一种改性聚乙烯醇涂布液及其制作工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种改性聚乙烯醇涂布液，它是由聚乙烯醇、调节剂、无机物、增粘剂和水组成的；增粘剂为聚乙烯亚胺和聚氧化乙烯中的一种或两种；无机物为粘土、纳米氧化钛中的一种或两种，或者粘土和纳米氧化硅的混合物，粘土、纳米氧化硅和纳米氧化钛的混合物。本发明专利技术制作工艺是：将聚乙烯醇、调节剂、无机物和水充分混合后，升温搅拌，温度达到９０－９５℃时保温，使聚乙烯醇充分溶解后，待温度降至常温，再加入增粘剂，充分搅拌。本发明专利技术的产品具有很好的可加工性，成膜后的耐水性，对紫外光和红外光的反射性，耐磨性，阻透性，和与基膜的粘接性。成膜后其氧气透过量降低了１０倍以上，水蒸气透过量降低了５倍以上，能满足对一切需要阻隔性包装的产品的需要，且大大延长了被包装产品的保质期，为产品的外销提供了时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种聚乙烯醇涂布液及其制作工艺。
技术介绍
在阻隔包装材料中，合理开发利用高阻隔性聚合物是行之有效的途径，这些聚合物由于分子结构的特点，致密性高，能有效防止气体的渗透，用其作阻隔层与其它材料复合后，综合性能好，特别是透氧量低，其中有代表性的有聚乙烯醇PVA、聚偏氯乙烯PVDC、乙烯-乙烯醇共聚物EVOH。聚偏氯乙烯PVDC是开发最早的阻隔材料，由于其分子链单元含有两个氯原子，且塑化温度与分解温度十分接近，加工困难，无法回收再利用，回收焚烧时产生大量的二恶英HCI气体污染大气，而利用此类材料制成的涂布液，涂于25μm厚的聚丙烯PP薄膜上，涂层厚度为2μm时，其氧气透过量为12cm3/m2·24h·0.1Mpa，氧气透过量高。因此，发达国家已经逐步转向利用EVOH和PVA，EVOH是PVA的改性品种，但EVOH价格比较高，属极性聚合物，无法直接与通用性材料复合，生产过程中必须采用粘接性树脂和价格昂贵的多层共挤设备方可生产此类薄膜，造价非常高，此类材料与PVA一样，其阻氧气和其它气体的性能，受湿度影响非常大，再加其改性期间加入了30％-40％的乙烯成分与PVA聚合，因此，造成其氧气透过量增大，如采用五层共挤设备，中层采用EVOH为阻隔层，厚度5μm，其它材料厚度为95μm，氧气透过量为8cm3/m2·24h·0.1Mpa。聚乙烯醇PVA是一种多羟极聚合物，其分子式为CH2-CHOHn，吸水性强，能溶于水，由于其分子间氢键的作用，致密度高，气体阻隔性能优异，但其熔点高达220-240℃，而分解温度低，160℃开始醚化，200℃开始分解，使其难以热塑性加工，目前市售的PVA膜，大多采用流延法生产，但流延法生产的缺点是生产周期长，生产效率低，膜厚，质量不稳定，成本高，从而限制了PVA膜的推广应用，且现有技术中，由于所采用的改性PVA的材料中，增塑剂、改性剂等添加量过大，使其纯度降低，透氧量增大，在基膜为聚丙烯PP，厚度为25μm，聚乙烯醇涂层厚度为10μm，其氧气透过量为3cm3/m2·24h·0.1Mpa，水蒸气透过量为4g/m2·24h，并且必须采用价格昂贵的专有涂布机方可生产，产量低，能耗高，所以其制造成本高，且其透气性受湿度影响大，制约了其广泛的应用。而采用铝箔作阻隔层，由于其不透明，所以，无法应用到需要透明包装的场合，况且其价格也较高，无法满足社会对高阻隔类包装的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的就是解决上述现有技术中存在的问题，提供一种改性聚乙烯醇涂布液及其制作工艺，将此涂布液涂于基膜成膜后，氧气和水蒸气的透过量非常低，其他性能也很优越，能满足对一切需要阻隔性包装的产品的需要，且大大延长了被包装产品的保质期。为完成本专利技术的一种目的，其技术解决方案是一种改性聚乙烯醇涂布液，它是由聚乙烯醇、调节剂、无机物、增粘剂和水组成的；调节剂为甲醇，乙醇，甲醇和乙醇的混合物；无机物为粘土，纳米氧化钛，粘土和纳米氧化钛的混合物，粘土和纳米氧化硅的混合物，粘土、纳米氧化硅和纳米氧化钛的混合物；增粘剂为聚乙烯亚胺。上述所述改性聚乙烯醇涂布液的各组分的含量为，各组分含量均以重量百分比计，聚乙烯醇为1％-20％，调节剂为1％-40％，无机物为0.01％-5％，增粘剂为1％-15％，水为20％-97.08％。上述所述改性聚乙烯醇涂布液各组分的含量的优选范围为聚乙烯醇为8％-12.2％、调节剂为15％-20％、无机物为0.5％-1％、增粘剂为4％-6％、水为60.8％-72.47％。