[发明专利]一种食品包装用水性聚氨酯阻隔涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种食品包装用水性聚氨酯阻隔涂料及其制备方法，所述涂料包括以下组分及含量(wt％)：聚四氢呋喃醚二醇24.5~28、聚酯二元醇30~37、氢化苯基甲烷二异氰酸酯（H12MDI）8.5~17、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI)25~29、亲水性扩链剂3.8~5.4、扩链剂2~2.8、中和剂1~3、N‑二甲基乙酰胺（DMAC)1.5~4、二月桂酸二丁基锡（DY‑12）1.0~2.5及端氨基聚醚（PEA）5~11，制备工艺包括：备料、原料混合加热脱水、预聚物合成、预聚物中和分散、扩链脱溶乳化等步骤。本发明涂料在原来的水性聚氨酯树脂制备基础上改进得到，成膜后经过测试，耐100度热水煮24小时不变软、不发白；50%乙醇溶液98℃煮1小时不脱落不起泡。

技术领域

本发明涉及一种新型聚氨酯材料，具体涉及一种食品包装用水性聚氨酯阻隔涂料及其制备方法，属于新型聚氨酯材料技术领域。

背景技术

在食品包装领域，经常用到纸张材料；纸张本身阻隔性不好且表面较为粗糙，大多仅起到装饰或者印刷载体的作用；为了增加纸张的阻隔性能，需要在纸张外层包裹薄膜材料，利用功能薄膜材料的高阻隔能力提高食品的保质期；高阻隔性能的功能薄膜制备困难，制备成本高，且大多数存在降解困难的问题，大批量的使用将造成材料浪费、成本提高和环境污染等问题；水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系，也称水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯；水性聚氨酯以水为溶剂，无污染、安全可靠、机械性能优良、相容性好、易于改性等优点，应用于符合绿色工业的发展要求，因此近年来水性聚氨酯树脂获得了广泛的关注和国内外的重视；如我们公司之前研发的一种水性聚氨酯树脂及其制备方法（201010284068.9），该涂料具有优良的耐高温、耐水性、耐醇性，特别是耐高温性能达到成膜后耐120度高温不变软、不发白；上述的水性聚氨酯能够应用在多个领域；但其仅仅是针对单一的环境，如高温环境（耐高温120℃）、潮湿环境（常温下泡水）和醇环境（常温），由于食品包装纸会在各类复杂应用环境（食品带包装蒸煮加热、食品外包装加热消毒等），如热水煮或酒精煮等，我们现在这款水性聚氨酯树脂无法适应，因此，需要研发适合食品包装应用环境的水性聚氨酯阻隔涂料。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种食品包装用水性聚氨酯阻隔涂料及其制备方法，在我们现有的水性聚氨酯阻隔涂料基础上进行改进，通过改性，具备高阻隔性和耐高温特性，同时在耐热水煮和耐酒精煮等方面有了较大提高。

本发明的食品包装用水性聚氨酯阻隔涂料，包括以下组分：

聚四氢呋喃醚二醇、聚酯二元醇、氢化苯基甲烷二异氰酸酯、亲水性扩链剂、扩链剂、中和剂和溶剂；其特征在于：还包括

异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI)，

N-二甲基乙酰胺（DMAC）；

二月桂酸二丁基锡（DY-12）；

端氨基聚醚（PEA）；

所述涂料的组分含量（wt%）如下：

聚四氢呋喃醚二醇 24.5~28，

聚酯二元醇 30~37，

氢化苯基甲烷二异氰酸酯（H12MDI） 8.5~17，

异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI) 25~29，

N-二甲基乙酰胺（DMAC） 1.5~4

二月桂酸二丁基锡（DY-12） 1.0~2.5，

端氨基聚醚（PEA）； 5~11，

亲水性扩链剂 3.8~5.4，

扩链剂 2~2.8，

中和剂 1~3。