一种快干型耐水煮用聚氨酯底涂剂及其制备方法技术

技术编号:43243617 阅读:14 留言:0更新日期:2024-11-05 17:27
本发明专利技术公开了一种快干型耐水煮用聚氨酯底涂剂及其制备方法,该底涂剂为溶剂型聚氨酯体系,由主剂和固化剂按质量比为20:4~4.5组成,主剂采用由端羟基聚酯多元醇、异氰酸酯、催化剂、封端剂、硅烷偶联剂和乙酸乙酯制成的端羟基预聚物;端羟基聚酯多元醇由二元醇、二元酸、酯化催化剂和乙酸乙酯制成;固化剂为异氰酸酯预聚物的乙酸乙酯溶液。本发明专利技术的底涂剂所用原料及助剂均来符合规定的食品卫生要求,并且对复合结构具有较好的剥离强度、耐热性和耐水煮煮性能,能够满足软包装的使用要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚氨酯涂层领域,尤其涉及一种快干型耐水煮用聚氨酯底涂剂及其制备方法


技术介绍

1、随着经济的发展和市场端对食品保鲜要求的提高,食品行业对高阻隔膜的要求也越来越高。目前市场在用的pvdc乳液和改性的pva,其优异的阻隔性能可以大大降低氧气透过量,从而大幅度提高了保质期、保香性、保鲜性、耐油性等。但如果单独将pvdc乳液涂布在尼龙膜、聚酯膜等表面时,会出现附着力差,再经过后续印刷、复合、制袋、包装食品、水煮或蒸煮杀菌后,会出现涂布的pvdc乳液与原来的基材膜分层的现象。

2、如何辅助增强基底膜材与阻隔涂层之间的粘结力,提高膜材与阻隔涂层复合强度及后续制袋时兼备一些耐热封、耐水煮、耐老化、透明性好是需要解决的问题。

3、有鉴于此,特提出本专利技术。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供了一种快干型耐水煮用聚氨酯底涂剂及其制备方法,其透明度高、流动性好、涂布性能优良、胶膜柔软、耐热封、耐水煮且耐老化,进而解决现有技术中存在的上述技术问题。

2、本专利技术采用以下技术方案:

3、本专利技术实施方式提供一种快干型耐水煮用聚氨酯底涂剂,该底涂剂由主剂和固化剂按质量比为20:4~4.5组成;其中,所述主剂采用由端羟基聚酯多元醇、异氰酸酯、酯化催化剂、封端剂和乙酸乙酯制成的端羟基预聚物;该端羟基预聚物的固含量为50wt%,25℃下的旋转粘度为200~2000mpa·s;

4、所述固化剂为异氰酸酯预聚物的乙酸乙酯溶液,其nco含量为10~15wt%,固含量70~77%;

5、所述主剂中的端羟基聚酯多元醇的平均分子量为1500~4000,羟值为28~60mgkoh/g;该端羟基聚酯多元醇由二元醇、二元酸、酯化催化剂和乙酸乙酯合成。

6、优选的,上述聚氨酯底涂剂的主剂中,各原料用量按质量份计为:

7、

8、优选的,上述聚氨酯底涂剂中,所述端羟基聚酯多元醇中的二元醇采用乙二醇、二乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、甲基丙二醇和新戊二醇中的至少两种。

9、优选的,上述聚氨酯底涂剂中,所述端羟基聚酯多元醇中的二元酸采用芳香族二元酸和脂肪族二元酸,其中,芳香族二元酸占所述二元酸总质量的45~55%。

10、优选的,上述聚氨酯底涂剂中,所述芳香族二元酸采用对苯二甲酸、间苯二甲酸、苯酐中的至少一种。

11、优选的,上述聚氨酯底涂剂中,所述脂肪族二元酸采用己二酸、丁二酸、癸二酸、壬二酸中的至少一种。

12、优选的,上述聚氨酯底涂剂中,所述异氰酸酯采用2,4-甲苯二异氰酸酯、2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二亚甲基苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种。

13、优选的,上述聚氨酯底涂剂中,所述酯化催化剂采用辛酸亚锡、三氧化二锑、二月桂酸二丁基锡、醋酸锑、钛酸四正丁酯中的至少一种。

14、优选地,所述硅烷偶联剂,优先选择kh-560。

15、本专利技术实施方式还提供一种上述的快干型耐水煮用聚氨酯底涂剂的制备方法,包括:

16、步骤1)制备主剂:

17、将40~45质量份预先制得的端羟基聚酯多元醇、5~10质量份的异氰酸酯和0.01~0.05质量份的酯化催化剂加入反应釜中,升温至80~85℃反应3~4h,降温至60℃,加入20质量份的乙酸乙酯搅拌均匀,加入1~3质量份的作为封端剂的小分子醇扩链剂,升温80~85℃反应2小时,然后将体系温度降至60℃,加入30~35质量份的乙酸乙酯,制得固含量为50wt%,25℃下的旋转粘度为200~2000mpa·s的端羟基预聚物,即为主剂;

18、步骤2)制备复合粘合剂:

19、将上述制得的主剂和固化剂按质量比为20:4~4.5配合使用,即得到上述权利要求1至8任一项所述的快干型耐水煮用聚氨酯底涂剂。

20、其中,固化剂为异氰酸酯预聚物的乙酸乙酯溶液,并且nco含量为10~15wt%,固含量70~77%;优选的,固化剂采用外购的异氰酸酯固化剂,优选l-75固化剂。

21、优选的,上述制备方法中,预先按以下方式制备端羟基聚酯多元醇,包括:

22、酯化反应:将二元醇、二元酸和酯化催化剂加入到反应釜中开动搅拌,并升温至150~170℃开始脱水,然后逐渐升温至210~240℃;蒸馏器温度控制在50~105℃之间;酯化脱水6~8小时后,检测体系酸值≤20mgkoh/g;其中,二元醇中所含的羟基与二元酸中所含的羧基的摩尔比为1.17~1.28:1;所述二元醇中,侧链基二元醇占该二元醇总质量的35~45%;

23、缩聚反应:酯化脱水反应完成后,对所述反应釜内抽真空,温度控制在210~240℃,进行脱醇反应,抽真空控制-0.02mpa、-0.04mpa、-0.06mpa、-0.08mpa逐渐增加负压,每段抽真空0.5~1小时,之后进行长抽真空操作,真空度达到0.1mpa,长抽真空时间为5~20小时,直至产物酸值≤1.0mgkoh/g,并且产物羟值达到40~65mgkoh/g后,用乙酸乙酯进行稀释后,即制得端羟基聚酯多元醇。

24、由上述本专利技术提供的技术方案可以看出,主剂采用特制的端羟基聚酯多元醇,并在主剂合成时进行二步扩链封端,使产品分子量满足所需要求的同时,配合相应固化剂使用时,产品具有表干快,上机涂布不反粘,二次涂布时与阻隔层和基材膜具有优异的剥离强度同时达到耐水煮性能。

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【技术保护点】

1.一种快干型耐水煮用聚氨酯底涂剂,其特征在于,该底涂剂由主剂和固化剂按质量比为20:4~4.5组成;其中,所述主剂采用由端羟基聚酯多元醇、异氰酸酯、酯化催化剂、封端剂和乙酸乙酯制成的端羟基预聚物;该端羟基预聚物的固含量为50wt%,25℃下的旋转粘度为200~2000mPa·s;

2.根据权利要求1所述的快干型耐水煮用聚氨酯底涂剂,其特征在于,所述主剂中,各原料用量按质量份计为:

3.根据权利要求1或2所述的快干型耐水煮用聚氨酯底涂剂,其特征在于,所述端羟基聚酯多元醇中,各原料用量按质量份计为:

4.根据权利要求1或2所述的快干型耐水煮用聚氨酯底涂剂,其特征在于,所述端羟基聚酯多元醇中的二元醇采用乙二醇、二乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、甲基丙二醇和新戊二醇中的至少两种;

5.根据权利要求4所述的快干型耐水煮用聚氨酯底涂剂,其特征在于,所述芳香族二元酸采用对苯二甲酸、间苯二甲酸、苯酐中的至少一种。

6.根据权利要求4所述的快干型耐水煮用聚氨酯底涂剂,其特征在于,所述脂肪族二元酸采用己二酸、丁二酸、癸二酸、壬二酸中的至少一种。

7.根据权利要求1或2所述的快干型耐水煮用聚氨酯底涂剂,其特征在于,所述异氰酸酯采用2,4-甲苯二异氰酸酯、2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二亚甲基苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种。

8.根据权利要求1或2所述的快干型耐水煮用聚氨酯底涂剂,其特征在于,所述酯化催化剂采用辛酸亚锡、三氧化二锑、二月桂酸二丁基锡、醋酸锑、钛酸四正丁酯中的至少一种。

9.一种权利要求1-8任一项所述的快干型耐水煮用聚氨酯底涂剂的制备方法,其特征在于,包括:

10.根据权利要求9所述的快干型耐水煮用聚氨酯底涂剂的制备方法,其特征在于,预先按以下方式制备端羟基聚酯多元醇,包括:

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【技术特征摘要】

1.一种快干型耐水煮用聚氨酯底涂剂,其特征在于,该底涂剂由主剂和固化剂按质量比为20:4~4.5组成;其中,所述主剂采用由端羟基聚酯多元醇、异氰酸酯、酯化催化剂、封端剂和乙酸乙酯制成的端羟基预聚物;该端羟基预聚物的固含量为50wt%,25℃下的旋转粘度为200~2000mpa·s;

2.根据权利要求1所述的快干型耐水煮用聚氨酯底涂剂,其特征在于,所述主剂中,各原料用量按质量份计为:

3.根据权利要求1或2所述的快干型耐水煮用聚氨酯底涂剂,其特征在于,所述端羟基聚酯多元醇中,各原料用量按质量份计为:

4.根据权利要求1或2所述的快干型耐水煮用聚氨酯底涂剂,其特征在于,所述端羟基聚酯多元醇中的二元醇采用乙二醇、二乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、甲基丙二醇和新戊二醇中的至少两种;

5.根据权利要求4所述的快干型耐水煮用聚氨酯底涂剂,其特征在于,所述芳香族二元酸采用...

【专利技术属性】
技术研发人员:沈双丽杜海隋学斌赫长生王子平
申请(专利权)人:北京高盟新材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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