水性吸塑油的制备方法技术

本发明专利技术涉及水性吸塑油的制备方法，该方法是将苯乙烯、丙烯酸系单体或其它不饱和单体，以低分子量的水溶性松香改性马来酸树脂为分散树脂，以阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂为复配型乳化剂，以过硫酸盐为引发剂，在６０～９０℃条件下进行自由基乳液共聚，然后加入配制的蜡乳液和少量的成膜助剂及其它助剂，经氨水中和、过滤得到。该制备方法制得的水性吸塑油具有环境污染小、吸塑强度高、热合温度低、施工性能好、光泽度高装饰性好、耐磨、适用多种塑料盖热合等特点，能广泛应用于各类日常用品的吸塑包装。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。用于各类日常用品的吸塑包装。
技术介绍
水性吸塑油是一种乳液，其成膜树脂通常为苯丙树脂，采用乳液聚合方式制得。为了保证热合时能顺利粘接，要求乳液有足够粘性，但粘性大往往会在上光机涂覆吸塑油时出现各种工艺问题。如果降低乳液粘性而又要达到粘合要求，则常常需要提高热合温度，而热合温度过高又会引起塑料盖老化发白。另处，目前市售的吸塑油主要为溶剂型的，少数的几种水性吸塑油为了保证成膜能力和光泽度，其添加的成膜助剂的含量一般占溶济部分的20％以上，有的甚至高达50％，还不能称为真正意义上的水性吸塑油。成膜助剂的沸点一般较高，降低了膜的干燥速度，也带来了废水处理问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种应用于吸塑包装的吸塑强度高、热合温度低、光泽高、施工性能好的。从根本上解决水性吸塑油施工工艺性差、热合温度高、光泽低装饰性差等缺点，同时将有机成膜助剂的含量减少至2％以下，提高吸塑油的干燥速度，消除生产和使用过程中存在的环境污染及人身危害，提高产品质量。这种水性吸塑油能适用于PE、PP、PET等多种塑料盖的热合吸塑包装。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的一种，包括以下步骤(a)将一种低分子量的水溶性松香改性马来酸树脂在碱性物质促进下溶解于水中配制成浓度为20％的溶液；(b)将苯乙烯、丙烯酸系单体或其它不饱和单体以低分子量的松香改性马来酸树脂为分散树脂，以阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂为复配型乳化剂，以过硫酸盐为引发剂，在温度为60～90℃条件下进行自由基乳液共聚；(c)共聚反应后加入乳化蜡、少量成膜助剂及其它助剂；(d)用氨水中和，调节pH值至7～10，经过滤得到。上述技术方案中丙烯酸系单体或不饱和单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸或甲基丙烯酸C1-C4烷基酯、丙烯酸或甲基丙烯酸C8-C16烷基酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、三亚甲基双丙烯酰胺中的至少三种；低分子量的松香改性马来酸树脂其分子量为9000～12000；促进低分子量松香改性马来酸树脂溶解的碱性物质为三乙醇胺；阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，非离子表面活性剂为OP-10；引发剂过硫酸盐选自过硫酸铵、过硫酸钾；氨水调节pH值的优选范围为8～9；成膜助剂选自三甲基戊二醇单异丁酸酯、乙二醇乙醚、乙二醇丙醚、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯等。上述技术方案中，以重量百分比计，低分子量松香改性马来酸树脂的用量为5～10％，丙烯酸系单体用量为20～60％，阴离子与非离子表面活性剂的用量为2～2.5％，引发剂过硫酸盐用量为0.2～3％，成膜助剂用量为0～2％，水的用量为30～55％，三乙醇胺的用量为0.5～1％；乳化蜡用量为2～4％，氨水的用量为2～4％。消泡剂和防腐剂等助剂的用量为0.3～1％。上述的乳化蜡，由粒径为1～3μ的聚乙烯蜡制得，具体步骤为在高速分散机高速搅拌下，将微粉蜡分散至加有润湿剂的水中，制成较高浓度的蜡分散浆。在低速搅拌下，将阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂组成的复配型乳化剂加入水中混合，再缓慢加入所制得的蜡分散浆，充分乳化，即得一定浓度的乳蜡。在本专利技术水性吸塑油的制备中，引入低分子量的松香改性马来酸树脂作为分散树脂，其亲水的羧基能使乳胶粒稳定地分散于体系中，增强了上光油乳液在储存和使用过程中的稳定性，另外低分子量的松香改性马来酸树脂能降低吸塑包装时的热合温度，提高吸塑强度，同时使吸塑油具有优良的印刷适性，在上光机上有良好的施工工艺性，且这种树脂能提高吸塑油涂层的光泽，增强装饰性；共聚过程中引入的少量多烯基不饱和单体作为自交联单体，大改善了吸塑油涂膜的耐水性能；引入的乳化蜡，一方面显著提高了上光涂膜的耐磨性，加一方面，同于其乳化剂与乳液聚合时的乳化剂一样，因此乳化蜡与苯丙乳液相容性较好，能均匀共混，不存在因为蜡粉的凝聚析出而带来的稳定性问题。