一种改性聚乙烯醇涂布液及其制作工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种改性聚乙烯醇涂布液及其制作工艺。它由聚乙烯醇、调节剂、纳米氧化硅、偶联剂、改性增粘剂和水组成的。本发明专利技术制作工艺是：将聚乙烯醇、调节剂和水混合成为混合液Ａ；将纳米氧化硅、偶联剂和调节剂混合成为混合液Ｂ，将混合液Ａ和混合不少于３０分钟的混合液Ｂ混合后，升温，搅拌，待温度达到９０－９５℃下保温，使聚乙烯醇充分溶解后，再加入改性增粘剂，充分搅拌即可。本发明专利技术的产品具有很好的可加工性，成膜后的耐水性，对紫外光和红外光的反射性，耐磨性，阻透性，和与基膜的粘接性。其氧气透过量降低了１０倍以上，水蒸气透过量降低了５倍以上，能满足对一切需要阻隔性包装的产品的需要，且大大延长了被包装产品的保质期，为产品的外销提供了时间。

【技术实现步骤摘要】
一种改性聚乙烯醇涂布液及其制作工艺本专利技术属于一种聚乙烯醇涂布液及其制作工艺。在阻隔包装材料中，合理开发利用高阻隔性聚合物是行之有效的途径，这些聚合物由于分子结构的特点，致密性高，能有效防止气体的渗透，用其作阻隔层与其它材料复合后，综合性能好，特别是透氧量低，其中有代表性的有聚乙烯醇PVA、聚偏氯乙烯PVDC、乙烯—乙烯醇共聚物EVOH。聚偏氯乙烯PVDC是开发最早的阻隔材料，由于其分子链单元含有两个氯原子，且塑化温度与分解温度十分接近，加工困难，无法回收再利用，回收焚烧时产生大量的二恶英HCI气体污染大气，而利用此类材料制成的涂布液，涂于25μm厚的聚丙烯PP薄膜上，涂层厚度为2μm时，其氧气透过量为12cm3/m2·24h·0.1Mpa，氧气透过量高。因此，发达国家已经逐步转向利用EVOH和PVA，EVOH是PVA的改性品种，但EVOH价格比较高，属极性聚合物，无法直接与通用性材料复合，生产过程中必须采用粘接性树脂和价格昂贵的多层共挤设备方可生产此类薄膜，造价非常高，此类材料与PVA一样，其阻氧气和其它气体的性能，受湿度影响非常大，再加其改性期间加入了30％-40％的乙烯成分与PVA聚合，因此，造成其氧气透过量增大，如采用五层共挤设备，中层采用EVOH为阻隔层，厚度5μm，其它材料厚度为95μm，氧气透过量为8cm3/m2·24h·0.1Mpa。聚乙烯醇PVA是一种多羟极聚合物，其分子式为CH2-CHOHn，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℃，而分解温度低，160℃开始醚化，200℃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，但流延法生产的缺点是：生产周期长，生产效率低，膜厚，质量不稳定，成本高，从而限制了PVA膜的推广应用，且现有技术中，由于所采用的改性PVA的材料中，增塑剂、改性剂等添加量过大，使其纯度降低，透氧量增大，在基膜为聚丙烯PP，厚度为25μm，聚乙烯醇涂层厚度为10μm，其氧气透过量为3cm3/m2·24h·0.1Mpa，水蒸气透过量为4g/m2·24h，并且必须采用价格昂贵的专有涂布机方可生产，产量低，能耗高，所以其制造成本高，且其透气性受湿度影响大，制约了其广泛的应用。而采用铝箔作阻隔层，由于其不透明，所以，无法应用到需要透明包装的场合，况且其价格也较高，无法满足社会对高阻隔类包装的要求。本专利技术的目的就是解决上述现有技术中存在的问题，提供一种改性聚乙烯醇涂布液及其制作工艺，将此涂布液涂于基膜成膜后，氧气和水蒸气的透过量非常低，其他性能也很优越，能满足对一切需要阻隔性包装的产品的需要，且大大延长了被包装产品的保质期。-->为完成本专利技术的一种目的，其技术解决方案是：一种改性聚乙烯醇涂布液，它是由聚乙烯醇、调节剂、纳米氧化硅、偶联剂、增粘剂和水组成的。上述所述改性聚乙烯醇涂布液的各组分的含量(各组分含量均以重量百分比计)：聚乙烯醇为1％-20％，调节剂为1％-40％，纳米氧化硅为0.01％-5％，偶联剂为0.01％-0.3％，增粘剂为1％-15％，水为19.7％-96.98％。上述所述改性聚乙烯醇涂布液各组分的含量的优选范围为：聚乙烯醇为8％-12％、调节剂为15％-20％、纳米氧化硅为0.5％-1％、偶联剂为0.03％-0.2％、增粘剂为4％-6％、水为60.8％-72.47％。上述所述改性聚乙烯醇涂布液组分中的调节剂为甲醇；乙醇；甲醇、乙醇的混合物。上述所述改性聚乙烯醇涂布液组分中的偶联剂为氨基硅烷、醇胺钛酸酯、醇胺烷氧基钛酸酯、醇胺二磷酰氧基乙二撑钛酸酯。上述所述改性聚乙烯醇涂布液组分中的增粘剂为聚乙烯亚胺。上述所述改性聚乙烯醇涂布液组分中还可含有抗紫外线剂，占总量的0.01％-1％，其优选配比范围为0.2％-0.6％，其为2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸二苯酮。上述所述改性聚乙烯醇涂布液组分中还可以含有增塑剂，占总量的0.01％-1％，其优选配比范围为0.2％-0.6％，其可以是丙三醇、双甘油和二乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、甘露糖醇、山梨糖醇、季戊四醇、聚丙三醇。