專利名稱：聚偏二氯乙烯用水性底涂劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及底涂劑的制備領(lǐng)域，尤其是涉及一種適用于聚偏二氯乙烯的水性底涂 劑的制備方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著環(huán)保意識的增強(qiáng)，聚氨酯膠粘劑的研究重點(diǎn)逐漸由溶劑型向水性分 散體轉(zhuǎn)移。水性聚氨酯膠粘劑因其具有優(yōu)良的耐低溫、柔韌性、黏結(jié)性能和高彈性等性能， 被廣泛應(yīng)用于汽車內(nèi)飾、木工、壓敏膠、制鞋、食品包裝材料黏結(jié)等領(lǐng)域。水性聚氨酯膠粘劑 也可做為一些底涂劑。由于OPP膜自身的表面能較低，所以需要通過電暈或火焰進(jìn)行表面 處理，以提高其表面張力。為了得到薄膜和底涂、涂層、油墨等具有良好的黏結(jié)強(qiáng)度，薄膜表 面處理后的達(dá)因數(shù)應(yīng)該大于38達(dá)因/厘米。在PUD和丙烯酸中很多產(chǎn)品可用來做電暈處 理過的OPP的底涂。但在包裝膜行業(yè)中，大多數(shù)情況下，要求高的熱封強(qiáng)度及剝離強(qiáng)度。如 果沒有底涂，幾乎沒有合適的產(chǎn)品能滿足此要求。而此類產(chǎn)品的最高要求是能夠直接接觸 食品。而現(xiàn)有的可作為底涂劑的材料，均無法滿足可直接接觸食品的要求。

發(fā)明內(nèi)容
基于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種聚偏二氯乙烯用水性底 涂劑的制備方法，使制得的水性底涂劑無毒、環(huán)保效果好，用在聚偏二氯乙烯(PVDC)中作 為底涂劑時，可顯著提高聚偏二氯乙烯的熱封強(qiáng)度，且可直接接觸食品。本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明實(shí)施例提供一種聚偏二氯乙烯用水性底涂劑的制備方法，包括A、將聚酯多元醇與含羧基的聚酯二醇與二異氰酸反應(yīng)，再加入二羥甲基丙酸，然 后加入小分子多元醇，繼續(xù)反應(yīng)，反應(yīng)后的產(chǎn)物為預(yù)聚體；B、將上述得到的預(yù)聚體降溫至40°C，加入成鹽劑成鹽，再加入去離子水高速分散， 用乙二胺擴(kuò)鏈，即制得水性涂層的主劑；C、將上述制得的主劑與水性固化劑以一定配比相混合，即制得聚偏二氯乙烯用水 性底涂劑。從上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例中通過將低聚物的聚酯多 元醇、含羧基的聚酯二醇與二異氰酸酯反應(yīng)；再加入含親水基團(tuán)的二羥甲基丙酸；加入丙 酮降低黏度，再加入小分子多元醇擴(kuò)鏈；再中和成鹽，加水分散時，用乙二胺再次擴(kuò)鏈，得到 一種淡蘭色的水性底涂主劑，該水性底涂主劑的固含可做到30 40%。它與水性固化劑相 混合可作為一種水性底涂劑使用，使用時，直接用去離子水稀釋即可，安全方便，無毒環(huán)保， 與溶劑膠相比減少了溶劑的使用；與丙烯酸相比，它耐黃變，強(qiáng)度不衰減。該水性底涂劑用 在聚偏二氯乙烯(PVDC)中作為底涂劑時，可顯著提高聚偏二氯乙烯的熱封強(qiáng)度，且可直接 接觸食品。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例一本實(shí)施例一提供一種聚偏二氯乙烯(PVDC)用水性底涂劑的制備方法，包括步驟A、在反應(yīng)釜中，加入低聚物聚酯多元醇和含羧基的聚酯二醇，在100 120°C下真 空脫水使其含水量小于0. 