本专利技术中的苯丙乳液成膜性能优异，因此配制吸塑油时所需成膜助剂的量大为减少，甚至可以不用，一方面减少了环境污染，另一方面提高了干燥速度。下面列出本专利技术水性吸塑油(A)与市售水性吸塑油(B)的性能比较 性能项目 吸塑油(A)吸塑油(B)固含量 40～42％ 38～40％水占溶剂部分比例 95～98％ 约64％光泽度(60度光泽计) 约61％约45％吸塑强度 约0.2N/cm 约0.15N/cm最低热合温度 约105℃ 约145℃施工性能(上光机涂覆时) 无粘纸现象有时会粘纸从上述吸塑油(A)与(B)的性能项目比较数据说明，本专利技术水性吸塑油具有粘接强度高、热合温度低、施工性能好、光泽高装饰性好等优点。具体实施例方式本专利技术通过以下实施例作进一步的阐述。在带有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，加入72份去离子水，8份三乙醇胺，升温至60℃，加入20份分子量约为10000的水溶性松香改性马来酸树脂，高速搅拌，60℃保温1小时，得固含量为20％的松香改性马来酸树脂溶液，测粘度为20～30秒，pH值为8～9。在带有冷凝管、滴加装置、搅拌器、温度计的三口烧瓶中，加入30份浓度为20％的低分子量的松香改性马来酸树脂溶液，25.5份去离子水和2份复配型乳化剂，加热至75℃，加入0.4份过硫酸钾，滴加以下混合单体苯乙烯9.8份，甲基丙烯酸甲酯8份，丙烯酸0.5份，丙烯酸乙酯17.6份，丙烯酰胺0.2份，2小时加完，于75℃维持反应1小时，冷却到60℃以下加入2份丙二醇甲醚醋酸酯，3份蜡乳液，0.4份其它助剂，经150目筛网过滤，得水性吸塑油，固含量为42.1％。该吸塑油达到0.2N/cm吸塑强度时所需的最低热合温度为103℃，涂膜光泽约为60％。混合单体由苯乙烯15.9份，甲基丙烯酸异丁酯7份，丙烯酸丁酯13份，丙烯酸0.5份，羟甲基丙烯酰胺0.2份组成，其它配方和工艺与实施例2相同，得水性吸塑油，固含量为42.6％。混合单体由甲基丙烯酸0.5份，甲基丙烯酸2-羟乙酯6.9份，苯乙烯14.8份，丙烯酸庚酯13份，三亚甲基双丙烯酰胺0.3份混合而成，其它配方和工艺与实施例2相同，得水性吸塑油，固含量为42.5％。加入20份低分子量的松香改性马来酸树脂溶液，混合单体由甲基丙烯酸甲酯9.5份，苯乙烯8份，丙烯酸乙酯23份，甲基丙烯酸0.5份，羟甲基丙烯酰胺0.2份，其它配方和工艺与实施例2不同，得水性吸塑油，该吸塑油达到0.2N/cm吸塑强度时所需的最低热合温度为126℃，涂膜光泽为45％。配方和工艺与实施例2相同，但不加成膜助剂丙二醇甲醚醋酸酯，固体份为44.1％，涂膜光泽为52％。权利要求1.一种，其特征在于包括以下步骤(a)以苯乙烯、丙烯酸系单体和少量其它不饱和单体为共聚单体，以低分子量的水溶性松香改性马来酸树脂为分散树脂并先配制成水溶液，以阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂为复配型乳化剂，以过硫酸盐为引发剂，在温度为60～90℃条件下进行自由基乳液共聚，反应时间2～4小时；(b)在共聚乳液中加入少量成膜助剂、乳化蜡和其它助剂；(c)用氨水将乳液中和，调节pH值至7～10，经过滤得到。2.权利要求1所述的，其特征在于丙烯酸系单体和其它少量不饱和单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸或甲基丙烯酸C1-C4烷基酯、丙烯酸或甲基丙烯酸C8-C16烷基酯、甲基丙烯酸缩水甘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性吸塑油的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（ａ） 以苯乙烯、丙烯酸系单体和少量其它不饱和单体为共聚单体，以低分子量的水溶性松香改性马来酸树脂为分散树脂并先配制成水溶液，以阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂为复配型乳化剂，以过硫酸 盐为引发剂，在温度为６０～９０℃条件下进行自由基乳液共聚，反应时间２～４小时；（ｂ） 在共聚乳液中加入少量成膜助剂、乳化蜡和其它助剂；（ｃ） 用氨水将乳液中和，调节ｐＨ值至７～１０，经过滤得到。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡乐晖，
申请(专利权)人：机械工业部广州电器科学研究所，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]