專利名稱：一種耐蒸煮pvdc水性乳液的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種PVDC共聚乳液的制備方法，更具體的說，本發(fā)明涉及一種耐蒸煮PVDC水性乳液的制備方法。
背景技術(shù)：
聚偏二氯乙烯(簡(jiǎn)稱PVDC)高分子材料作為一種綜合阻隔性能好的包裝材料，安全無毒，在食品包裝領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。通用型PVDC乳液在食品涂布膜BOPP、BOPET薄膜方面應(yīng)用技術(shù)成熟。但是，在水煮果蔬類及生鮮食品的包裝上存在以下不足I、提供的包裝食品需要消費(fèi)者自己蒸煮加工后才能食用，浪費(fèi)時(shí)間；2、提供的食品沒有經(jīng)過高溫消毒殺菌，保質(zhì)期有限； 3、包裝不透明，看不到被包裝物。針對(duì)以上不足，人們開發(fā)了耐蒸煮聚偏二氯乙烯涂布薄膜，這種涂布膜具有耐蒸煮、透明、環(huán)保、安全、無毒、成本低的優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過復(fù)合，這種薄膜可直接包裝食品，并可將食品連同包裝袋一起蒸煮，經(jīng)過高溫消毒殺菌，消費(fèi)者打開包裝袋后可直接食用。如中國(guó)專利公開號(hào)CN102380998A，
公開日2012年3月21日，發(fā)明名稱一種耐蒸煮聚偏二氯乙烯涂布薄膜及其制造方法。該申請(qǐng)案公布了一種耐蒸煮聚偏二氯乙烯涂布薄膜及其制造方法；包括基材和基材表面的涂料層，涂料層與基材之間有底膠層，所述涂料層是由通過改性制得的耐蒸煮聚偏二氯乙烯乳液涂覆在底膠層表面并烘干后形成的改性聚偏二氯乙烯涂層，所述耐蒸煮聚偏二氯乙烯乳液由含有下述重量含量的原料配制成聚偏二氯乙烯共混乳液25-95份，軟化水0-70份、滑爽劑0-15份、防粘劑O. 1-5份；所述聚偏二氯乙烯共混乳液由含有下述重量含量的原料配制成聚偏二氯乙烯乳液88-98. 5份、四乙烯五胺I. 5-12份。不足之處是，該方法得到的耐蒸煮PVDC水性乳液涂布膜，在水煮過程中發(fā)霧“泛白”，阻隔性下降，透明度變差，影響包裝產(chǎn)品外觀與性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種成膜后阻隔性能好、具有良好的抗水煮“泛白”特性的耐蒸煮PVDC水性乳液的制備方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種耐蒸煮PVDC水性乳液的制備方法，包括如下步驟(I)以混合單體100份計(jì)，按重量份數(shù)，將引發(fā)劑O. 03 O. 2份、去離子水14. 6份配制成引發(fā)劑水溶液；將乳化劑I. O 3. O份、去離子水16. 4份配制成乳化劑水溶液；(2)以混合單體100份計(jì)，按重量份數(shù)將去離子水69份、種子乳化劑O. 1(Γθ. 3份、PH調(diào)節(jié)劑O. 02、. 05份加入到聚合釜中，用氮?dú)庠噳涸嚶┖蟪檎婵眨?3)以混合單體100份計(jì)，按重量份數(shù)將偏氯乙烯單體2. 5 7份、丙烯酸甲酯
O.25 O. 6份加入聚合釜中，攪拌分散15 30分鐘，升溫至50 60°C，加入O. 5 I. 5份引發(fā)劑水溶液進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為O. 5 I. 5小時(shí)，完成種子聚合；
(4)以混合單體100份計(jì)，按重量份數(shù)將偏氯乙烯單體30 55份、丙烯酸甲酯
I.5 4份、乳化劑水溶液5 12份、引發(fā)劑水溶液3. 5 6份加入聚合釜進(jìn)行第一階段聚合反應(yīng)，反應(yīng)溫度為5(T60°C，反應(yīng)時(shí)間為4 7小時(shí)；(5)以混合單體100份計(jì)，按重量份數(shù)將偏氯乙烯單體15 30份、丙烯酸甲酯O. 15 2. 8份、乳化劑水溶液2. O 8份、引發(fā)劑水溶液I. 2 2. 5份加入聚合釜進(jìn)行第二階段聚合反應(yīng)，反應(yīng)溫度為5(T60°C，反應(yīng)時(shí)間為I 3小時(shí)；(6)以混合單體100份計(jì)，按重量份數(shù)將偏氯乙烯單體4 40份、共聚單體I 6. 5份、乳化劑水溶液3 7. 5份、引發(fā)劑水溶液2. 5 4. 5份加入聚合釜進(jìn)行第三階段聚合反應(yīng)，反應(yīng)溫度為5(T60°C，反應(yīng)時(shí)間為3 5小時(shí)；(7)快速加入剩余引發(fā)劑I. 5 5份繼續(xù)進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)溫度為5(T60°C，反應(yīng)時(shí)間為I I. 5小時(shí)；之后升溫至65 72°C，熟化、過濾即得到耐蒸煮PVDC水性乳液。 