水性环氧树脂、水性OP保护剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了水性环氧树脂、水性OP保护剂及其制备方法，水性环氧树脂，由甲基丙烯酸甲酯45～80份、丙烯酸丁酯20～50份、丙烯酸羟乙酯8～15份、丙烯酸10～18份、硅烷偶联剂1～5份、引发剂1～5份、环氧树脂4～15份、中和剂10～20份、水130～300份组成。水性OP保护剂由水性环氧树脂550～650份、固化剂65～90份、催化剂1～10份、流平剂0～3份、助溶剂20～50份、中和剂0～3份、消泡剂0～1份、水200～250份组成。制得的水性OP保护剂安全无毒、用水稀释、涂布效果好、附着力强、耐热性能高。

【技术实现步骤摘要】
水性环氧树脂、水性OP保护剂及其制备方法
本专利技术属于包装涂层
，特别是涉及一种水性环氧树脂、水性OP保护剂及其制备方法。
技术介绍
泡罩包装与复合软包装在医药包装、食品包装、烟酒包装、电子产品等领域中的应用相当广泛，包装印刷用铝箔(简称PTP铝箔)是包装所需基材之一。其中药品食品包装PTP铝箔为多层结构，由外往里依次是保护层/外侧印刷层/铝箔层/内侧印刷层/黏合层。食品药品包装印刷用PTP铝箔保护层所用材料称为OP保护剂，主要作用是：一是防止铝箔表面的油墨在包装和使用时被破坏；二是使保护层不易脱落，延长药品的使用期；三是防止PTP铝箔收卷时外层油墨与内层胶黏剂接触而污染药品；四是保护印刷层和防止铝箔表面氧化的作用，延长药品的保质期。目前使用的PTP铝箔保护剂主要以溶剂型OP保护剂为主，虽然性能很好，但是溶剂型OP保护剂存在以下缺点：(1)保护剂中有大量有机溶剂，有机溶剂极易挥发，在高温下容易燃烧，安全性不高；(2)涂布过程中大量溶剂挥发对环境和人体健康形成危害；(3)涂布设备需有机溶剂清洗，设备清洗不易，且由于有机溶剂价格的上升，生产成本增高；(4)耐热性不强，在包装热封时产生的高温使OP保护剂容易被碳化，表面颜色变化，并且产生刺鼻味道；(5)保护剂涂布后在涂层中有机溶剂会残留，将会逐渐被药品食品所吸附，影响药品食品包装的安全；(6)由于保护剂中含有大量的有机溶剂，给长途运输带来了不便。申请号：200810202748.4，名称：一种环保型水性铝箔保护剂及其制备方法，公开日为2009年4月15日，具体公开了一种环保型水性铝箔保护剂及其制备方法，其保护剂包括以下重量配方：主树脂45％-70％、辅助树脂0％-20％、水10％-50％、助溶剂0％-35％、成膜助剂0％-0.5％、流平剂0％-0.5％、消泡剂0％-0.5％、抗擦伤剂0％～2％、pH调节剂0％-0.5％。申请号：201010208156.0，名称：新型水性铝箔保护剂和制备方法，公开日为2010年10月20日，具体公开了一种新型水性铝箔保护剂及其制备方法，由下列组分配比而成：主树脂30％-75％、功能性树脂5％-30％、交联剂2％-20％、助溶剂5％-20％、水20％-60％、催化剂0.2％-1％、成膜剂0.5％-5％、消泡剂0.05％-0.5％、流平剂0.1％-0.5％、润湿剂0.2％-1％、pH调整剂0.2％-1％。申请号：201120178462.4，名称：环保水乳性OP保护剂改性药品包装用铝箔，公开日为2011年12月21日，具体公开了一种环保水乳性OP保护剂改性药品包装用铝箔，包括设有印刷层的铝箔本体，所述印刷层的表面设有聚丙烯酸酯水乳性OP保护层，但该专利未说明OP保护剂的具体成分和制备方法。申请号：201310365499.1，名称：一种食品药品PTP铝箔的水性OP保护剂及其制备方法，公开日为2013年12月18日，具体公开了一种食品药品PTP铝箔的水性OP保护剂及其制备方法，包含下述组分及重量份：水性树脂17-50重量份、固化剂3-12重量份、催化剂0.1-1.5重量份、消泡剂0.1-0.5重量份、助溶剂6-25重量份、助剂0.2-2重量份、余量为水，使各组分总计100重量份。申请号：201610522003.0，名称：环保型水性铝箔保护剂及其制备方法，公开日为2016年8月31日，具体公开了环保型水性铝箔保护剂及其制备方法，利用乙烯基类单体、聚二醇、二异氰酸酯、扩链剂、亲水扩链剂和催化剂得到聚氨酯预聚体，封端反应后中和得泛蓝光水性聚氨酯乳液，与助溶剂、消泡剂、抗擦伤剂搅拌过滤，得到环保型水性铝箔保护剂。申请号：201611049542.3，名称：用于医药包装的水性OP保护剂及其制备方法，公开日为2017年4月26日，具体公开了一种用于医药包装的水性0P保护剂，该水性OP保护剂由以下质量百分比组分组成：阴离子型聚氨酯乳液40％-49.5％、体积分数为95％的乙醇溶液25％-30％、去离子水25％-30％和抗粘剂0.2％-2％。综上所述，目前已有少数水性OP保护剂得到制备，但在试验使用过程中发现普遍存在以下问题：(1)涂布时需用部分乙醇或者异丙醇等有机溶剂稀释；(2)在施工干燥时间长、储存稳定性差等方面与溶剂型有一定的差距；(3)铝箔表面不干净及水的表面张力较大，涂布后铝箔上常出现缩孔现象；(4)耐热性和附着力与溶剂型保护剂有一定差距；(5)水性OP保护剂成本较高，现有水性OP保护剂的主树脂都是采购的，合成树脂厂家就已经赚取利润。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种水性环氧树脂及其制备方法，解决了现有技术中制备水性OP保护剂的过程中水性环氧树脂成本高，且导致制备的水性OP保护剂的性能差的问题。