一种用于双向拉伸聚酯薄膜的高阻隔涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于双向拉伸聚酯薄膜的高阻隔涂料及其制备方法。本发明专利技术的高阻隔涂料按质量百分比计，包括：丙烯酸酯共聚物20～40份、异氰酸酯类交联剂2份、纳米片状材料0.001～0.1份、其余为混合溶剂。本发明专利技术中的纳米片材可以使的气体分子难以通过，交联使得涂料更加致密，该高阻隔涂料采用致密的高阻隔树脂与纳米片材混合，进一步交联将大部分氧气与水阻隔在外界，减少与包装内部的接触，达到延长商品货架寿命的目的。

A High Barrier Coating for Bidirectional Tensile Polyester Films and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种用于双向拉伸聚酯薄膜的高阻隔涂料及其制备方法
本专利技术属于涂料的
，具体涉及一种用于双向拉伸聚酯薄膜的高阻隔涂料及其制备方法。
技术介绍
我国包装总产值达5000亿元，其中塑料包装膜占38％，并且需求增速10％以上。在我国，涂布型高阻隔包装薄膜处于推广使用的增长期，国内生产的阻隔性薄膜多用于低端产品的包装，性能优良的阻隔性薄膜仍需大量进口，因此市场空间很大。双向拉伸聚酯薄膜即BOPET，是一种性能全面的包装薄膜：其机械强度高、刚性好、耐折叠，且透明，有光泽。目前，PVDC聚酯涂布膜同时具有良好的阻氧与阻湿性能，成本较低，使用广泛其不足之处是PVDC不易自然降解，焚烧时产生有害气体；镀铝聚酯薄膜阻隔性能优异，但成本较高，且不透明；市场上现有的高阻隔解决方案都有其局限，例如，成本高、对水敏感、不透明度或对环境不友好。与此同时，也有更多的使用高聚物作为包装材料的趋势，例如金属和玻璃容器的替代品。这个趋势刺激了行业提供新的、更有效的阻隔解决方案。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种用于双向拉伸聚酯薄膜的高阻隔涂料及其制备方法。本专利技术的用于双向拉伸聚酯薄膜的高阻隔涂料原料按质量百分比计，包括：丙烯酸酯共聚物20～40份，异氰酸酯类交联剂2份，纳米片状材料0.001～0.1份，其余为混合溶剂。其中，所述丙烯酸酯共聚物的共聚单体按质量百分比计，包括：甲基丙烯酸甲酯50～83份，丙烯酸甲酯10～40份，甲基丙烯酸羟乙酯7份。此外，所述混合溶剂为质量比为1：1的乙酸乙酯和乙酸丁酯。此外，所述纳米片状材料为纳米氧化石墨烯和纳米片状粘土中的一种。此外，所述纳米片状材料的粒径为50～200nm，厚度为5～20nm。此外，所述异氰酸酯类交联剂为L75型交联剂。本专利技术还提供一种优选的高阻隔涂料，按质量百分比计，包括：丙烯酸酯共聚物25份，异氰酸酯类交联剂2份，纳米片状粘土0.08份，混合溶剂72.92份。其中，所述丙烯酸酯共聚物的共聚单体按质量百分比计，包括：甲基丙烯酸甲酯73份、丙烯酸甲酯20份和甲基丙烯酸羟乙酯7份；所述纳米片状粘土的粒径为160nm，厚度为15nm。本专利技术还提供一种优选的高阻隔涂料，按质量百分比计，包括：丙烯酸酯共聚物30份，异氰酸酯类交联剂2份，纳米氧化石墨烯0.005份，混合溶剂67.995份。