专利名称：一种聚氨酯/聚丙烯酸酯共聚物及其制备的bopp膜的制作方法
技术领域：
本发明属于涂料领域，具体涉及一种聚氨酯/聚丙烯酸酯共聚物及其制备的BOPP膜。
背景技术：
双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)是最主要的包装塑料薄膜之一，具有质轻、透明性好、防潮抗氧、气密性好、有韧性耐折、表面光滑耐热酸碱、溶剂、摩擦、撕裂，能再现商品的造型、色彩，而且价格低廉，加工性能优异，常用作复合薄膜的面层材料等而作为基材使用，可广泛应用于塑料包装材料。但是由于聚烯烃薄膜无极性、印刷困难，因此业内通常采用电晕法和涂层法处理BOPP表面，使其表面能增加，从而达到增加基材BOPP与油墨层覆层的粘结力。但电晕处理的电晕量通常不好控制，塑料薄膜经电晕处理后的表面湿张力衰减比较严重。相对于电晕处理法，涂层法处理BOPP薄膜表面具有处理后表面湿张力不会因为高温、高湿的气候条件而衰减，而且涂层材料也有较好的耐水、耐溶剂性，且工艺简单、生产成本低、储存与可操作生产时间长等优点。涂层法中最重要的是高分子涂覆液的制备，目前常用的高分子涂覆液是氯化聚丙烯，聚丙烯酸酯类、聚氨酯类等。但氯化聚丙烯往往需要使苯类溶剂，不符合绿色环保的要求，而单独使用聚丙烯酸酯类高分子溶液时，由于丙烯酸酯聚合物一般为链状线形结构，对温度极为敏感，随温度上升会逐渐变软、变粘；温度降低到一定限度又会逐渐变脆、耐候性差，所以所得的涂层性能较差；单独使用聚氨酯类高分子溶液时，存在耐热性差的问题。工业上一般采用直接物理混合方法对两者进行改性，但相容性差，涂膜性能不能充分发挥，使用寿命短，存在收缩变形等问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的首要目的在于提供一种聚氨酯/聚丙烯酸酯共聚物；该聚氨酯/聚丙烯酸酯共聚物同时具备聚氨酯优异的弹性、耐磨性、粘接性、耐低温性、耐溶剂性以及耐生物老化性性能，又具有聚丙烯酸酯强度高、耐磨、尺寸稳定性好、附着力高、光性能优良的优点。本发明的另一个目的在于提供上述聚氨酯/聚丙烯酸酯共聚物的制备方法；本发明的再一个目的在于提供一种由聚氨酯/聚丙烯酸酯共聚物为原料制备而成的BOPP膜；本发明还有一个目的在于提供上述BOPP膜的制备方法。本发明是通过以下技术方案实现 的一种聚氨酯/聚丙烯酸酯共聚物，该聚氨酯/聚丙烯酸酯共聚物的分子结构式为
权利要求
1.一种聚氨酯/聚丙烯酸酯共聚物，其特征在于该聚氨酯/聚丙烯酸酯共聚物的分子结构式为
2.根据权利要求1所述的聚氨酯/聚丙烯酸酯共聚物的制备方法，其特征在于包括以下步骤 (1)甲基丙烯酸羟基酯封端的聚氨酯大分子单体的制备按重量份计，加入除水的100份聚醚二元醇，升温至60 85°C，再加入二异氰酸酯12 50份，搅拌混合均匀，升温至60 80°C，反应3 7h后得到端基为-NCO的聚氨酯预聚物；然后加入8 26份的(甲基)丙烯酸羟基酯，在80°C下反应4h后，即得到甲基丙烯酸羟基酯封端的聚氨酯大分子单体； (2)聚丙烯酸酯大分子单体的制备按重量份计，将80 90份的(甲基)丙烯酸酯，8 10份的(甲基)丙烯酸羟基酯，溶剂100份，2 5份的引发剂，搅拌混合均匀，升温至60 80°C反应0. 5h，再加入I 3份的引发剂，在60 80°C下反应10 40h后除去溶剂，制得聚丙烯酸酯大分子单体； (3)聚氨酯/聚丙烯酸酯共聚物的制备按重量份计，将38 60份的甲基丙烯酸羟基酯封端的聚氨酯大分子单体搅拌升温至40°C，加入40 62份的聚丙烯酸酯大分子单体和0. 01 0. 10份的催化剂，搅拌混合均匀后升温至60 70°C，反应2 7小时后得到聚氨酯/聚丙烯酸酯。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤(I)中所述的聚醚二元醇的分子量为1000 2000 ；所述的二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、己二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的一种以上； 所述的(甲基)丙烯酸羟基酯为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯和丙烯酸4-羟基丁酯中的一种以上。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述的(甲基)丙烯酸酯为(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸十八酯、(甲基)丙烯酸月桂酯和(甲基)丙烯酸苄酯中的一种以上的混合物； 所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化氢、过氧化二碳酸二异丙酯、过硫酸钾、氢过氧化(叔)丁基、过氧化氢对盂烷、过氧化十二酰和过氧化二苯甲酰中的一种以上的混合物； 所述的溶剂为环己酮或二甲苯； 所述的除去溶剂的方法是旋转蒸发法。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤(3)所述的催化剂为有机锡类催化剂或有机锌类催化剂。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述的二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯；所述的(甲基)丙烯酸羟基酯为甲基丙烯酸羟乙酯。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于所述的(甲基)丙烯酸酯为甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸丙酯中的一种以上； 所述的引发剂为偶氮二异丁氰。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于所述的有机锡类催化剂为二丁基二月桂酸锡。
9.一种由权利要求1所述聚氨酯/聚丙烯酸酯共聚物为原料制备而成的BOPP膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤取10份聚氨酯/聚丙烯酸酯共聚物，0.4份的引发剂a，a - 二乙氧基苯乙酮，搅拌5 15分钟至混合均匀，得到紫外光固化涂料，将紫外光固化材料在BOPP表面涂膜，经波长为365nm的紫外光照射lmin，得到BOPP膜。
10.根据权利要求9所述的制备方法制备得到的BOPP膜，其特征在于该BOPP膜的表面张力为53 56达因。
全文摘要
本发明属于涂料领域，公开了一种聚氨酯/聚丙烯酸酯共聚物及其制备的BOPP固化膜。该聚氨酯/聚丙烯酸酯共聚物是由以下步骤制备的(1)甲基丙烯酸羟基酯封端的聚氨酯大分子单体的制备；(2)聚丙烯酸酯大分子单体的制备；(3)聚氨酯/聚丙烯酸酯共聚物的制备。由聚氨酯/聚丙烯酸酯共聚物为原料制备的BOPP膜的制备方法包括取10份聚氨酯/聚丙烯酸酯共聚物，0.4份的引发剂α，α-二乙氧基苯乙酮，充分搅拌5～15分钟至混合均匀，得到紫外光固化涂料，将紫外光固化材料在BOPP表面涂膜，经波长为365nm的紫外光照射1min，得到BOPP膜。
文档编号C08F220/28GK103059315SQ201210593939
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者刘伟区, 王红蕾 申请人:中科院广州化学有限公司