5%;降溫至60 70°C，再加入計量的二異氰酸酯反應(yīng)，根據(jù)黏度 加入適量的丙酮；反應(yīng)lh，再加入二羥甲基丙酸，恒溫反應(yīng)Ih ；然后加入小分子多元醇，繼 續(xù)反應(yīng)3 5h，反應(yīng)得到的產(chǎn)物即為預(yù)聚體；實(shí)際中，步驟A具體反應(yīng)步驟如下將聚酯多元醇放入反應(yīng)釜中，加熱升溫，真空 脫水；降溫后加入二異氰酸，升溫達(dá)到90°C，反應(yīng)1 1. 5h，然后加入二羥甲基丙酸和丙酮， 反應(yīng)Ih ；再加入小分子多元醇，繼續(xù)反應(yīng)3 5h，反應(yīng)后的產(chǎn)物即為預(yù)聚體。反應(yīng)后，可以通過從反應(yīng)產(chǎn)物中取樣，檢測取樣的NCO質(zhì)量百分含量，來確認(rèn)制得 的預(yù)聚體是否合格，如取樣的NCO質(zhì)量百分含量在2 5%則步驟A制得的預(yù)聚體合格；B、將上述得到的預(yù)聚體放入分散缸，降溫至40°C，加入成鹽劑成鹽lOmin，再加入 去離子水在800 1300轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下高速分散20 40分鐘，最后用乙二胺擴(kuò)鏈，真 空脫除溶劑，即制得水性涂層的主劑；C、將上述制得的主劑與水性固化劑以一定配比相混合，制得一種PVDC用的水性 底涂劑。其中水性固化劑可采用水性異氰酸酯、多官能度氮丙啶、環(huán)氧型交聯(lián)劑中的任一種 或任意幾種；主劑與水性固化劑以一定配比相混合為主劑與水性固化劑按100 1 5的 質(zhì)量比相混合。上述制備方法的步驟A、B中，所用的制備主劑的各原料按質(zhì)量百分比計，包括聚酯多元醇和含羧基的聚酯二醇18 25%、二羥甲基丙酸1 2%、二異氰酸酯 4 6 %、小分子多元醇0. 3 0. 5 %、成鹽劑0. 6 1 %，擴(kuò)鏈劑0. 04 0. 09 %，丙酮(溶 齊IJ) 6 10 %，去離子水56 65% ；其中，聚酯多元醇和含羧基的聚酯二醇中，聚酯多元醇 與含羧基的聚酯二醇的質(zhì)量比為9 10 1。上述制備方法步驟A中所用的聚酯多元醇包括聚己二酸丁二醇酯、聚ε _己內(nèi)酯 多元醇、聚碳酸酯二醇中的任一種或任意幾種；所用的二異氰酸酯包括甲苯二異氰酸酯、 1，6_己二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二苯基甲烷_4，4' -二異氰酸酯中的任一種或 任意幾種；所用的小分子多元醇包括1，2_丙二醇、1，4_ 丁二醇、一縮二乙二醇中的任一種 或任意幾種。上述制備方法步驟B中所用的成鹽劑包括三乙胺、氫氧化鈉、氫氧化鉀中的任一 種或任意幾種。本發(fā)明實(shí)施例的制備方法中通過低聚物多元醇和含羧基的聚酯二醇、小分子多元醇、二羥甲基丙酸、二異氰酸、及成鹽劑等制備形成水性涂層的主劑，然后將該主劑和水性 固化劑以一定配比相混合，即制得了一種性能優(yōu)異的水性聚氨酯底涂劑。該水性底涂劑用 在聚偏二氯乙烯(PVDC)中作為底涂劑時，可顯著提高聚偏二氯乙烯的熱封強(qiáng)度，且可直接 接觸食品。實(shí)施例二本實(shí)施例二提供一種水性底涂劑的制備方法，制得的水性底涂劑可在聚偏二氯乙烯(PVDC)上使用，該方法包括下述步驟A、在反應(yīng)釜中，加入36kg的聚己二酸丁二醇酯和4kg的含羧基的聚酯二醇，在 100 120°C下進(jìn)行真空脫水，使聚己二酸丁二醇酯與含羧基的聚酯二醇混合物的含水量 小于0. 5% ；降溫至60 70°C，再加入8. 4kg的甲苯二異氰酸酯反應(yīng)，根據(jù)黏度加入13kg 的丙酮；反應(yīng)lh，再加入2. 2kg的二羥甲基丙酸，恒溫反應(yīng)Ih ；然后加入0. 