一种无苯无酮食品级热塑性树脂及其制备方法与流程

文档序号:12639814阅读:502来源:国知局

本发明涉及食品级热塑性树脂及其制备方法及其制备工艺,属于环保油漆制备领域。



背景技术:

热塑性树脂涂料是指以热塑性树脂作为主要成膜物质一类涂料,涂料靠溶剂挥发干燥成膜,干燥后的漆膜受热变软,受冷变硬。食品容器和包装通常需要印刷,为了人体健康,必须采用符合食品卫生要求的食品级别印刷油墨涂料。

现有的用于食品级别器具涂装的印刷油墨,由于原材料和工艺控制存在不足的原因,导致树脂产品中存在酮、苯等有害有毒物质,导致产品无法满足《有害物质标准》中A类物料控制要求,1A、1B和2类致癌、致畸和生殖毒性的物质、剧毒或有毒物质的控制要求。因此,为了满足食品器具的涂装卫生要求,需要开发一种新的食品级热塑性树脂及其工艺制备方法。



技术实现要素:

为了满足食品级印刷要求,本发明提供一种新型的无苯无酮食品级热塑性树脂及其制备方法。通过本发明方法制备的无苯无酮食品级热塑性树脂,达到食品卫生和安全的要求,对人体健康没有任何损害,且具有优异的快干、高硬度、耐醇性好等特点。

本发明技术方案如下。

一种无苯无酮食品级热塑性树脂,按重量百分比计,包括如下组分:甲基丙稀酸甲酯38~48 wt%,丙烯酸丁酯2.5~3.5wt%,甲基丙稀酸丁酯2.5~3.5wt%,甲基丙烯酸0.5~1.5 wt%,过氧化-2-乙基己酯 0.2~0.4 wt%,醋酸正丙酯 43.1~56.3wt%。

优选的,甲基丙稀酸甲酯43wt%,丙烯酸丁酯3wt%,甲基丙稀酸丁酯3wt%,甲基丙烯酸1wt%,过氧化-2-乙基己酯0.3wt%,醋酸正丙酯49.7wt%。

所述一种无苯无酮食品级热塑性树脂的制备方法,包括如下步骤:

(1)将醋酸正丙酯的65~75%的量加入反应釜中,反应釜升温后保温;

(2)留取过氧化-2-乙基己酯的1‰质量之后,将其余各组分混合均匀,滴加入反应釜中;滴加完毕后,以醋酸正丙酯冲洗滴加管,继续保温;

(3)以留取的过氧化-2-乙基己酯的1‰重量与冲洗滴加管后剩余的醋酸正丙酯混合,添加到反应釜中,继续保温;

(4)保温结束后,降至室温,过滤,得到所述水溶性热塑丙烯酸树脂。

进一步地,步骤(1)中,所述保温的温度为102~108℃,持续保温到步骤(2)中混合组分滴加完成。

进一步地,步骤(2)中,所述滴加的时间为5.5~6.5小时。

进一步地,步骤(2)中,滴加速度按照混合组分的总质量除以滴加时间得到,并控制匀速滴加。

进一步地,步骤(2)中,所述继续保温是在102~108℃保温80~100分钟。

进一步地,步骤(3)中,所述继续保温是在102~108℃保温6~7小时。

与现有技术相比,本发明具有如下优点和有益效果:

(1)本发明的无苯无酮食品级热塑性树脂,达到食品卫生和安全的要求,对人体健康没有任何损害,且具有优异的快干、高硬度、耐醇性好等特点;

(2)本发明的无苯无酮食品级热塑性树脂外观水白清澈透明,色泽(Fe-Co)≤1#,粘度为3万-4.5万cps/ 25℃,固含量为50±2%,酸值<5mgkOH/g,玻璃化温度(Tg)为80℃。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步阐述,但本发明不限于以下实施例。需指出的是,以下若有未特别详细说明之过程或参数,均是本领域技术人员可参照现有技术理解或实现的。

实施例1

一种无苯无酮食品级热塑性树脂,其重量组分原材料包括:甲基丙稀酸甲酯 43kg,丙烯酸丁酯 3 kg,甲基丙稀酸丁酯 3 kg,甲基丙烯酸 1 kg,过氧化-2-乙基己酯 0.3 kg,醋酸正丙酯 49.7 kg。

制备所述无苯无酮食品级热塑性树脂,包括如下步骤:

(1)将35kg醋酸正丙酯投入到反应釜中,反应釜升温到105℃,并保持该温度至步骤(2)中混合组分滴加完成;