本专利技术的另一目的在于提供一种水性OP保护剂及其制备方法，解决了现有技术中涂布时需用部分乙醇或者异丙醇等有机溶剂稀释、在施工、储存等方面与溶剂型有一定的差距、涂布后铝箔上常出现缩孔现象、耐热性和附着力与溶剂型保护剂有一定差距以及水性OP保护剂成本较高的问题。本专利技术所采用的技术方案是，水性环氧树脂，按照质量份数，由甲基丙烯酸甲酯45～80份、丙烯酸丁酯20～50份、丙烯酸羟乙酯8～15份、丙烯酸10～18份、硅烷偶联剂1～5份、引发剂1～5份、环氧树脂4～15份、中和剂10～20份、水130～300份组成。进一步的，所述硅烷偶联剂为KH560、KH570、Z-6040、Z-6020的任意一种。进一步的，所述引发剂为偶氮二异丁腈或者偶氮二异丁酸二甲酯的任意一种。进一步的，所述环氧树脂为液体双酚A型环氧树脂环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂的任意一种。进一步的，所述中和剂为二乙醇胺、乙醇胺、三乙胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、N-甲基二乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺中的至少一种。本文的另一种技术方案是，水性环氧树脂的制备方法，具体按照以下步骤进行：步骤S1、将由甲基丙烯酸甲酯45～80份、丙烯酸丁酯20～50份、丙烯酸羟乙酯8～15份、丙烯酸10～18份、引发剂1～5份和1～5份硅烷偶联剂混合均匀；步骤S2、在装有搅拌器、冷凝管、温度计和滴液漏斗的四口瓶中加入环氧树脂4～15份和溶剂50～100份，溶剂为异丙醇、正丙醇或无水乙醇，升温到60～85℃搅拌溶解至透明；步骤S3、将步骤S1配制好的混合溶液于1～3h内加到步骤S2的四口瓶中，并通入氮气保护，再保温回流反应40～80min；步骤S4、保温反应后升温到85～98℃，并加0.3-1.8份的引发剂，再保温2-3h，待转化率达到98％以上后，停止反应，得到聚合液；步骤S5、在70℃加热条件下，减压抽滤出溶剂，在500～800r/min搅拌状态下加入130～300份的水和10～20份中和剂，调节pH为6.5～8.5，然后搅拌30min，制得水性环氧树脂。本文的另一种技术方案是，水性环氧树脂制备得到的水性OP保护剂，按照质量份数，由水性环氧树脂550～650份、固化剂65～90份、催化剂1～10份、流平剂0～3份、助溶剂20～50份、中和剂0～3份、消泡剂0～1份、水200～250份组成。进一步的，所述固化剂为部分甲醚化三聚氰胺树脂、全甲醚化三聚氰胺树脂、高亚氨基三聚氰胺树脂、水溶性高亚氨基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.水性环氧树脂，其特征在于，按照质量份数，由甲基丙烯酸甲酯45～80份、丙烯酸丁酯20～50份、丙烯酸羟乙酯8～15份、丙烯酸10～18份、硅烷偶联剂1～5份、引发剂1～5份、环氧树脂4～15份、中和剂10～20份、水130～300份组成。

【技术特征摘要】
1.水性环氧树脂，其特征在于，按照质量份数，由甲基丙烯酸甲酯45～80份、丙烯酸丁酯20～50份、丙烯酸羟乙酯8～15份、丙烯酸10～18份、硅烷偶联剂1～5份、引发剂1～5份、环氧树脂4～15份、中和剂10～20份、水130～300份组成。2.根据权利要求1所述的水性环氧树脂，其特征在于，所述硅烷偶联剂为KH560、KH570、Z-6040、Z-6020的任意一种。3.根据权利要求1所述的水性环氧树脂，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈或者偶氮二异丁酸二甲酯的任意一种。4.根据权利要求1所述的水性环氧树脂，其特征在于，所述环氧树脂为液体双酚A型环氧树脂环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂的任意一种。5.根据权利要求1所述的水性环氧树脂，其特征在于，所述中和剂为二乙醇胺、乙醇胺、三乙胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、N-甲基二乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺中的至少一种。6.如权利要求1-5任意一项所述的水性环氧树脂的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行：步骤S1、将由甲基丙烯酸甲酯45～80份、丙烯酸丁酯20～50份、丙烯酸羟乙酯8～15份、丙烯酸10～18份、引发剂1～5份和1～5份硅烷偶联剂混合均匀；步骤S2、在装有搅拌器、冷凝管、温度计和滴液漏斗的四口瓶中加入环氧树脂4～15份和溶剂50～100份，溶剂为异丙醇、正丙醇或无水乙醇，升温到60～85℃搅拌溶解至透明；步骤S3、将步骤S1配制好的混合溶液于1～3h内加到步骤S2的四口瓶中，并通入氮气保护，再保温回流反应40～80min；步骤S4、保温反应后升温到85～98℃，并加0.3-1.8份的引发剂，再保温2-3h，待转化率达到98％以上后，停止反应，得到聚合液；步骤S5、在70℃加热条件下，减压抽滤出溶剂，在500～800...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永贵，罗晓婷，张曾，王攀，刘羽熙，葛秀涛，
申请(专利权)人：滁州学院，
类型：发明
国别省市：安徽,34