72kg的一縮二乙 二醇，繼續(xù)反應(yīng)3 5h，反應(yīng)后的產(chǎn)物即為預(yù)聚體；對反產(chǎn)物取樣，檢測取樣中NCO質(zhì)量百 分含量為2 5%，確認(rèn)制得的預(yù)聚體合格；B、將上述得到的預(yù)聚體放入分散 缸，降溫至40°C，加入1.65kg的三乙胺成鹽 IOmin,再加入120kg的去離子水高速分散，最后加入0. 08kg的乙二胺擴(kuò)鏈，真空脫除溶劑， 即制得水性涂層的主劑；C、將上述制得的主劑與水性固化劑(水性異氰酸酯)以100 1的質(zhì)量比相混合， 就制得PVDC用水性底涂劑。實(shí)施例三本實(shí)施例三提供一種水性底涂劑的制備方法，制得的水性底涂劑可在聚偏二氯乙 烯(PVDC)上使用，該方法包括下述步驟A、在反應(yīng)釜中，加入36kg的聚ε-己內(nèi)酯多元醇和4kg含羧基的聚酯二醇，在 100 120°C下真空脫水使其含水量小于0. 5%;降溫至60 70°C，再加入9. 6kg的異佛爾 酮二異氰酸酯反應(yīng)，根據(jù)黏度加入15kg的丙酮；反應(yīng)lh，再加入2. 4kg的二羥甲基丙酸，恒 溫反應(yīng)Ih ；然后加入0. 72kg的一縮二乙二醇，繼續(xù)反應(yīng)3 5h，反應(yīng)后的產(chǎn)物即為預(yù)聚體； 對反產(chǎn)物取樣，檢測取樣中NCO的質(zhì)量百分含量為2 5%，確認(rèn)制得合格的預(yù)聚體；B、將上述得到的預(yù)聚體放入分散缸，降溫至40°C，加入1.48kg的三乙胺成鹽 IOmin,再加入91kg的去離子水高速分散，最后加入0. 075kg的乙二胺擴(kuò)鏈，真空脫除溶劑， 即制得水性涂層的主劑。C、將上述制得的主劑與水性固化劑(水性異氰酸酯)以100 2的質(zhì)量比相混合， 就制得了一種PVDC專用水性底涂劑。實(shí)施例四本實(shí)施例四提供一種水性底涂劑的制備方法，制得的水性底涂劑可在聚偏二氯乙 烯(PVDC)上使用，該方法包括下述步驟A、在反應(yīng)釜中，加入36kg的聚己二酸丁二醇酯和4kg含羧基的聚酯二醇，在 100 120°C下真空脫水使其含水量小于0. 5% ；降溫至60 70°C，再加入IOkg的異佛爾 酮二異氰酸酯反應(yīng)，根據(jù)黏度加入12kg的丙酮；反應(yīng)lh，再加入3. 5kg的二羥甲基丙酸，恒 溫反應(yīng)Ih ；然后加入0. 68kg的1，4- 丁二醇，繼續(xù)反應(yīng)3 5h，反應(yīng)后的產(chǎn)物即為預(yù)聚體； 對反產(chǎn)物取樣，檢測取樣中NCO的質(zhì)量百分含量為2 5%，確認(rèn)制得合格的預(yù)聚體；B、將上述得到的預(yù)聚體放入分散缸，降溫至40°C，加入1. 2kg的氫氧化鉀成鹽 lOmin，再加入IlOkg的去離子水高速分散，最后加入0. 075kg的乙二胺擴(kuò)鏈，真空脫除溶 齊U，即制得水性涂層的主劑；C、將上述制得的主劑與水性固化劑(多官能度氮丙啶)以100 3的質(zhì)量比相混 合，就制得了一種PVDC專用水性底涂劑。實(shí)施例五
本實(shí)施例五提供一種水性底涂劑的制備方法，制得的水性底涂劑可在PVDC上使用，該方法包括下述步驟A、在反應(yīng)釜中，加入40kg的聚己二酸丁二醇酯和4kg含羧基的聚酯二醇，在 100 120°C下真空脫水使其含水量小于0. 5%;降溫至60 70°C，再加入Ilkg的1，6_己 二異氰酸酯反應(yīng)，根據(jù)黏度加入13kg的丙酮；反應(yīng)lh，再加入2. 6kg的二羥甲基丙酸，恒溫 反應(yīng)Ih ；然后加入0. 72kg的一縮二乙二醇，繼續(xù)反應(yīng)3 5h，反應(yīng)后的產(chǎn)物即為預(yù)聚體；可 對反產(chǎn)物取樣，檢測取樣中NCO的質(zhì)量百分含量，來確認(rèn)制得的預(yù)聚體是否合格；B、將上述得到的預(yù)聚體放入分散缸，降溫至40°C，加入1.65kg的三乙胺成鹽 lOmin，再加入130kg的去離子水高速分散，最后加入0. 