上述所述改性聚乙烯醇涂布液组分中的增粘剂还可是为聚氧化乙烯，聚乙烯亚胺和聚氧化乙烯的混合物。上述所述改性聚乙烯醇涂布液组分中还可含有偶联剂，占整体总量的0.01％-0.3％，其优选配比范围为0.03％-0.2％，其为氨基硅烷、醇胺钛酸酯、乙烯基硅烷。上述所述改性聚乙烯醇涂布液组分中还可含有抗紫外线剂，占整体总量的0.01％-1％，其优选配比范围为0.2％-0.6％，其为783、BP-4。上述所述改性聚乙烯醇涂布液组分中还可以含有增塑相容剂，占整体总量的0.05％-20％，其优选配比范围为5％-15％，其为丙三醇、二乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、山梨糖醇、乙醇胺、季戊四醇、聚丙三醇、乙二醇醚、丙二醇醚、环氧乙烷化合物、环氧丙烷化合物、甘油醚、缩水甘油中的一种或多种。本专利技术也可根据实际需要，在其中加入抗氧剂、消泡剂、着色剂、香料、表面活性剂和纳米无机粉末等。为完成本专利技术的另一目的，上述所述的改性聚乙烯醇涂布液的制作工艺是将聚乙烯醇、调节剂、无机物和水充分混合后，升温，搅拌，待温度达到90-95℃时保温，使聚乙烯醇充分溶解后，待温度降至常温后，再加入增粘剂，充分搅拌即得本专利技术改性聚乙烯醇涂布液。上述所述的改性聚乙烯醇涂布液制作工艺中聚乙烯醇的配比为1％-20％，优选范围为8％-12.2％；调节剂的配比为1％-40％，优选范围为15％-20％；无机物配比为0.01％-5％，优选范围为0.5％-1％；增粘剂配比为1％-15％，优选范围为4％-6％；水配比为20％-97.08％，优选范围为60.8％-72.47％。上述所述的改性聚乙烯醇涂布液制作工艺中，在将聚乙烯醇、调节剂、无机物和水充分混合时，可同时加入配比为0.01％-0.3％，优选范围为0.03％-0.2％的偶联剂。上述所述的改性聚乙烯醇涂布液制作工艺中，在加入增粘剂的同时，可同时加入配比为0.01％-1％，优选范围为0.2％-0.6％的抗紫外线剂。上述所述的改性聚乙烯醇涂布液制作工艺中，在加入增粘剂的同时，可同时加入配比为0.05％-20％，优选范围为5％-15％的增塑相容剂。上述所述的改性聚乙烯醇涂布液制作工艺中，在加入增粘剂的同时，可同时加入配比为0.01％-1％，优选范围为0.2％-0.6％的抗紫外线剂，和配比为0.05％-20％，优选范围为5％-15％的增塑相容剂。上述所述的改性聚乙烯醇涂布液制作工艺中，在将聚乙烯醇、调节剂、无机物和水充分混合时，可同时加入配比为0.01％-0.3％，优选范围为0.03％-0.2％的偶联剂；在加入增粘剂的同时，可同时加入配比为0.05％-20％，优选范围为5％-15％的增塑相容剂。上述所述的改性聚乙烯醇涂布液制作工艺中，在将聚乙烯醇、调节剂、无机物和水充分混合时，可同时加入配比为0.01％-0.3％，优选范围为0.03％-0.2％的偶联剂；在加入增粘剂的同时，可同时加入配比为0.01％-1％，优选范围为0.2％-0.6％的抗紫外线剂。上述所述的改性聚乙烯醇涂布液制作工艺中，在将聚乙烯醇、调节剂、无机物和水充分混合时，可同时加入配比为0.01％-0.3％，优选范围为0.03％-0.2％的偶联剂；在加入增粘剂的同时，可同时加入配比为0.01％-1％，优选范围为0.2％-0.6％的抗紫外线剂和配比为0.05％-20％，优选范围为5％-15％的增塑相容剂。由于本专利技术采用了上述方案，充分利用无机物纳米粒子极高的表面活性、表面积大、表面能高、表面严重的配位不足等奇异的物理化学特征，结合聚乙烯醇树脂的致密性高和特有的分子结构特点，能有效防止气体渗透。并利用无机物纳米粒子易与高分子材料中的氧起键合作用，提高分子间的键力，同时又易于分布到高分子链的空隙中，从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性聚乙烯醇涂布液，它是由聚乙烯醇、调节剂、无机物、增粘剂和水组成的；调节剂为甲醇，乙醇，甲醇和乙醇的混合物；增粘剂为聚乙烯亚胺；其特征是：无机物为粘土，纳米氧化钛，粘土和纳米氧化钛的混合物，粘土和纳米氧化硅的混合物，粘土、纳米氧化硅和纳米氧化钛的混合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建林，
申请(专利权)人：刘建林，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]