本发明专利技术公开了一种耐水改性聚乙烯醇涂布液、其制备方法及其形成的涂层。本发明专利技术的涂布液包括以下组分：聚乙烯醇5～20份，水45～95份，纳米无机物0.1～3份，改性剂0.8～6份，催化剂0.2～3份，偶联剂0.05～1份，调节剂1～10份，附着力促进剂0.05～5份，流平剂0～0.5份和润湿剂0～2份，所述份数均为质量份数。其制备方法是：将聚乙烯醇加入水中升温搅拌，待温度达到90～95℃时保温，使聚乙烯醇充分溶解；降温至常温，加入纳米无机物、催化剂和改性剂，充分搅拌；使用时加入偶联剂、调节剂、附着力促进剂、流平剂和润湿剂，搅拌均匀。本发明专利技术制备的耐水改性聚乙烯醇涂布液所形成的涂层性能优良。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种耐水改性聚乙烯醇涂布液、其制备方法及其形成的涂层。
技术介绍
近年来，随着食品工业的不断发展，对包装材料的性能要求也逐渐提升，如对氧 气、二氧化碳、潮气等的阻隔性。最早开发的高阻隔软包装材料是聚偏二氯乙烯(PVDC)，主要应用于高端食品、药 品、香烟等产品的包装。但是PVDC分子含有大量的氯原子，焚烧时产生大量的二恶英气体 污染环境，同时PVDC很难自然降解。乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)是PVDC的替代品之一，EVOH是PVA的改性品种，但 EVOH价格较高，属极性聚合物，无法直接与通用性材料复合，生产过程中必须用粘接性树脂 和价格昂贵的多层共挤设备，造价很高，而且此材料阻隔性能受湿度的影响非常大，必须采 用五层共挤设备生产，来提高其阻隔性。聚乙烯醇(PVA)是一种多羟基聚合物，其分子式为(C2H4O)n,吸水性强，能溶于水， 由于其分子间氢键的作用，致密度高，气体阻隔性能优异，但其熔点高达220 240°C，而分 解温度低，160°C开始醚化，200°C开始分解，使其难以热塑性加工。目前，市售的PVA膜大多 采用流延法生产，但流延法生产的一系列缺点限制PVA膜的推广应用。采用传统的水性改性聚乙烯醇涂布液时，虽然涂布性能能够达到一般的包装要 求，但是由于聚乙烯醇分子内含有大量强亲水性的羟基，湿态下能够与水形成氢键，并以氢 键的形式跟水缔合，与水缔合后的PVA产品性能发生质的变化，使其在水性体系中无法实 现致密交联，并且与基材的粘附力不高。现有技术中，由于所采用的改性PVA的材料中，功能助剂的添加量过大，使涂布液 的稳定性降低，涂层在基膜表面会产生收缩、涂布均勻度不够和涂层容易脱落等现象，而且 涂布液的储存期较短。中国专利申请200410034455. 1公开了一种改性聚乙烯醇涂布液及其制作工艺， 通过添加纳米氧化硅、偶联剂、增粘剂、增塑剂等助剂，使聚乙烯醇涂布层的水蒸气透过量 和氧气透过量有了明显的改善，但涂层的耐水性、流平性、附着力和涂布均勻性较差。因此，本领域仍需要提供一种质量稳定，同时保持优异气体阻隔性能的高阻隔涂 布液。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种涂层耐水性好、附着力强、流平性好、涂布均勻性好、适 应性强并且能保持优异气体阻隔性能的高阻隔涂布液、其制备方法及其形成的涂层。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是所述的耐水改性聚乙烯醇涂布液，包括以下组分聚乙烯醇5 20份，水45 95份，纳米无机物0. 1 3份，改性剂0. 8 6份，催化剂0. 2 3份，偶联剂0. 05 1份，调 节剂1 10份，附着力促进剂0. 05 5份，流平剂0 0. 5份和润湿剂0 2份，所述份数均为质量份数。所述聚乙烯醇的醇解度为80 99. 9%，聚合度为1700 1900。所述纳米无机物为纳米氧化硅、纳米氧化钛、纳米氧化铝和纳米粘土中的一种或 两种以上的任意配比的混合物。所述改性剂为改性三聚氰胺甲醛树脂、脲醛树脂和四硼酸钠中的一种或两种以上 的任意配比的混合物；优选为改性三聚氰胺甲醛树脂、脲醛树脂或四硼酸钠。所述改性三聚氰胺甲醛树脂优选为分子量为310 520甲醇醚化三聚氰胺甲醛树 脂；所述的脲醛树脂优选为分子量为132 200的脲醛树脂。所述催化剂为浓度为35 37%的盐酸或浓度为84 86%的磷酸。所述偶联剂为甲氧基硅烷、醇胺钛酸酯和乙烯基硅烷中的一种或两种以上的任意 配比的混合物；优选为甲氧基硅烷、醇胺钛酸酯或乙烯基硅烷；更优选为Y-缩水甘油醚氧 丙基三甲氧基硅烷、烷醇胺钛酸酯或乙烯基三乙氧基硅烷。所述调节剂为甲醇、乙醇或两者任意配比混合物。所述附着力促进剂为烷氧基非离子化合物；优选为Sil0M^或SiloM^。