進(jìn)一步的步驟(I) (6)所述的混合單體由88 95份偏氯乙烯和5 12份共聚單體組成。所述的共聚單體選自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羥乙酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸中的兩種或幾種的混合物。所述的共聚單體選自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯腈、丙烯酸、衣康酸中的兩種或幾種的混合物。 步驟(I)所述的引發(fā)劑選自過硫酸銨與亞硫酸鈉混合物或過硫酸鈉與硫代硫酸鈉混合物或叔丁基過氧化氫與雕白粉混合物。。步驟(I)所述的乳化劑選自山梨醇酐單油酸酯、苯乙烯磺酸鈉、甲基丙烯酸2-磺酸乙酯、2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸中的兩種或幾種的混合物。步驟(2)所述的種子乳化劑選自十_■燒基硫酸納、十_■燒基苯橫酸納、燒基苯橫酸鈉中的一種或幾種的混合物。步驟(2)所述的pH調(diào)節(jié)劑選自冰醋酸、乙二酸、碳酸氫鹽中的一種。本發(fā)明采用偏氯乙烯單體和共聚單體在聚合釜中進(jìn)行共聚反應(yīng)，通過分段加入偏氯乙烯單體、共聚單體及助劑，控制反應(yīng)溫度和時(shí)間，合成了一種具有多層結(jié)構(gòu)的耐蒸煮PVDC水性乳液。本發(fā)明制得的多層結(jié)構(gòu)PVDC水性乳液在分子結(jié)構(gòu)上可以起到單層PVDC分子結(jié)構(gòu)所起不到的組合功效作用，第一層結(jié)構(gòu)可以保證聚合有較高的阻隔性，第二層結(jié)構(gòu)可以保證保證聚合物具有足夠的在線結(jié)晶速度，第三層結(jié)構(gòu)可以保證聚合物具有較高的結(jié)晶率，第四層結(jié)構(gòu)可以保證聚合物具有較低的成膜溫度和熱封溫度，提高聚合物的成膜性和熱封性。耐水煮PVDC水性乳液對(duì)PVDC聚合物的分子結(jié)構(gòu)及乳化劑的互配組合體系有著嚴(yán)格的要求，多層結(jié)構(gòu)PVDC聚合物粒子在分子結(jié)構(gòu)上可以起到組合功效作用，可保證聚合物的阻隔性、結(jié)晶速度、結(jié)晶率及成膜溫度和熱封溫度，提高聚合物的成膜性和熱封性。本發(fā)明通過乳液分段聚合控制方式控制PVDC聚合物結(jié)構(gòu)、乳液乳化體系，提高PVDC乳液的抗水煮“泛白”特性。聚合溫度對(duì)聚合反應(yīng)時(shí)間和乳液分子量有影響。聚合溫度太高，反應(yīng)時(shí)間短，分子量分布不均勻；聚合溫度太低，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，成本高。因此，本發(fā)明各聚合階段的溫度控制為5(T60°C。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為I、制得的雙向拉伸尼龍涂布膜具有良好的抗水煮“泛白”特性，水煮后涂布膜外觀透明；2、耐蒸煮PVDC水性乳液適用于雙向拉伸尼龍膜的涂布，可廣泛應(yīng)用于果蔬、生鮮肉類等水煮殺菌食品的包裝材料。
具體實(shí)施例方式以下通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更具體的說明，但本發(fā)明并不限于所述的實(shí)施例。實(shí)施例I一種耐蒸煮PVDC水性乳液的制備方法，包括如下步驟
(I)以混合單體100份計(jì)，按如下配方配制引發(fā)劑和乳化劑水溶液
權(quán)利要求
1.一種耐蒸煮PVDC水性乳液的制備方法，其特征在于包括如下步驟 (1)以混合單體100份計(jì)，按重量份數(shù)，將引發(fā)劑O.03 O. 2份、去離子水14. 6份配制成引發(fā)劑水溶液；將乳化劑I. O 3. O份、去離子水16. 4份配制成乳化劑水溶液； (2)以混合單體100份計(jì)，按重量份數(shù)將去離子水69份、種子乳化劑O.1(Γ0. 3份、pH調(diào)節(jié)劑O. 02、. 05份加入到聚合釜中，用氮?dú)庠噳涸嚶┖蟪檎婵眨? (3)以混合單體100份計(jì)，按重量份數(shù)將偏氯乙烯單體2.5 7份、丙烯酸甲酯O. 25 O.6份加入聚合釜中，攪拌分散15 30分鐘，升溫至50 60°C，加入O. 5 I. 5份引發(fā)劑水溶液進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為O. 5 I. 5小時(shí),完成種子聚合； (4)以混合單體100份計(jì)，按重量份數(shù)將偏氯乙烯單體30 55份、丙烯酸甲酯I.5 4份、乳化劑水溶液5 12份、引發(fā)劑水溶液3. 