本发明涉及高分子材料，具体来说涉及一种涂布于纸张的具有阻油阻水的抗菌热封胶的制备方法及用途。
背景技术：
1、由于石油基包装材料带来的微塑料残留污染以及食品接触安全性问题，全球各国开始陆续出台各类环保政策，可回收利用和/或可生物降解的食品包装材料的需求呈现爆发式增长，纸基包装作为最具应用前景的绿色可持续材料之一，近几年来的相关研究以及产业化应用发展迅猛。但由于天然纤维材料本身固有的缺点如无抗菌性、阻隔性以及热封，导致纸基包装材料在替换淋pe纸以及纸/铝/塑复合材料的过程中遇到了新的挑战。
2、使用纸张涂层是目前主要的替代方法之一，其中一种解决方案使用可生物降解涂层如淀粉、多糖以及合成生物基聚合物类如聚乳酸（pla）或聚羟基烷基酸酯（pha），虽然该类可生物降解材料安全环保，但无法同时满足低成本、阻隔性、热封性、机械性能以及抗菌性等。如中国专利申请cn111719341a公开公布了一种pla淋膜纸，其中淋膜层为热塑性淀粉(tps)与聚乳酸(pla)的共混材料，可有效解决机械性能以及聚乳酸(pla)供应紧缺、价格高昂的问题，但是无法耐高温以及防水的问题。而另一种解决方案为制备可回收利用涂布纸，其中涂层包括丙烯酸酯共聚乳液、蜡乳液和/或乙烯丙烯酸共聚物，该类产品具备阻油阻水以及热封性，但该类涂层都会出现柔韧性问题。如中国专利申请cn105189586 a公开了一种混合乙烯-（甲基）丙烯酸有机硅烷复合胶乳乳液用于食品包装材料的涂层，但其侧重于涂层的耐磨性、抗不良溶剂以及抗划伤性等。
技术实现思路
1、本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种涂布于纸张的具有阻油阻水的抗菌热封胶的制备方法及用途，本发明将乙烯基共聚乳液与抗菌剂、填料制备成一定比例的抗菌热封胶，涂布于纸张基材上，使涂布纸在一定温度下具有热封性能，且阻油阻水效果能达到运用于直接接触食品的包装材料行业的包装标准。
2、本发明采用的技术方案如下：
3、一种涂布于纸张的具有阻油阻水的抗菌热封胶，按质量百分比计包括如下组份，按质量百分比计包括如下组份，水性乙烯基共聚乳液34~49%；软水38～58％；消泡剂0.1～0.5％；抗菌剂0.1~2%；乙烯-马来酸酐1~10%；氨水1~10%；填料5-40%。
4、进一步方案为，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。
5、进一步方案为，抗菌剂为肉桂醛，肉桂醛是一种不溶于水的环保天然抗菌剂，常用于食用香料、保鲜防腐防霉剂。采用天然的抗菌剂肉桂醛，替代现用的合成类抗菌剂。
6、进一步方案为，所述填料为层状材料，包括高岭土、云母片、膨润土、蒙脱土中的一种或多种。
7、进一步方案为，所述水性乙烯基共聚乳液，包括乙烯-醋酸乙烯共聚乳液、乙烯-丙烯酸共聚乳液中的一种或多种。
8、本发明另一方面还提供了一种涂布于纸张的具有阻油阻水的抗菌热封胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
9、步骤1，填料浆料：在三口烧瓶中加入乙烯马来酸酐以及氨水，升温至60-90℃，在50-300r/min的搅拌速度保持1-3小时，ph为9-11。随后降至室温，将转速升高为1000-2000r/min，加入填料，持续搅拌2小时，除泡待用；
10、步骤2，抗菌剂乳液：在烧杯中添加乙烯马来酸酐铵盐水溶液，再加入肉桂醛，乳化机以5000-10000r/min的搅拌速度持续5-10min制备成o/w乳液，备用；
11、步骤3，阻油阻水抗菌热封胶的制备：在搅拌速度300~400r/min下向烧杯中依次添加乙烯基共聚乳液、抗菌剂乳液、填料浆料、消泡剂，常温下搅拌30-60min。
12、由于采用了上述技术方案，添加乙烯马来酸酐既可以使填料层状材料分散更加均匀不易沉淀，又因其可与纸张表面纤维网络结构的相互作用增强涂层的附着牢度，且可提升涂层的耐高温性，进一步加强其阻热油性能，加入抗菌剂是因为防止乳液容易发霉。
13、采用两亲性嵌段共聚物乙烯-马来酸酐乳化肉桂醛，能够吸附在肉桂醛油滴表面，以其疏水基团和亲水基团为导向，形成油水界面膜而形成稳定的o/w乳液，从而均匀的分散于热封胶中起抗菌作用。
