一种高氧气阻隔涂料及其制备方法及其涂布方法技术

本发明专利技术公开了一种高氧气阻隔涂料及其制备方法及其涂布方法，其中的高氧气阻隔涂料由丙烯酸酯高阻氧涂料和无机物粉料混合制备而成。本发明专利技术以丙烯酸酯共聚物与无机材料相结合。通过功能单体形成的交联的结构，限制分子链段运动，和减少自由体积，减少或闭塞氧气分子的扩散路径。而通过将无机材料填充在固化后分子链段的间隙中，进一步缩小自由体积，同时延长水蒸气分子的扩散路径，从而提高了对水蒸气分子的阻隔。气分子的阻隔。

【技术实现步骤摘要】
一种高氧气阻隔涂料及其制备方法及其涂布方法


[0001]本专利技术涉及涂料制备领域，特别是涉及一种高氧气阻隔涂料及其制备方法及其涂布方法。

技术介绍

[0002]聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜以其优异的密封性、透明性、耐高温性和抗拉强度而著称，可满足大多数包装要求。近年来，它已成为食品、医药和化妆品领域的重要包装材料。因此对PET的高性能和新的功能性的需求正在增长，特别是氧气的阻隔性能。由于涂层具有合成工艺简单、设备要求不复杂、功能多样和与基材的良好粘合性，涂层是提高PET薄膜最快捷和实际的方法之一。