其中，所述丙烯酸酯共聚物的共聚单体按质量百分比计，包括：甲基丙烯酸甲酯68份、丙烯酸甲酯25份和甲基丙烯酸羟乙酯7份；所述纳米氧化石墨烯的粒径为200nm，厚度为8nm。本专利技术还提供一种如上述的用于双向拉伸聚酯薄膜的高阻隔涂料的制备方法，包括下述步骤：(1)称取所述丙烯酸酯共聚物和混合溶剂共93质量份加入反应釜中，在搅拌速度为240转/分，温度为80℃条件下，BPO引发，进行共聚反应；(2)称取所述纳米片状材料溶于混合溶剂，搅拌得到共5质量份纳米片状材料分散液；(3)将步骤(2)中的纳米片状材料分散液缓慢滴加进步骤(1)中的反应釜中，并进行搅拌，搅拌速度为240转/分；(4)待步骤(3)中纳米片状材料分散液滴加完后，向反应釜中加入2质量份异氰酸酯类交联剂，搅拌均匀后，得到所述高阻隔涂料。本专利技术关于用于双向拉伸聚酯薄膜的高阻隔涂料及其制备方法。本专利技术的纳米片材可以使得气体分子难以通过，交联使得涂料更加致密，该高阻隔涂料采用致密的高阻隔树脂与纳米片材混合，进一步交联将大部分氧气与水阻隔在外界，减少与包装内部的接触，达到延长商品货架寿命的目的。本专利技术的阻隔涂料还具有低成本、低污染且能提升薄膜的气体阻隔性能。具体实施方式下面结合具体实施方式进一步阐明本专利技术的内容，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术的原料均为市场可得品。作为一种示例，本专利技术中的一些材料采用如下品牌：实施例1一种用于双向拉伸聚酯薄膜的高阻隔涂料，按质量百分比计，包括以下组分：丙烯酸酯共聚物20份，混合溶剂77.9份，纳米片状粘土0.1份，异氰酸酯类交联剂2份。其中，所述丙烯酸酯共聚物的共聚单体按质量百分比计，包括：甲基丙烯酸甲酯53份、丙烯酸甲酯40份、甲基丙烯酸羟乙酯7份；所述混合溶剂为质量比为1：1的乙酸乙酯和乙酸丁酯混合溶剂；所述纳米片状粘土的平均粒径为100nm，厚度为20nm。一种用于双向拉伸聚酯薄膜的高阻隔涂料的制备方法，按质量百分比计：(1)称取丙烯酸甲酯8份、甲基丙烯酸甲酯10.6份、甲基丙烯酸羟乙酯1.4份共20份和混合溶剂73份加入反应釜中，在搅拌速度为240转/分，温度为80℃条件下，BPO引发，进行共聚反应；(2)称取所述纳米片状粘土0.1份溶于混合溶剂4.9份，搅拌得到纳米片状粘土分散液5份；(3)将步骤(2)中的纳米片状粘土分散液缓慢滴加进步骤(1)中的反应釜中，并进行搅拌，搅拌速度为240转/分；(4)待步骤(3)中纳米片状粘土分散液滴加完后，向反应釜中加入L75交联剂2份，搅拌均匀后，得到所述高阻隔涂料。实施例2一种用于双向拉伸聚酯薄膜的高阻隔涂料，按质量百分比计，包括以下组分：丙烯酸酯共聚物25份，混合溶剂72.95份，纳米片状粘土0.05份，异氰酸酯类交联剂2份。其中，所述丙烯酸酯共聚物的共聚单体按质量百分比计，包括：甲基丙烯酸甲酯80份、丙烯酸甲酯13份、甲基丙烯酸羟乙酯7份；所述混合溶剂为质量比为1：1的乙酸乙酯和乙酸丁酯混合溶剂；所述纳米片状粘土的平均粒径在100nm，厚度为15nm。一种用于双向拉伸聚酯薄膜的高阻隔涂料的制备方法，按质量百分比计：(1)称取丙烯酸甲酯3.25份、甲基丙烯酸甲酯20份、甲基丙烯酸羟乙酯1.75份共25份和混合溶剂68份加入反应釜中，在搅拌速度为240转/分，温度为80℃条件下，BPO引发，进行共聚反应；(2)称取所述纳米片状粘土0.05份溶于混合溶剂4.95份，搅拌得到纳米片状粘土分散液5份；(3)将步骤(2)中的纳米片状粘土分散液缓慢滴加进步骤(1)中的反应釜中，并进行搅拌，搅拌速度为240转/分；(4)待步骤(3)中纳米片状粘土分散液滴加完后，向反应釜中加入L75交联剂2份，搅拌均匀后，得到所述高阻隔涂料。