一种包装材料用纳米复合涂层制造技术

本发明专利技术公开了一种包装材料用纳米复合涂层，该纳米复合涂层采用纳米复合涂料涂覆得到，该纳米复合涂料包括以下重量份的原料：40

【技术实现步骤摘要】
一种包装材料用纳米复合涂层


[0001]本专利技术涉及包装
，具体涉及一种包装材料用纳米复合涂层。

技术介绍

[0002]目前市场上用于包装的常用涂料爪式是环氧树脂涂料、聚酰胺涂料、有机氟涂料等，将抗菌材料与包装技术相结合，可赋予包装材料持久的抗菌、杀菌性能，使被包装产品获得更好的保质、提质效果。常用的抗菌包装材料有：抗菌塑料、抗菌玻璃和抗菌陶瓷，以及抗菌纸等。
[0003]食品包装是包装中的重要且特殊领域，其对材料的安全要求更高。目前应用于食品包装的抗菌材料主要有：银系抗菌剂、无机抗菌剂以及天然抗菌剂。然而，食品用抗菌剂目前还存在价格较贵、不利于人体健康、抗菌和抑菌持久性有限、以及性能不够稳定等问题。尤其常用的银系抗菌剂中银离子的杀菌作用，但不足之处是银系抗菌剂中的银离子容易溶出，持久性较差，且涂膜固化24h后才逐渐有银离子释放，起到杀菌作用，由此可见此类抗菌粉末涂料抗菌见效慢；且食品包装产品常放置于裸露货架上，容易落灰、沾灰，在干燥季节还容易静电吸尘，因此，涂层的防污防潮能力也是包装涂料亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种包装材料用纳米复合涂层。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种包装材料用纳米复合涂层，该纳米复合涂层采用纳米复合涂料涂覆得到，该纳米复合涂料包括以下重量份的原料：40
‑
60份环氧树脂，15
‑
25份丙烯酸乙酯，12
‑
15份纳米二氧化钛，10
‑
15份植物纳米纤维素，3
‑
5份防污助剂单体，1
‑
3份硬脂酸钠，0.5
‑
1份乳化剂OP
‑
10，0.5
‑
1份引发剂过硫酸钾，1
‑
3份羧甲基纤维素，40
‑
50份去离子水。
[0007]进一步，所述的植物纳米纤维素的制备方法为：
[0008]将苎麻纤维加入到粉碎机中进行粉碎，粉碎后加入到搅拌器中，加入去离子水，以400
‑
600r/mi n的转速保持搅拌，边搅拌边加入质量浓度为20
‑
30％的乙酸钠溶液，加入完毕在室温下继续搅拌20
‑
30mi n，接着加入质量浓度为15
‑
20％的氢氧化钠水溶液，加热升温至80
‑
90℃，保温搅拌4
‑
6h，接着自然冷却到室温，过滤，去离子水洗涤至中性，干燥后加入到研磨机进行研磨过筛，得到直径为15
‑
60nm的植物纳米纤维素。与常用的天然纤维素以及微晶纤维素相比，植物纳米纤维素具有许多优良性能，如较大的比表面积、超精细结构、高亲水性等特点，而苎麻纤维内部特殊的超细微孔结构使其具有强劲的吸附能力，是很好的涂料填料，且苎麻纤维还具有良好的抗菌防霉性能，是天然的防腐材料，用作包装材料尤其是食品包装材料，即环保又安全，且具有广泛的自然资源来源，可合理利用，降低生产成本。
[0009]进一步，所述的苎麻纤维与去离子水的质量比为1:1
‑
1.5；
[0010]所述的苎麻纤维与乙酸钠溶液的质量比为20
‑
25:1；
[0011]所述的苎麻纤维与氢氧化钠水溶液的质量比为10:4
‑
5。
[0012]进一步，所述的防污助剂单体的制备方法为：
[0013]在装有温度计、回流冷凝管和通有氮气的烧瓶中，加入13
‑
15g2
‑
(二甲氨基)丙烯酸乙酯和400
‑
500ml溶剂无水乙腈，保持氮气通入，边搅拌边加热至45
‑
50℃，加入14.5
‑
16g 1
‑
氯
‑
3,3,3
‑
三氟丙烷和40
‑
50ml质量浓度为15
‑
18％的碘化钾乙腈溶液，滴加完毕后，继续升温至75
‑
80℃，保温反应8
‑
12h，减压蒸馏除去溶剂，采用质量分数为10
‑
15％的乙醇水溶液洗涤、分液，采用旋转蒸发仪减压蒸馏，即得到防污助剂单体。
[0014]进一步，该纳米复合涂料的制备方法为：
[0015]第一步、将10
‑
15份植物纳米纤维素与20份去离子水混合搅拌均匀，接着加入3
