专利名称：食品包装用胶乳及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种胶乳，尤其是食品包装用胶乳及其制备方法和应用，属于新型高分子材料领域。
背景技术：
聚偏二氯乙烯(PVDC)是一种无毒无味、安全可靠的高阻隔性材料，聚偏二氯乙烯(PVDC)胶乳在食品包装中已得到了广泛的应用，除具有塑料的一般性能外，还具有耐油性、耐腐蚀性、保味性以及优异的防潮、防霉、可直接与食品进行接触等性能，同时还具有优良的印刷性能。专利CN1535814A公开一种PVDC层压复合耐高温蒸煮食品包装膜，中间层PVDC(偏二氯乙烯与氯乙烯的共聚物薄膜)分别通过双组分聚氨酯型无溶剂粘接剂与两侧的两层相连，主要解决食品包装膜的高阻隔、透明型、耐高温的问题。专利CN101306743A公开一种牛奶包装膜，外层薄膜为聚偏二氯乙烯薄膜，粘合剂为单、双组分聚氨酯型溶剂或无溶剂粘合齐IJ中的其中一种，内侧的薄膜为黑白聚乙烯薄膜，主要解决材料易吸水、阻隔性低等问题。上述现有技术中的食品包装材料均为多层复合结构，在涂布层与基层间需设置粘合剂层，以保证制得的包装薄膜不变形、不开裂，存在生产工艺复杂、设备要求高，产品价格高等问题。现有技术均未提出一种食品包装用胶乳，在涂布食品包装基材时只需涂布该胶乳，即可使食品包装具有高阻隔性、耐油性、耐腐蚀性、保味性、防潮、防霉、可直接与食品进行接触等性能。本发明胶乳涂布食品包装时，无需涂布底胶，大大降低了食品包装生产成本，且避免现有聚氨酯底胶带来的环境污染问题；同时本发明胶乳具有稳定性好，长期贮存不破乳，涂布量小，易涂布，单体残留量低，制造简单等优点
发明内容
针对现有技术中存在的以上技术问题，本发明提供一种可涂布于聚丙烯薄膜上的食品包装用胶乳及其制备方法和应用，其稳定性好、长期贮存不破乳、涂布量小、易涂布，可替代原有溶剂型聚氨酯底胶，安全性好、环保，可直接涂布于薄膜基材上，无需涂布底胶，大大节约食品包装生产成本；该胶乳制备方法简单，生产条件可控；由其涂布的食品包装薄膜，具有高阻隔性、耐油性、耐腐蚀性、保味性、防潮、防霉、可直接与食品进行接触、阻燃等性能。本发明是通过以下技术方案实现的食品包装用胶乳，由以下反应原料通过乳液聚合方式共聚而成，反应原料及重量份为(I)单体混合物50份，所述单体混合物包括占混合单体总重量89-91%的偏二氯乙烯、占混合单体总重量4-6%的丙烯酸-2-乙基己酯、占混合单体总重量O. 3-0. 7%的丙烯腈和占混合单体总重量4-6%的甲基丙烯酸；(2)引发剂，所述引发剂包括有机过氧化物O. 04-0. 12份和甲醛合次硫酸氢钠O. 04-0. 12 份;
(3)种子聚合乳化剂，所述种子聚合乳化剂包括选自磺酸钠类化合物中的任意一种O. 06份和MA-80 (化学名为磺基琥珀酸甲基异丁基甲酯盐，或称为丁二酸二己酯磺酸钠)O. 14 份；(4)混合乳化剂，所述混合乳化剂包括C0PS-1 (化学名为2-烯丙基醚-3-羟基丙烷-1-磺酸钠)0. 6份和2A-1乳化剂(化学名为烷基二苯醚二磺酸盐，商品名为D0WFAX8390，或为 D0WFAX30599) O. 5 份；(5)助剂，所述助剂包括醋酸铵O. 012份和氯化亚铁O. 0005份。优选地，所述引发剂中有机过氧化物为叔丁基过氧化氢；所述种子聚合乳化剂中磺酸钠类化合物为十二烷基苯磺酸钠。本发明还提供所述食品包装用胶乳的制备方法，采用种子聚合方法制备，具体制备步骤包括(I)混合单体配制将所述偏二氯乙烯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯腈混合后搅拌2h，备用；(2)混合乳化剂配制将所述C0PS-1、2A_1乳化剂、甲基丙烯酸混合后，加水稀释至10份，高速搅拌混匀，备用；(3)引发剂配制将所述两种引发剂分别稀释至质量百分浓度为2%，备用；(4)种子聚合反应将去离子水或软水32份、所述助剂、所述种子聚合乳化剂加入反应釜中，封釜，用氮气置换3次，抽真空，吸入占步骤I配制好的混合单体总重量5%的混合单体，冷分散O. 5h，升 温至47°C，以8kg/48h的速度连续泵入配制好的引发剂，控制反应温度为55°C，当压力降至O. 01-0. 03MPa时，种子聚合结束，得到种子胶乳；(5)乳液聚合以16h加完的速度连续泵入步骤2配制好的混合乳化剂、步骤I制得的剩余的混合单体，当压力降至O -O. OlMPa时，反应结束，加微晶石蜡，抽真空，底阀不打开脱吸lh，温度升至70°C保持lh，底阀微开，脱吸2h，然后加入O.1MPa的水蒸汽，过滤，得到共聚乳液。本发明还提供所述食品包装用胶乳在涂覆食品包装薄膜中的应用。本发明还提供涂覆所述食品包装用胶乳的食品包装薄膜。