[发明专利]一种拒水拒油涂布膜用PVDC水性乳液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种拒水拒油涂布膜用PVDC水性乳液及其制备方法，通过引入含氟烯丙基醚类单体与VDC单体进行共聚反应，将含氟侧链引入到PVDC聚合物上。乳液成膜时利用表面势能动力使含氟侧链迁移向表面，实现表面氟元素的聚集，使得PVDC膜表面具有低表面自由能。本发明的PVDC水性乳液可以涂布在塑料膜或硬片上，形成的PVDC膜具有高阻隔性的同时具有拒水、拒油、防污和耐候性能。

技术领域

本发明属高分子材料领域，具体涉及一种拒水拒油涂布膜用PVDC水性乳液。

背景技术

涂布膜是在基材膜的表面涂覆上一层功能性涂料而形成的。在塑料包装行业，涂布膜因厚度小、柔性好、成本低等优点越来越具有竞争力。PVDC乳液涂布膜同时对水蒸气和氧气具有非常优异的阻隔性，且具有安全环保，无毒的特点，广泛应用于薄膜类食品包装行业。但PVDC膜表面自由能较低，不拒水拒油且不防污、不耐候，使得其在某些使用场合受到了限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能制备同时具有拒水、拒油、防污和耐候性能的高阻隔性涂布膜的含氟PVDC水性乳液。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种拒水拒油涂布膜用PVDC水性乳液，其特征在于：将含氟烯丙基醚类单体作为聚合单体中的一种与VDC单体进行共聚反应，按重量份数，反应原料组成为：种子单体1～5份，VDC单体45～55份，共聚单体4～10份，引发剂0.01～0.05份，种子乳化剂0.1～0.5份，乳化剂0.5～3份，其他助剂0.01～0.05份，改性助剂0.001～0.01份，去离子水35～40份；其中，含氟烯丙基醚类单体作为种子单体的一种占0.1～5份。

优选的，种子单体还包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、醋酸羟乙烯酯、醋酸乙烯酯、醋酸乙酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸中的一种或几种的混合物。

优选的，种子乳化剂包括含氟乳化剂和阴离子乳化剂，所述阴离子乳化剂为十二烷基硫酸钠、十五烷基硫酸钠、十八烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十五烷基苯磺酸钠、十八烷基磺酸钠、醇醚羧酸盐、十二烷基羧酸钾、十五烷基羧酸钠、十八烷基羧酸钾中的一种或几种的混合物。

优选的，含氟烯丙基醚类单体为全氟聚醚烯丙基醚类单体。

优选的，引发剂为过硫酸盐类。

优选的，其他助剂为碳酸氢钠、碳酸氢钾、醋酸铵、冰醋酸中的一种或者几种的混合物。

优选的，改性助剂为二甲基硅油、聚硅氧烷、苯乙醇油酸酯、磷酸三丁酯、苯乙酸月桂醇酯、聚乙烯醚中的一种或几种的混合物。

制备如权利要求1所述一种拒水拒油涂布膜用PVDC水性乳液的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)配置引发剂水溶液：称取过硫酸铵，用去离子水配成过硫酸铵水溶液Ⅰ，备用；称取焦亚硫酸钠，用去离子水配成焦亚硫酸钠水溶液，备用；称取过硫酸铵，用去离子水配成过硫酸铵水溶液Ⅱ，备用；

(2)配置预混液：将VDC单体、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、衣康酸、丙烯酸、十八烷基硫酸钠、十二烷基羧酸钾、十五烷基苯磺酸钠、碳酸氢钠、醋酸铵及去离子水投入混液槽，在5℃，170rpm搅拌转速下分散30min，得到预混液，备用；

(3)种子乳液聚合：将全氟己基烯丙基醚单体、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、十二烷基硫酸钠、醇醚羧酸盐及去离子水投入聚合釜内，在100rpm搅拌转速下预分散30分钟后，将聚合釜的温度升至75℃，加入步骤(1)配置得到的过硫酸铵水溶液Ⅰ进行反应，反应1.5h后结束反应，得到种子乳液；