实施例3一种用于双向拉伸聚酯薄膜的高阻隔涂料，按质量百分比计，包括以下组分：丙烯酸酯共聚物30份，混合溶剂67.92份，纳米片状粘土0.08份，异氰酸酯类交联剂2份。其中，所述丙烯酸酯共聚物的共聚单体按质量百分比计，包括：甲基丙烯酸甲酯73份、丙烯酸甲酯20份、甲基丙烯酸羟乙酯7份；所述混合溶剂为质量比为1：1的乙酸乙酯和乙酸丁酯混合溶剂；所述纳米片状粘土的平均粒径在160nm，厚度为15nm。一种用于双向拉伸聚酯薄膜的高阻隔涂料的制备方法，按质量百分比计：(1)称取丙烯酸甲酯6份、甲基丙烯酸甲酯21.9份、甲基丙烯酸羟乙酯2.1份共30份和混合溶剂63份加入反应釜中，在搅拌速度为240转/分，温度为80℃条件下，BPO引发，进行共聚反应；(2)称取所述纳米片状粘土0.08份溶于混合溶剂4.92份，搅拌得到纳米片状粘土分散液5份；(3)将步骤(2)中的纳米片状粘土分散液缓慢滴加进步骤(1)中的反应釜中，并进行搅拌，搅拌速度为240转/分；(4)待步骤(3)中纳米片状粘土分散液滴加完后，向反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于双向拉伸聚酯薄膜的高阻隔涂料，其特征在于，所述高阻隔涂料的原料按质量百分比计，包括：丙烯酸酯共聚物20～40份，异氰酸酯类交联剂2份，纳米片状材料0.001～0.1份，其余为混合溶剂。

【技术特征摘要】
1.一种用于双向拉伸聚酯薄膜的高阻隔涂料，其特征在于，所述高阻隔涂料的原料按质量百分比计，包括：丙烯酸酯共聚物20～40份，异氰酸酯类交联剂2份，纳米片状材料0.001～0.1份，其余为混合溶剂。2.根据权利要求1所述的用于双向拉伸聚酯薄膜的高阻隔涂料，其特征在于，所述丙烯酸酯共聚物的共聚单体按质量百分比计，包括：丙烯酸甲酯10～40份，甲基丙烯酸甲酯50～83份，甲基丙烯酸羟乙酯7份。3.根据权利要求1所述的用于双向拉伸聚酯薄膜的高阻隔涂料，其特征在于，所述混合溶剂为质量比为1：1的乙酸乙酯和乙酸丁酯；所述异氰酸酯类交联剂为L75型交联剂。4.根据权利要求1所述的用于双向拉伸聚酯薄膜的高阻隔涂料，其特征在于，所述纳米片状材料为纳米氧化石墨烯和纳米片状粘土中的一种。5.根据权利要求4所述的用于双向拉伸聚酯薄膜的高阻隔涂料，其特征在于，所述纳米片状材料的粒径为50～200nm，厚度为5～20nm。6.根据权利要求1所述的用于双向拉伸聚酯薄膜的高阻隔涂料，其特征在于，所述高阻隔涂料的原料按质量百分比计，包括：丙烯酸酯共聚物25份，异氰酸酯类交联剂2份，纳米片状粘土0.08份，混合溶剂72.92份。7.根据权利要求6所述的用于双向拉伸聚酯薄膜的高阻隔涂料，其特征在于，所述丙烯酸酯共聚物的共聚单体按质量百分比...

【专利技术属性】
技术研发人员：白永平，张建平，李卫东，殷晓芬，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学无锡新材料研究院，无锡海特新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32