5 6份加入聚合釜進(jìn)行第一階段聚合反應(yīng)，反應(yīng)溫度為5(T60°C，反應(yīng)時(shí)間為4 7小時(shí)； (5)以混合單體100份計(jì)，按重量份數(shù)將偏氯乙烯單體15 30份、丙烯酸甲酯O.15 .2.8份、乳化劑水溶液2. O 8份、引發(fā)劑水溶液I. 2 2. 5份加入聚合釜進(jìn)行第二階段聚合反應(yīng)，反應(yīng)溫度為5(T60°C，反應(yīng)時(shí)間為I 3小時(shí)； (6)以混合單體100份計(jì),按重量份數(shù)將偏氯乙烯單體4 40份、共聚單體I 6.5份、乳化劑水溶液3 7. 5份、引發(fā)劑水溶液2. 5 4. 5份加入聚合釜進(jìn)行第三階段聚合反應(yīng)，反應(yīng)溫度為5(T60°C，反應(yīng)時(shí)間為3 5小時(shí)； (7)快速加入剩余引發(fā)劑I.5 5份繼續(xù)進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)溫度為5(T6(TC，反應(yīng)時(shí)間為I I. 5小時(shí)；之后升溫至65 72°C，熟化、過濾即得到耐蒸煮PVDC水性乳液。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種耐蒸煮PVDC水性乳液的制備方法，其特征在于步驟(I) (6)所述的混合單體由88 95份偏氯乙烯和5 12份共聚單體組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種耐蒸煮PVDC水性乳液的制備方法，其特征在于所述的共聚單體選自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羥乙酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸中的兩種或幾種的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種耐蒸煮PVDC水性乳液的制備方法，其特征在于所述的共聚單體選自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯腈、丙烯酸、衣康酸中的兩種或幾種的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種耐蒸煮PVDC水性乳液的制備方法，其特征在于步驟(I)所述的引發(fā)劑選自過硫酸銨與亞硫酸鈉混合物或過硫酸鈉與硫代硫酸鈉混合物或叔丁基過氧化氫與雕白粉混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種耐蒸煮PVDC水性乳液的制備方法，其特征在于步驟(I)所述的乳化劑選自山梨醇酐單油酸酯、苯乙烯磺酸鈉、甲基丙烯酸2-磺酸乙酯、2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸中的兩種或幾種的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種耐蒸煮PVDC水性乳液的制備方法，其特征在于步驟(2)所述的種子乳化劑選自十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、烷基苯磺酸鈉中的一種或幾種的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種耐蒸煮PVDC水性乳液的制備方法，其特征在于步驟(2)所述的PH調(diào)節(jié)劑選自冰醋酸、乙二酸、碳酸氫鹽中的一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種耐蒸煮PVDC水性乳液的制備方法，本發(fā)明采用偏氯乙烯單體和共聚單體在聚合釜中進(jìn)行共聚反應(yīng)，通過分段加入偏氯乙烯單體、共聚單體及助劑，控制反應(yīng)溫度和時(shí)間，合成了一種耐蒸煮PVDC水性乳液，本發(fā)明的方法制備的耐蒸煮PVDC水性乳液適用于雙向拉伸尼龍膜的涂布，成膜后阻隔性能好，制得的涂布膜具有良好的抗水煮“泛白”特性，水煮后涂布膜外觀透明，可廣泛應(yīng)用于果蔬、生鮮肉類等水煮殺菌食品的包裝材料。
文檔編號(hào)C09D127/08GK102924643SQ20121042181
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月29日
發(fā)明者鄧建明, 韓金銘, 吳宇鵬, 蘇蘭輝, 周強(qiáng), 吳學(xué)紅, 鄭向軍, 陳俊杰, 呂穎琦 申請(qǐng)人:浙江巨化股份有限公司電化廠