本专利技术也可根据实际需要，在其中加入抗氧剂、消泡剂、着色剂、香料、表面活性剂和纳米无机粉末等。上述所述的改性聚乙烯醇涂布液的制作工艺是：将聚乙烯醇、调节剂和水混合成为混合液A；将纳米氧化硅、偶联剂和调节剂混合成为混合液B，将混合液A和混合不少于30分钟的混合液B混合后，升温，搅拌，待温度达到90-95℃下保温，使聚乙烯醇充分溶解后，待温度降至常温后，再加入增粘剂，需要加入抗紫外线剂、增塑剂的加入抗紫外线剂、增塑剂，充分搅拌即得本专利技术改性聚乙烯醇涂布液。本方法中也可使用已经偶联剂表面处理过的纳米氧化硅，使用此类纳米氧化硅，可直接将其与聚乙烯醇、调节剂、水同时混合，需要偶联剂的也可与偶联剂同时混合。上述所述的改性聚乙烯醇涂布液制作工艺中：聚乙烯醇的配比为1％-20％，优选范围为：8％-12％；调节剂的配比为1％-40％，优选范围为：15％-20％；纳米氧化硅配比为0.01％-5％，优选范围为：0.5％-1％；偶联剂配比为0.01％-0.3％，优选范围为：0.03％-0.2％；增粘剂配比为1％-15％，优选范围为：4％-6％；抗紫外线剂的配比为0.01％-1％，优选范围为：0.2％-0.6％；水配比为19.7％-96.98％，优选范围为：60.8％-72.47％；增塑剂的配比为0.01％-1％，优选范围为0.2％-0.6％；其中将调节剂分为两组：混合液A中的调节剂配比-->为0.7％-28％，优选范围为12％-15％；混合液B中的调节剂配比为0.3％-12％，优选范围为3％-5％。由于本专利技术采用了上述方案，充分利用纳米氧化硅微粒极高的表面活性，三维硅结构以及表面积大、表面能高、表面严重的配位不足等奇异的物理化学特征，结合聚乙烯醇树脂的致密性高和特有的分子结构特点，能有效防止气体渗透。并利用纳米氧化硅易与高分子材料中的氧起键合作用，提高分子间的键力，同时又易于分布到高分子链的空隙中，从而大幅度提高材料的强度、韧性、延展性、致密性、弹性、耐磨性、耐水性、光学特性、热稳定性等机理，通过对氧化硅进行表面处理、机械分散等，使其充分分散到聚乙烯醇的高分子链的空隙中，从而有效的提高了聚乙烯醇水溶液的可加工性，成膜后的阻透性，耐水性，对紫外光和红外光的反射性，耐磨性，聚乙烯醇涂层与基膜的粘接性。与现有技术相比较，本专利技术的产品涂布到基膜上成膜后，氧气透过量降低了10倍以上，水蒸气透过量降低了5倍以上，如在厚度为75μm聚乙烯PE基膜上涂覆5μm厚度的本专利技术的产品，其氧气透过量为0.26cm3/m2·24h·0.1Mpa，水蒸气透过量为0.72g/m224h，其阻隔性能已接近铝箔和玻璃的水平，并且具有十分优良的透明度，在18μm厚的PP基膜上涂布1μm的本专利技术的产品，其氧气透过量为1.7cm3/m2·24h·0.1Mpa，其阻隔性已远远好于现有技术中的其它共聚物，而制造成本比采用EVOH降低了近10倍，比PVDC降低了5倍，具有十分优良的价格性能比，该产品的普及推广应用，将会给整个包装业带来一次革命，用此包装可使现在保存期30本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性聚乙烯醇涂布液，它含有聚乙烯醇、水，其特征是：他还含有调节剂、纳米氧化硅、偶联剂、增粘剂。

【技术特征摘要】
CN 2003-8-30 03157604.41、一种改性聚乙烯醇涂布液，它含有聚乙烯醇、水，其特征是：他还含有调节剂、纳米氧化硅、偶联剂、增粘剂。2、根据权利要求1所述的改性聚乙烯醇涂布液，其特征是：所述的各组分的含量(各组分含量均以重量百分比计)为：聚乙烯醇为1％-20％，调节剂为1％-40％，纳米氧化硅为0.01％-5％，偶联剂为0.01％-0.3％，增粘剂为1％-15％，水为19.7％-96.98％。3、根据权利要求1所述的改性聚乙烯醇涂布液，其特征是：所述的各组分的含量为：聚乙烯醇为10％-12％、乙醇为23％-30％、纳米氧化硅为0.5％-1％、偶联剂为0.3％-1％、增粘剂为1.2％-1％、水为60％-67％。4、根据权利要求1或2或3所述的改性聚乙烯醇涂布液，其特征是：所述的调节剂为甲醇；乙醇；甲醇、乙醇的混合物。5、根据权利要求1或2或3所述的改性聚乙烯醇涂布液，其特征是：所述的增粘剂为聚乙烯亚胺。6、根据权利要求1或2或3所述的改性聚乙烯醇涂布液，其特征是：所述的偶联剂为氨基硅烷、醇胺钛酸酯、醇胺烷氧基钛酸酯、醇胺二磷酰氧基乙二撑钛酸酯。7、根据权利要求1或2或3所述的改性聚乙烯醇涂布液，其特征是：所述的该涂布液组分中还可含有抗紫外线剂，占总量的0.01％-1％。8、根据权利要求7所述的改性聚乙烯醇涂布液，其特征是：所述的抗紫外线剂为2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸二苯酮，其可占总量的0.2％-0.6％，。9、根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建林，
申请(专利权)人：刘建林，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]