[发明专利]水性保润涂料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及涂料领域，特别是涉及一种水性保润涂料及其制备方法和应用。

背景技术

纸包装，原料来源丰富、易加工、性能优良、绿色环保，给人们的生活生产带来巨大的便利。近些年来，随着人们环保意的提高，纸包装将越来多的替代不可再生并且存在较大环境污染的塑料包装。然而，纸包装的热封性差，特别是其疏松多孔结构以及纤维的亲水性，对于水汽阻隔性极差，限制了其在食品、医药、烟酒、化妆品等领域的广泛应用。

为了改善纸包装的这些不足，工业技术人员通过在纸上涂布一层或者多层涂料实现纸包装对于水汽的阻隔。这些涂料水汽透过率较低，能够阻隔包装内外水汽，保持包装内水分恒定，可称作保润涂料。聚丙烯酸酯涂料、改性聚乙烯醇涂料、聚氨酯涂料等是比较常见的保润涂料。

在现有的保润涂料中，聚丙烯酸酯涂料、聚氨酯涂料对于水汽阻隔效果一般，只能满足水汽阻隔要求不高的领域，聚乙烯醇涂料，初始水汽阻隔性较好，但是由于聚合物结构中存在大量亲水性的羟基，涂布后易吸水，水汽阻隔性难以长久保持。特别是在高湿环境下，其水汽阻隔效果下降更为明显。即使是通过添加纳米蒙脱土、二氧化硅等无机粉体材料进行改性，水汽阻隔效果不理想。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种水性保润涂料及其制备方法和应用，该水性保润涂料具有阻隔特性，特别是对水蒸气有优异的阻隔效果，同时该水性保润涂料以水为溶剂，安全环保、廉价，且采用的原料易得、制备方法简单，便于工业化生产。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种水性保润涂料，由以下重量百分比的组分组成：

部分水解的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物20%~55%，

水性丙烯酸酯类共聚物10%~30%，

聚醋酸乙烯酯10%~30%，

水20%~40%，

消泡剂1.0%~2.0%，

防腐剂1.0%~2.0%。

在本发明一个较佳实施例中，所述的部分水解的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯的重量含量为50~80%。

在本发明一个较佳实施例中，所述的部分水解的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的水解度为35~80%。

在本发明一个较佳实施例中，所述的水性丙烯酸酯类共聚物为聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸乙酯-丙烯酸丁酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁脂-丙烯酸共聚物、丙烯腈-丙烯酸乙酯-丙烯酸-2-羟基丙脂共聚物中的一种或几种。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种水性保润涂料的制备方法，包括以下步骤：

（1）部分水解的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的制备：以醋酸乙烯和乙烯单体为基本原料，通过乳液聚合方法共聚获得乙烯-醋酸乙烯酯类共聚物乳液，然后在碱的作用下部分水解；

（2）将水性丙烯酸酯类共聚物、聚醋酸乙烯酯和水按照配比混匀得到混合乳液；

（3）将部分水解的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物搅拌并加入混合乳液，搅拌均匀后，加入消泡剂和防腐剂继续搅拌25~35min，即得。

本发明还进一步提供了本发明制备的水性保润涂料在纸包装的应用。

在本发明一个较佳实施例中，应用方法如下：在基纸表面涂布一层隔绝层，再将所述的水性保润涂料涂布在隔绝层上。

在本发明一个较佳实施例中，所述的水性保润涂料在隔绝层上的涂布量为2~5g/m²。

在本发明一个较佳实施例中，所述的隔绝层为丙烯酸酯类共聚物乳液涂层。

本发明首次将部分水解的乙烯-醋酸乙烯酯类共聚物按一定比例，添加在水性聚丙烯酸酯类和聚醋酸乙烯酯的混合乳液中获得一种具有保润功能的水性涂料。本发明采用水性转移涂料，具有水性环境，在隔绝层的作用下，水性涂料的稀释剂向纸张内部渗透的问题得到抑制，从而部分水解的乙烯-醋酸乙烯酯类共聚物有足够的时间形成均匀致密的涂层，涂层的表面致密，孔隙少，能够最大限度的限制水蒸汽分子的吸附和溶解，而部分水解的乙烯-醋酸乙烯酯类共聚物分子间强大的凝聚力能够抑制液体分子的移动，从而具有很强的防潮保润功能，保持纸类包装内部的水分恒定，同时丙烯酸酯类共聚物和聚醋酸乙烯酯的加入提高和加强了保润层对隔绝层的附着性，且固化过程中丙烯酸酯类共聚物产生的轻度交联，其形成的网状结构加强了对水蒸气的阻隔作用。