本发明乳液在混合乳化剂中加入了反应型乳化剂，改善了乳液的稳定性；进一步地，单体甲基中丙烯酸在乳液聚合阶段与反应型乳化剂一同加入，由于丙烯酸水溶性好，其对乳化剂的包裹性好，制得的聚合物粒径分布均匀，乳液稳定性好，可达到常温下存放2年不破乳、无沉淀的效果。此外，制得的乳液胶粘性好，可在不涂布底胶的情况下，直接涂布于食品包装薄膜等薄膜基材上，代替现有聚氨酯底胶。本发明制备方法中，采用了特定的加料时间和工艺控制参数，添加了助剂醋酸铵，使得制备的乳液具有良好的稳定性；进一步地，在真空脱吸步骤前，加入微晶石蜡，可起到消泡作用，改善真空脱吸效果，从而降低单体残留量，且冷却后微晶石蜡呈固态，能够通过过滤进行回收利用。本发明可制得固含量约为50%的共聚胶乳，可涂布于聚丙烯薄膜上，用于食品包装。该胶乳稳定性好、长期贮存不破乳、涂布量小、易涂布，安全性好、环保，大大节约食品包装生产成本；该胶乳制备方法简单，生产条件可控；由其涂布的食品包装薄膜，具有高阻隔性、耐油性、耐腐蚀性、保味性、防潮、防霉、可直接与食品进行接触、阻燃等性能。
制得的乳液可以用以下方法测定
权利要求
1.一种食品包装用胶乳，其特征是该胶乳由以下反应原料通过乳液聚合方式共聚而成,反应原料及重量份为(1)单体混合物50份，所述单体混合物包括占混合单体总重量89-91%的偏二氯乙烯、 占混合单体总重量4-6%的丙烯酸-2-乙基己酯、占混合单体总重量O. 3-0. 7%的丙烯腈和占混合单体总重量4-6%的甲基丙烯酸；(2)引发剂，所述引发剂包括有机过氧化物O.04-0. 12份和甲醛合次硫酸氢钠O.04-0. 12 份;(3)种子聚合乳化剂，所述种子聚合乳化剂包括选自磺酸钠类化合物中的任意一种O.06 份和 MA-80 为 O. 14 份；(4)混合乳化剂，所述混合乳化剂包括C0PS-1为O.6份和2A-1乳化剂为O. 5份；(5)助剂，所述助剂包括醋酸铵O.012份和氯化亚铁O. 0005份。
2.根据权利要求1所述的食品包装用胶乳，其特征是所述引发剂中有机过氧化物为叔丁基过氧化氢。
3.根据权利要求1所述的食品包装用胶乳，其特征是所述种子聚合乳化剂中磺酸钠类化合物为十二烷基苯磺酸钠。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的食品包装用胶乳的制备方法，其特征在于采用种子聚合方法制备，具体制备步骤包括(1)混合单体配制将所述偏二氯乙烯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯腈混合后搅拌2h，备用；(2)混合乳化剂配制将所述C0PS-1、2A-1乳化剂、甲基丙烯酸混合后，加水稀释至10 份，高速搅拌混匀，备用；(3)引发剂配制将所述两种引发剂分别稀释至质量百分浓度为2%，备用；(4)种子聚合反应将去离子水或软水32份、所述助剂、所述种子聚合乳化剂加入反应釜中，封釜，用氮气置换3次，抽真空，吸入占步骤I配制好的混合单体总重量5%的混合单体，冷分散O. 5h，升温至47°C，以8kg/48h的速度连续泵入配制好的引发剂，控制反应温度为55°C，当压力降至O. 01-0. 03MPa时，种子聚合结束，得到种子胶乳；(5)乳液聚合以16h加完的速度连续泵入步骤2配制好的混合乳化剂、步骤I制得的剩余的混合单体，当压力降至O -O. OlMPa时，反应结束，加微晶石蜡，抽真空，底阀不打开脱吸lh，温度升至70°C保持lh，底阀微开，脱吸2h，然后加入O.1MPa的水蒸汽，过滤，得到共聚乳液。
5.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的食品包装用胶乳在涂覆食品包装薄膜中的应用。
6.涂覆根据权利要求1至3中任一权利要求所述的食品包装用胶乳的食品包装薄膜。
全文摘要
本发明公开了一种食品包装用胶乳及其制备方法和应用，其以一定量的偏二氯乙烯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯腈和甲基丙烯酸为混合单体，选用特定的种子乳化剂和混合乳化剂，采用特定的种子乳液聚合方法制得。其可直接涂布于食品包装薄膜基材上，无需涂布底胶，大大节约食品包装生产成本。由其涂布的食品包装薄膜，具有高阻隔性、耐油性、耐腐蚀性、保味性、防潮、防霉、可直接与食品进行接触、阻燃等性能，且单体残留量低。该胶乳稳定性优异。
文档编号C08F220/18GK103044603SQ20121057230
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者方勇, 邢青涛 申请人:海南必凯水性涂料有限公司