082kg的乙二胺擴(kuò)鏈，真空脫除溶 齊U，即制得水性涂層的主劑；C、將上述制得的主劑與水性固化劑(多官能度氮丙啶)以100 5的質(zhì)量比相混 合，就制得了一種PVDC專用水性底涂劑。實(shí)施例六本實(shí)施例六提供一種水性底涂劑的制備方法，制得的水性底涂劑可在PVDC上使 用，該方法包括下述步驟A、在反應(yīng)釜中，加入36kg的聚己二酸丁二醇酯和4kg含羧基的聚酯二醇，在 100 120°C下真空脫水使其含水量小于0. 5%;降溫至60 70°C，再加入8. Okg的異佛爾 酮二異氰酸酯反應(yīng)，根據(jù)黏度加入13kg的丙酮；反應(yīng)lh，再加入2. 2kg的二羥甲基丙酸，恒 溫反應(yīng)Ih ；然后加入0. 70kg的一縮二乙二醇，繼續(xù)反應(yīng)3 5h，反應(yīng)后的產(chǎn)物即為預(yù)聚體； 對反產(chǎn)物取樣，檢測取樣中NCO的質(zhì)量百分含量為2 5%，確認(rèn)制得合格的預(yù)聚體；B、將上述得到的預(yù)聚體放入分散缸，降溫至40°C，加入1.4kg的三乙胺成鹽 lOmin，再加入120kg的去離子水高速分散，最后加入0. 075kg的乙二胺擴(kuò)鏈，真空脫除溶 齊U，即制得水性涂層的主劑；C、將上述制得的主劑與水性固化劑(環(huán)氧型交聯(lián)劑)以100 3質(zhì)量比相混合， 就制得了一種PVDC專用水性底涂劑。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例中通過將低聚物的聚酯多元醇、含羧基的聚酯二醇與二 異氰酸酯反應(yīng)；再接入含親水基團(tuán)的二羥甲基丙酸；加入丙酮降低黏度，再加入小分子多 元醇擴(kuò)鏈；再中和成鹽，加水分散時，用乙二胺再次擴(kuò)鏈，得到一種淡蘭色的水性底涂主劑， 該主劑的固含可做到30 40%。它與水性固化劑相混合可作為一種水性底涂劑使用，使用 時，直接用去離子水稀釋即可，安全方便，無毒環(huán)保，與溶劑膠相比減少了溶劑的使用；與丙 烯酸相比，它耐黃變，強(qiáng)度不衰減。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范 圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種聚偏二氯乙烯用水性底涂劑的制備方法，其特征在于，包括A、將聚酯多元醇與含羧基的聚酯二醇與二異氰酸反應(yīng)，再加入二羥甲基丙酸，然后加入小分子多元醇，繼續(xù)反應(yīng)，反應(yīng)后的產(chǎn)物為預(yù)聚體；B、將上述得到的預(yù)聚體降溫至40℃，加入成鹽劑成鹽，再加入去離子水高速分散，用乙二胺擴(kuò)鏈，即制得水性涂層的主劑；C、將上述制得的主劑與水性固化劑以一定配比相混合，即制得聚偏二氯乙烯用水性底涂劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚偏二氯乙烯專用水性底涂劑的制備方法，其特征在于，所 述步驟A包括將聚酯多元醇放入反應(yīng)釜中，加熱升溫，真空脫水；降溫后加入二異氰酸，升溫達(dá)到90°C，反應(yīng)1 1. 