(2)留取0.3g过氧化-2-乙基己酯;将甲基丙稀酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙稀酸丁酯、甲基丙烯酸所组成的单体,和剩余的引发剂过氧化-2-乙基己酯,搅拌以均匀混合,得到混合液;

(3)将上述混合液,以流速V=0.14kg/min匀速滴加到反应釜中,完成后以醋酸正丙酯冲洗滴加管,继续105℃保温1.5小时。

(4)以0.3g过氧化-2-乙基己酯与冲洗滴加管后剩余的醋酸正丙酯混合液,补加到反应釜中,继续保温105℃持续6.5小时;

(5)保温结束后,降至室温,过滤,得到所述水溶性热塑丙烯酸树脂。

制备的无苯无酮食品级热塑性树脂外观水白清澈透明,色泽(Fe-Co)≤1#,粘度为3.8万cps/ 25℃,固含量为50%,酸值<4mgKOH/g,玻璃化温度(Tg)为80℃。

同样的情况下,树脂涂膜后,比现有同类产品快干(2小时),膜的硬度达到H级,且在50vol%的乙醇中浸泡12h不起泡。

实施例2

一种无苯无酮食品级热塑性树脂,其重量组分原材料包括:甲基丙稀酸甲酯 480 kg,丙烯酸丁酯 35 kg,甲基丙稀酸丁酯 35kg,甲基丙烯酸 15 kg,过氧化-2-乙基己酯 4kg,醋酸正丙酯 431kg。

制备所述无苯无酮食品级热塑性树脂,包括如下步骤:

(1)将323kg醋酸正丙酯投入到反应釜中,反应釜升温到108℃,并保持该温度至步骤(2)中混合组分滴加完成;

(2)留取4g过氧化-2-乙基己酯;将甲基丙稀酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙稀酸丁酯、甲基丙烯酸所组成的单体,和剩余的引发剂过氧化-2-乙基己酯,搅拌以均匀混合,得到混合液;

(3)将上述混合液,以流速V=1.58kg/min匀速滴加到反应釜中,完成后以醋酸正丙酯冲洗滴加管,继续108℃保温100分钟;

(4)以留取的4g过氧化-2-乙基己酯与冲洗滴加管后剩余的醋酸正丙酯混合液,补加到反应釜中,继续保温108℃持续7小时;

(5)保温结束后,降至室温,过滤,得到所述水溶性热塑丙烯酸树脂。

制备的无苯无酮食品级热塑性树脂外观水白清澈透明,色泽(Fe-Co)≤1#,粘度为4.5万cps/ 25℃,固含量为52%,酸值<4.5mgKOH/g,玻璃化温度(Tg)为80℃。

同样的情况下,树脂涂膜后,比现有同类产品快干(2小时),膜的硬度达到H级,且在50vol%的乙醇中浸泡12h不起泡。

实施例3

一种无苯无酮食品级热塑性树脂,其重量组分原材料包括:甲基丙稀酸甲酯 380 kg,丙烯酸丁酯 25 kg,甲基丙稀酸丁酯 25kg,甲基丙烯酸 5 kg,过氧化-2-乙基己酯 2kg,醋酸正丙酯 563kg。

制备所述无苯无酮食品级热塑性树脂,包括如下步骤:

(1)将210kg醋酸正丙酯投入到反应釜中,反应釜升温到108℃,并保持该温度至步骤(2)混合组分滴加完成;

(2)留取2g过氧化-2-乙基己酯;将甲基丙稀酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙稀酸丁酯、甲基丙烯酸所组成的单体,和剩余的引发剂过氧化-2-乙基己酯,搅拌以均匀混合,得到混合液;

(3)将上述混合液,以流速V=1.32kg/min匀速滴加到反应釜中,完成后以醋酸正丙酯冲洗滴加管,继续102℃保温90分钟;

(4)以留取的2g过氧化-2-乙基己酯与冲洗滴加管后剩余的醋酸正丙酯混合液,补加到反应釜中,继续保温102℃持续6小时;

(5)保温结束后,降至室温,过滤,得到所述水溶性热塑丙烯酸树脂。

制备的无苯无酮食品级热塑性树脂外观水白清澈透明,色泽(Fe-Co)≤1#,粘度为3万cps/ 25℃,固含量为48%,酸值<4mgKOH/g,玻璃化温度(Tg)为80℃。

同样的情况下,树脂涂膜后,比现有同类产品快干(2.5小时),膜的硬度达到H级,且在50vol%的乙醇中浸泡12h不起泡。

根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。

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