技术实现思路

[0003]为了提高PET薄膜对氧气的阻隔性能，本专利技术首先提供了一种高氧气阻隔涂料，其技术方案如下：
[0004]一种高氧气阻隔涂料，其由丙烯酸酯高阻氧涂料和无机物粉料混合制备而成。
[0005]在一些实施例中，所述丙烯酸酯高阻氧涂料由如下重量百分比的单体聚合得到：丙烯酸酯硬单体25
‑
75％；丙烯酸酯软单体4％
‑
16％；前交联单体为1
‑
7.5％；后交联单体为5
‑
25％。
[0006]在一些实施例中，所述丙烯酸酯硬单体为甲基丙烯酸甲酯，苯乙烯，丙烯酸异冰片酯，醋酸乙烯酯，甲基丙烯酸异冰片酯种的一种和几种。
[0007]在一些实施例中，所述丙烯酸软单体为丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸异辛酯等中的一种或几种。
[0008]在一些实施例中，所述前交联单体为二乙烯基苯，四甲基环四硅氧烷，马来酸二烯丙酯中的一种或几种。
[0009]在一些实施例中，所述后交联单体为丙烯酸，甲基丙烯酸，丙烯酸羟乙酯，甲基丙烯酸羟乙酯，丙烯酸羟丙酯，丁烯二醇，顺丁烯二酸，反丁烯二酸，顺丁烯二酸肝中的一种或几种。
[0010]在一些实施例中，所述无机物粉料的粒径为5
‑
200nm。
[0011]在一些实施例中，所述丙烯酸酯高阻氧涂料和无机物粉料的重量比为100：0.05—100：1.5。
[0012]本专利技术还提供了一种高氧气阻隔涂料的制备方法，其包括如下步骤：
[0013]按重量百分比，将丙烯酸酯硬单体、丙烯酸酯软单体、前交联单体、后交联单体通过自由基聚合得到所述丙烯酸酯高阻隔涂料；
[0014]将得到的所述丙烯酸酯高阻隔涂料加入高速分散机，分散15
‑
30min，转速为400
‑
750r/min；
[0015]加入无机物粉料，分散0.5
‑
1h，转速为800
‑
1200r/min；
[0016]加入研磨锆珠，继续分散2.5
‑
5h，转速为1500
‑
2500r/min；
[0017]用100
‑
250目过滤后得到所述高氧气阻隔涂料。
[0018]本专利技术还提供了一种高氧气阻隔涂料的涂布方法，在涂布之前，先将固化剂加入至所述高氧气阻隔涂料中，所述固化剂可为金属酸酯，金属螯合物，金属盐，异氰酸酯，有机硅烷，聚碳化二亚胺，乙烯亚胺，丙烯亚胺，环氧树脂，氨基树脂中的一种或几种
[0019]本专利技术的有益效果：本专利技术以丙烯酸酯共聚物与无机材料相结合。通过功能单体形成的交联的结构，限制分子链段运动，和减少自由体积，减少或闭塞氧气分子的扩散路径。而通过将无机材料填充在固化后分子链段的间隙中，进一步缩小自由体积，同时延长水蒸气分子的扩散路径，从而提高了对水蒸气分子的阻隔。
具体实施方式
[0020]下面结合具体实例，进一步阐明本说明。本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本专利技术的保护范围有任何的限制作用。
[0021]实施例1
[0022]通过自由基聚合将苯乙烯75g，丙烯酸乙酯12.5g，马来酸二烯丙酯7.5g，丙烯酸5g合成得到丙烯酸酯高阻隔涂料。
[0023]将该涂料加入高速分散机，分散30min，转速为400r/min分钟。加入1.5g粒径为200nm的纳米二氧化硅，分散1h，转速为800r/min。再加入研磨锆，继续分散2.5h，转速为1500r/min。
[0024]出料，经100目的过滤装置过滤后得到高氧气阻隔涂料。
[0025]涂布前加入金属酸酯，搅拌30min。
[0026]实施例2
[0027]通过自由基聚合将醋酸乙烯酯58g，丙烯酸丁酯16g，二乙烯基苯1g，丙烯酸羟乙酯25g，合成得到丙烯酸酯高阻隔涂料。
[0028]将该涂料加入高速分散机，分散15min。转速为750r/min分钟。加入0.75g粒径为50nm的纳米氧化铝，分散0.5h，转速为1200r/min。再加入研磨锆，继续分散4h，转速为2000r/min。
[0029]出料，经200目的过滤装置过滤后得到高阻隔涂料。
[0030]涂布前加入异氰酸酯，搅拌10min。
[0031]实施例3
[0032]通过自由基聚合将甲基丙烯酸甲酯70g，5g丙烯酸乙酯，10g四乙烯基环四硅氧烷，马来酸15g合成得到丙烯酸酯高阻隔涂料。
[0033]将该涂料加入高速分散机，分散20min。转速为600r/min分钟。加入0.05g粒径为5nm的纳米氧化石墨烯，分散1h，转速为1000r/min。再加入研磨锆，继续分散5h，转速为2500r/min。
[0034]出料，经250目的过滤装置过滤后得到高阻隔涂料。
[0035]涂布前不加固化剂。
[0036]性能测试:
[0037]对比例1：PET基膜。
[0038]对比例2：普通丙烯酸酯涂料。
[0039]对比例3：通过自由基聚合将苯乙烯75g，丙烯酸乙酯12.5g，马来酸二烯丙酯7.5g，丙烯酸5g合成得到丙烯酸酯高阻隔涂料。涂布前加入金属酸酯，搅拌30min。
[0040]测试方法：将对比例2和3及本专利技术各实施例中的高氧气阻隔涂料分别倒入特定容器后干燥成指定厚度的涂层。
[0041]采用压制法经由设备测试氧气透过量。氧气透过率单位为cm3/m2
·
24h
·
0.1Mpa，测试数值越低表明氧气阻隔能力越强。
[0042]测试结果如下表所示：
[0043]测试样品氧气透过率(e
‑
15
cm3·
cm/cm2·
S
·
Pa)水蒸气透过率实施例一样品0.8124.124实施例二样品0.7224.012实施例三样品0.4523.212对比例一样品1.4507.816对比例二样品7.33632.14对比例三样品1.0897.235
[0044]以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高氧气阻隔涂料，其特征在于，所述高氧气阻隔涂料由丙烯酸酯高阻氧涂料和无机物粉料混合制备而成。2.如权利要求1所述的高氧气阻隔涂料，其特征在于，所述丙烯酸酯高阻氧涂料由如下重量百分比的单体聚合得到：丙烯酸酯硬单体25
‑
75％；丙烯酸酯软单体4％
‑
16％；前交联单体为1
‑
7.5％；后交联单体为5
‑
25％。3.如权利要求2所述的高氧气阻隔涂料，其特征在于，所述丙烯酸酯硬单体为甲基丙烯酸甲酯，苯乙烯，丙烯酸异冰片酯，醋酸乙烯酯，甲基丙烯酸异冰片酯种的一种和几种。4.如权利要求2所述的高氧气阻隔涂料，其特征在于，所述丙烯酸软单体为丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸异辛酯等中的一种或几种。5.如权利要求2所述的高氧气阻隔涂料，其特征在于，所述前交联单体为二乙烯基苯，四甲基环四硅氧烷，马来酸二烯丙酯中的一种或几种。6.如权利要求2所述的高氧气阻隔涂料，其特征在于，所述后交联单体为丙烯酸，甲基丙烯酸，丙烯酸羟乙酯，甲基丙烯酸羟乙酯，丙烯酸羟丙酯，丁烯二醇，顺丁烯二酸，反丁烯二酸，顺丁烯二酸肝中的一种或几种。7.如权利要求1所述的高氧气阻隔涂料，其特征在于，所述无机物粉料的粒径为5
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【专利技术属性】
技术研发人员：白永平，钟文，李卫东，殷晓芬，
申请(专利权)人：无锡海特新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：