14、乙烯-马来酸酐共聚物中乙烯链段具有疏水性，马来酸酐链段水解后具有亲水性，因而共聚物具有两亲性，作为分散剂具有足够多的功能基团可以吸附填料悬浮物将其包围在溶剂化的聚合物链中，通过基团间的静电排斥效应以及分子链的空间位阻效应以产生屏障，防止颗粒间的聚集沉淀。
15、固有的反应活性使得乙烯-马来酸酐可提升热封胶与基材的附着牢度。
16、本发明又一方面还提供了一种抗菌阻油纸张，包括纸张及其表面的热封胶层，所述热封胶层中的热封胶为前述的的热封胶或前述的方法所制备的热封胶；
17、所述热封胶层厚度为5～10μm或7μm；
18、所述纸张为可用于食品包装材料的纸张。
19、所述热封胶层制备方法为将热封胶均匀涂布在纸张表面，于110～130℃干燥5～7s，在纸张表面形成热封胶层。
20、本发明最后一方面还提供了前述的热封胶或前述方法所制备的热封胶或抗菌阻油纸张在食品包装材料领域的用途。
21、本发明的有益效果在于：
22、本发明的一种涂布于纸张的具有阻油阻水的抗菌热封胶及其制备方法，通过往水性乙烯基共聚乳液里添加层状填料、乙烯-马来酸酐，提高在纸张上的阻油、阻水效果及性价比，可以使其能在食品包装领域有更多的应用。
23、实施方式
24、下面对本发明作详细的说明。
25、为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
26、实施例
27、热封胶准备原材料如下（重量百分比）
28、填料浆料：在三口烧瓶中加入软水、乙烯-马来酸酐以及氨水，升温至90℃，在250r/min的搅拌速度保持3小时，ph为9。随后降至室温，将转速升高为1000r/min，加入填料，持续搅拌2小时，除泡待用；
29、抗菌剂乳液：在烧杯中添加乙烯-马来酸酐铵盐水溶液，再加入肉桂醛，乳化机以9000 r/min的搅拌速度持续10min制备成o/w乳液，备用；
30、阻油阻水热封胶的制备：在搅拌速度350r/min下依次添加乙烯-丙烯酸共聚乳液、消泡剂、抗菌剂、填料浆料，常温下搅拌35min得到热封胶。
31、本实施例的热封胶涂布后测试结果如下：
32、实施例
33、热封胶制备原材料如下（重量百分比）
34、填料浆料：在三口烧瓶中加入软水、乙烯-马来酸酐以及氨水，升温至60℃，在200r/min的搅拌速度保持2小时，ph为10。随后降至室温，将转速升高为1200r/min，加入填料，持续搅拌2小时，除泡待用；
35、抗菌剂乳液：在烧杯中添加乙烯-马来酸酐铵盐水溶液，再加入肉桂醛，乳化机以10000r/min的搅拌速度持续9min制备成o/w乳液，备用；
36、阻油热封胶的制备：在搅拌速度300r/min下依次添加乙烯-丙烯酸共聚乳液、消泡剂、抗菌剂、填料浆料，常温下搅拌45min得到热封胶。
37、本实施例的热封胶涂布后测试结果如下：
38、实施例
39、热封胶制备原材料如下（重量百分比）
40、填料浆料：在三口烧瓶中加入软水、乙烯-马来酸酐以及氨水，升温至90℃，在300r/min的搅拌速度保持3小时，ph为9.5。随后降至室温，将转速升高为2000r/min，加入填料，持续搅拌2小时，除泡待用；
41、抗菌剂乳液：在烧杯中添加乙烯-马来酸酐铵盐水溶液，再加入肉桂醛，乳化机以10000r/min的搅拌速度持续10min制备成o/w乳液，备用；
42、阻油阻水热封胶的制备：在搅拌速度400r/min下依次添加乙烯-丙烯酸共聚乳液、乙烯-醋酸乙烯共聚乳液、消泡剂、抗菌剂、填料浆料，常温下搅拌60min得到热封胶。
43、本实施例的热封胶涂布后测试结果如下：
44、由以上实施例可知，本发明提供了具有阻油性能的热封胶，该热封胶在一定温度下涂层还具有较好的热封强度。热封胶涂在纸张上烘干后形成阻油涂层，实验结果表明：涂布本发明的阻油热封胶在纸张的上kit防油等级为12级；120℃下热封强度为2.2～3.0 n/15mm；130℃下热封强度为4.7～5.0n/15mm； 150℃下热封强度为6.2～6.5n/15mm。
45、以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。