5h，然后加入二羥甲基丙酸和丙酮， 反應(yīng)Ih ；再加入小分子多元醇，繼續(xù)反應(yīng)3 5h，反應(yīng)后的產(chǎn)物即為預(yù)聚體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述聚偏二氯乙烯用水性底涂劑的制備方法，其特征在于，所述 步驟B包括對制得的預(yù)聚體的NCO質(zhì)量百分含量進(jìn)行檢測，若預(yù)聚體的NCO質(zhì)量百分含量為2% 5%，則將預(yù)聚體放入分散缸，降溫至40°C，加入成鹽劑成鹽，再加入去離子水高速分散，最 后用乙二胺擴(kuò)鏈，即制得水性涂層的主劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚偏二氯乙烯用水性底涂劑制備方法，其特征在于，所述步 驟A和步驟B中所用各原料按質(zhì)量百分比計，包括聚酯多元醇和含羧基的聚酯二醇18 25%、二羥甲基丙酸1 2%、二異氰酸酯4 6 %、小分子多元醇0. 3 0. 5 %、成鹽劑0. 6 1 %、擴(kuò)鏈劑0. 04 0. 09 %、丙酮6 10 % 和去離子水56 65% ；其中，聚酯多元醇與含羧基的聚酯二醇的質(zhì)量比為9 10 1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的聚偏二氯乙烯用水性底涂劑的制備方法，其特征在于，所 述聚酯多元醇包括聚己二酸丁二醇酯二醇、聚ε “己內(nèi)酯多元醇、聚碳酸酯二醇中的任一種或任意幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的聚偏二氯乙烯用水性底涂劑的制備方法，其特征在于，所 述二異氰酸酯包括甲苯二異氰酸酯、1，6-己二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二苯基甲烷_4，4‘ - 二異 氰酸酯中的任一種或任意幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的PVDC用水性底涂劑的制備方法，其特征在于，所述小分 子多元醇包括1，2-丙二醇、1，4-丁二醇、一縮二乙二醇中的任一種或任意幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的PVDC用水性底涂劑的制備方法，其特征在于，所述成鹽 劑包括三乙胺、氫氧化鈉、氫氧化鉀中的任一種或任意幾種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚偏二氯乙烯用水性底涂劑的制備方法，其特征在于，所述 步驟C中所用的水性固化劑包括水性異氰酸酯、多官能度氮丙啶、環(huán)氧型交聯(lián)劑中的任一種或任意幾種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚偏二氯乙烯用水性底涂劑的制備方法，其特征在于，所 述步驟C中將上述制得的主劑與水性固化劑以一定配比相混合為將主劑與水性固化劑按 100 1 5的質(zhì)量比相混合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚偏二氯乙烯用水性底涂劑的制備方法。該方法包括A、將聚酯多元醇和含羧基的聚酯二醇與二異氰酸反應(yīng)，加入二羥甲基丙酸，再加入小分子多元醇，繼續(xù)反應(yīng)，反應(yīng)后的產(chǎn)物為預(yù)聚體；B、將得到的預(yù)聚體降溫至40℃，加入成鹽劑成鹽，加入去離子水高速分散，用乙二胺擴(kuò)鏈，制得水性涂層主劑；C、將上述制得的主劑與水性固化劑以一定配比相混合，即制得PVDC用水性底涂劑。通過聚酯多元醇和含羧基的聚酯二醇、小分子多元醇、二羥甲基丙酸、二異氰酸及成鹽劑等制備成主劑，然后將主劑與水性固化劑以一定配比相混合制得水性聚氨酯底涂劑。該底涂劑能顯著提高水性聚氨酯及丙烯酸涂層的熱封性能及剝離強(qiáng)度，且安全環(huán)?？芍苯咏佑|食品。
文檔編號C09D175/06GK101818021SQ20101010364
公開日2010年9月1日 申請日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者張淑萍, 沈峰 申請人:北京高盟新材料股份有限公司