‑
5份防污助剂单体，搅拌10
‑
15mi n后放入超声水浴锅中进行超声2
‑
3h；
[0016]第二步，将0.5
‑
1份硬脂酸钠、0.2
‑
0.5份乳化剂OP
‑
10、10
‑
15份丙烯酸乙酯、去离子水10
‑
15份加入到搅拌器中，进行快速乳化10
‑
15mi n，接着取出第一步的溶液加入到搅拌器中，然后加入0.5
‑
1份过硫酸钾和0.3
‑
0.5份乳化剂OP
‑
10以及5
‑
10份丙烯酸乙酯混合均匀后，加热升温至55
‑
65℃，保温进行乳化反应2
‑
3h，接着继续升温至80
‑
85℃进行熟化20
‑
30mi n，停止加热，自然冷却到室温，过滤后备用；
[0017]第三步、将第二步制备的溶液和配方中剩余的组分进行混合均匀，接着加入到挤出机进行挤出，将挤出后的物料加入到球磨机中研磨，过筛后即得到纳米复合涂料。
[0018]进一步，第一步中，所述的超声频率为30
‑
45Hz，水浴温度为45
‑
55℃。
[0019]进一步，第二步中，所述的乳化时的搅拌速度为800
‑
1000r/mi n。
[0020]进一步，第三步中，纳米复合涂料的粒径为10
‑
50nm。
[0021]本专利技术的有益效果：
[0022](1)本专利技术提供了一种包装材料用纳米复合涂层，该纳米复合涂层采用纳米复合涂料涂覆得到，其中以植物纳米纤维素作为涂料填料，采用具有良好吸附性能和抗菌性能的苎麻纤维为原料，经处理后得到的植物纳米纤维素，是天然的防腐材料，用作包装材料尤其是食品包装材料，即环保又安全，且具有广泛的自然资源来源，可合理利用，降低生产成本；
[0023](2)在涂料的制备过程中，将防污助剂单体分散吸附在植物纳米纤维素中，进而减小了植物纳米纤维素的粒径，增大了防污助剂单体的比表面积，在于丙烯酸乙酯乳化共聚，可形成均匀的体系，这样制备得到的涂层才具有更好的透明度，相比单一的添加型功能主机，该种方法能更加持久的维持涂层的抗菌性、防本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种包装材料用纳米复合涂层，该纳米复合涂层采用纳米复合涂料涂覆得到，其特征在于，该纳米复合涂料包括以下重量份的原料：40
‑
60份环氧树脂，15
‑
25份丙烯酸乙酯，12
‑
15份纳米二氧化钛，10
‑
15份植物纳米纤维素，3
‑
5份防污助剂单体，1
‑
3份硬脂酸钠，0.5
‑
1份乳化剂OP
‑
10，0.5
‑
1份引发剂过硫酸钾，1
‑
3份羧甲基纤维素，40
‑
50份去离子水。2.根据权利要求1所述的一种包装材料用纳米复合涂层，其特征在于，所述的植物纳米纤维素的制备方法为：将苎麻纤维加入到粉碎机中进行粉碎，粉碎后加入到搅拌器中，加入去离子水，以400
‑
600r/min的转速保持搅拌，边搅拌边加入质量浓度为20
‑
30％的乙酸钠溶液，加入完毕在室温下继续搅拌20
‑
30min，接着加入质量浓度为15
‑
20％的氢氧化钠水溶液，加热升温至80
‑
90℃，保温搅拌4
‑
6h，接着自然冷却到室温，过滤，去离子水洗涤至中性，干燥后加入到研磨机进行研磨过筛，得到直径为15
‑
60nm的植物纳米纤维素。3.根据权利要求2所述的一种包装材料用纳米复合涂层，其特征在于，所述的苎麻纤维与去离子水的质量比为1:1
‑
1.5；所述的苎麻纤维与乙酸钠溶液的质量比为20
‑
25:1；所述的苎麻纤维与氢氧化钠水溶液的质量比为10:4
‑
5。4.根据权利要求1所述的一种包装材料用纳米复合涂层，其特征在于，所述的防污助剂单体的制备方法为：在装有温度计、回流冷凝管和通有氮气的烧瓶中，加入13
‑
15g2
‑
(二甲氨基)丙烯酸乙酯和400
‑
500ml溶剂无水乙腈，保持氮气通入，边搅拌边加热至45
‑
50℃，加入14.5
‑
16g1
‑
氯
‑
3,3,3
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：章福春，阳康发，徐易阳，叶法保，彭传勇，
申请(专利权)人：安徽省金裕印铁制罐有限公司，
类型：发明
国别省市：