醇对环境无污染，燃烧后只剩下二氧化碳和水，作为一种理想的高阻隔包装材料而大受欢迎。但随着对聚乙烯醇的深入研究，发现其耐水性差，即涂布后，聚乙烯醇涂层在环境中很容易吸潮，严重影响涂布膜外观及其阻隔性能。且涂层阻隔氧气性能受环境湿度影响大等弱点，限制其进一步应用。为了寻求突破，目前国内外对聚乙烯醇改性的研究报道很多，但效果都不尽乐观。比如，在聚乙烯醇涂层上覆盖另一层涂层或混合另一种涂料以解决其耐水性问题，但成本大大提高且影响涂布膜阻隔氧气性能；目前市场一些改性聚乙烯醇，其涂布膜耐水性虽得到改善但膜外观不理想且吸潮现象严重。

发明内容

为了提高聚乙烯醇的耐水性，改善涂层对环境湿度的敏感性，用化学方法将聚乙烯醇分子机构长链中的羟基封闭一部分，减少其与水进行亲和作用。本发明在解决聚乙烯醇耐水性难题的同时，通过添加纳米蒙脱土于聚乙烯醇涂料中，在涂布该改性涂料后纳米蒙脱土以层状结构分散在聚乙烯醇涂层中，阻碍氧气等气体的流通扩散，以进一步提高聚乙烯醇涂布膜的阻氧性能。该涂料稳定、涂布适应性好、工艺简单且适合工业化生产。

本发明提供一种涂布用耐水性阻隔聚乙烯醇涂料，该涂料由含有下述重量含量的原料配制成：聚乙烯醇5～7％、纳米蒙脱土0.01～0.05％、氨基树脂0.5～1％、催化剂0.01～0.3％、消泡剂0.01～0.1％、去离子水91～94％。

所述的聚乙烯醇聚合度为1700，醇解度为99％。

所述的纳米蒙脱土的离子交换容量为80-100mmol/100g。

所述的氨基树脂为甲醚化三聚氰胺树脂和甲醚化脲醛树脂中的任意一种或任意组合。

所述的催化剂为马来酸、柠檬酸、磷酸、烷基磷酸中的任意一种或任意组合。

所述的消泡剂为有机硅消泡剂。

相应的，本发明还提供一种涂布用耐水性阻隔聚乙烯醇涂料的制备方法，该方法为：

(1)将0.01～0.05％离子交换容量为80-100mmol/100g的纳米蒙脱土与1～4％的去离子水混合，高速搅拌，转速为1000～2000转/分，配成均匀稳定的胶状液。

(2)将聚合度为1700，醇解度为99％的聚乙烯醇与87～93％的去离子水混合，开启搅拌，转速为150～200转/分，升温到90～100℃保持1～3小时，使其完全溶解，添加0.01～0.1％的消泡剂，随后加入纳米蒙脱土胶状液搅拌0.5～2小时。降温至45～60℃，加入0.5～1％的氨基树脂及0.01～0.3％的催化剂后搅拌1～3小时。最后降至室温，过滤出料。

本发明与现有技术相比，其显著优点是：涂料稳定、粘度适中，适合双向拉伸聚丙烯、双向拉伸聚酯等基材膜涂布。其涂层耐水性得到明显改善(涂布后，改性聚乙烯醇涂层吸潮现象得到解决)、涂布膜外观理想、阻氧性较常规聚乙烯醇涂布膜好，且在高湿条件下保持很好的阻氧性能。如表1所示：

表1未改性聚乙烯醇与改性聚乙烯醇在不同湿度下的透氧指标对比表

注：上表中的涂布膜是以厚度为19um的双向拉伸聚丙烯薄膜为基材，涂布改性(未改性)聚乙烯醇涂料，涂布量均为1.0g/m²制得的涂布膜。

具体实施方式

实施例一：