所述流平剂为聚丙烯酸酯类化合物、有机硅类化合物或两者任意配比的混合物； 优选为聚丙烯酸酯类化合物或有机硅类化合物；更优选为RM-2020或Silok 8333。所述流 平剂的质量份数优选为0. 01 0. 5份。所述润湿剂为聚醚改性有机硅类、非离子类或两者任意配比的混合物；优选为聚 醚改性有机硅类或非离子类；更优选为SilokSOOO或PE-100。所述润湿剂的质量份数优选 为0. 01 2份。所述的耐水改性聚乙烯醇涂布液的制备方法为将聚乙烯醇加入水中升温，搅拌， 待温度达到90 95°C时保温，让聚乙烯醇充分溶解；待温度降至常温后，加入纳米无机物、 催化剂和改性剂，充分搅拌；使用时加入偶联剂、调节剂、附着力促进剂、流平剂和润湿剂， 搅拌均勻，加早了会影响涂布液的性能。本专利技术所得的涂布液可以以聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)或聚对苯二甲 酸乙二醇酯(PET)为基膜。与现有技术相比，附着力促进剂的加入使耐水改性聚乙烯醇涂布液涂布到基膜上 所形成涂层的耐水性、附着力、流平性、涂布均勻性、气体阻隔性能和适应性均有一定的程 度的改善；流平剂的加入使上述各性能有了进一步的改善；润湿剂的加入在保证了有了优 良的耐水性、附着力、流平性、涂布均勻性的条件下，气体阻隔性能和适应性有了更进一步 的改善。具体实施例方式下面结合实例对本专利技术进行更详细的说明，实施举例中使用的评价方法如下(1)氧气透过量根据国家标准GB/T1038-2000测定。(2)水蒸气透过量根据国家标准GB/T1037-1988测定。(3)耐水性在涂布后的高阻隔薄膜上不同部位截取三块尺寸为125mmX25mm薄膜作为试样， 然后将试样涂布层朝里贴于平板玻璃上，并用透明胶带封边。将三块试样板长度的2/3浸 泡于水中48h。浸泡结束后，若涂布层无起泡、起皱、脱落等现象说明耐水性很好，否则则说 明耐水性较差。(4)流平性 以涂膜恢复或达到均勻平滑表面所需时间来表示，IOmin之内流平的涂膜为流平 性较好，否则较差。(5)涂层均勻性采用如下的碘酒测试来评价涂层的涂布均勻性取棉棒浸渍碘酒后，将其均勻涂 抹于涂有涂层的表面。如果涂层呈现均勻的黄色或深褐色，则说明涂层涂布均勻；否则，如 果涂层中出现未变色区域，则涂层不均勻。(6)粘附性用透明胶带贴于涂布层表面，然后用180°剥离，如果涂布层被粘附下来说明附着 力很差；如果涂布层粘附不下来说明附着力很好。比较例1按照中国专利申请200410034455. 1中的实施例4制备改性聚乙烯醇涂布液。比较例2本比较例是由10份的聚乙烯醇(聚合度为1700，下同)，78份的水，1份的纳米二 氧化硅，5份分子量为350 500的甲醇醚化三聚氰胺甲醛树脂，0. 2份的浓度为36 38% 的盐酸，0.8份的偶联剂Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(购自南京能德化工有限公 司)、5份甲醇组成。将上述的聚乙烯醇用水在90 95°C充分溶解，待温度降至常温后加入 上述配比的纳米二氧化硅、甲醇醚化三聚氰胺甲醛树脂、盐酸混合均勻；使用前加入偶联剂 Y -缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、甲醇充分搅拌混合，即得耐水改性聚乙烯醇涂布液。实施例1本实施例是由10份的聚乙烯醇，78份的水，1份的纳米二氧化硅，5份分子量为 350 500的甲醇醚化三聚氰胺甲醛树脂，0. 2份的浓度为36 38%的盐酸，0. 8份的偶联 剂Y -缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、1. 5份附着力促进剂SiloM^S和5份甲醇组本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种耐水改性聚乙烯醇涂布液，其特征在于，包括以下组分：聚乙烯醇５～２０份，水４５～９５份，纳米无机物０．１～３份，改性剂０．８～６份，催化剂０．２～３份，偶联剂０．０５～１份，调节剂１～１０份，附着力促进剂０．０５～５份，流平剂０～０．５份和润湿剂０～２份，所述份数均为质量份数。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：何琴玲，祝元龙，周徐，卢凤天，
申请(专利权)人：南京红宝丽新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：84
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。