一种高阻隔塑料膜涂布用的聚氨酯底涂剂及制备方法与流程

本发明涉及聚氨酯底涂剂领域，尤其涉及一种高阻隔塑料膜涂布用的聚氨酯底涂剂及制备方法。

背景技术：

1、随着世界各国对于塑料回收需求的紧迫性越来越高，单一包装在近些年用量需求也越来越大。为了保持传统的金属复合膜或者蒸镀金属复合膜的阻隔性能，单一材质包装或者塑塑复合包装中采高阻隔塑料膜是一个经过市场验证的高性价比的解决方案。

2、目前高阻隔塑料膜主要通过在通用基材，例如聚酯膜pet、尼龙膜pa、双向拉伸聚丙烯膜opp等普通膜材上涂布高阻隔的乳液来实现，常用的高阻隔的乳液包括聚偏二氯乙烯pvdc乳液、聚乙烯醇pva乳液、纳米纤维素乳液等。如果将上述高阻隔乳液通过涂布机，直接涂敷于塑料膜材的表面，后续再制备成单一材质包装或与其他塑料膜制成复合膜包装袋后，经过食品热罐装、巴氏杀菌、高温蒸煮杀菌，或者包装内容物具有一定的酸性、碱性腐蚀性或者高低温的苛刻储存温度下长期放置时，容易出现高阻隔的涂层与基材薄膜分离的情况，从而影响整个包装制品的包装性能。

3、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供了一种高阻隔塑料膜涂布用的聚氨酯底涂剂及制备方法，能提高高阻隔涂层在塑料膜材上的附着力、耐温性能及阻湿阻气性能，进而解决现有技术中存在的上述技术问题。

2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

3、一种高阻隔塑料膜涂布用的聚氨酯底涂剂，包括：

4、主剂、固化剂和溶剂，所述主剂、固化剂和稀释溶剂的重量比为20:2～6：50～120；其中，

5、所述主剂由异氰酸酯单体、聚己内酯多元醇、自制聚酯多元醇、环氧树脂、功能性助剂、硅烷偶联剂、扩链剂、气相二氧化硅、功能性填料和溶剂制成；

6、所述固化剂采用多官能团异氰酸酯固化剂或市售的l-75固化剂。

7、优选的，上述聚氨酯底涂剂的主剂中，各原料用量按重量份计为：

8、

9、优选的，上述聚氨酯底涂剂的主剂中，所述自制聚酯多元醇是由己二酸、对苯二甲酸、己二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇和一缩二乙二醇为原料合成制得的分子量为500～3000、酸值小于1mgkoh/g的聚酯多元醇。

10、优选的，上述聚氨酯底涂剂的主剂中，所述异氰酸酯单体为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或两种。

11、优选的，上述聚氨酯底涂剂的主剂中，所述聚己内酯为分子量为400～4000、官能度为2～3。

12、优选的，上述聚氨酯底涂剂的主剂中，所述环氧树脂为市售的环氧树脂e44、环氧树脂e51中的一种或两种的混合物。

13、优选的，上述聚氨酯底涂剂的主剂中，所述功能性助剂按重量份计包括：催化剂0.000005～0.00001份和耐黄变助剂0.0003～1.99999份；

14、所述功能性填料按重量份计包括：食品级石蜡2.99999～9.99999份和无机金属离子0.000005～0.00001份；

15、所述溶剂采用乙酸乙酯、乙酸甲酯、丙酮、丁酮中的一种或两种混合。

16、优选的，上述聚氨酯底涂剂的固化剂中，所述多官能团异氰酸酯固化剂是由甲苯二异氰酸酯、二苯基二异氰酸酯、三羟甲基丙烷、1、4-丁二醇、分子量小于1000的三官能度聚醚多元醇、乙酸乙酯为原料制成的nco含量为8～15％、固含量为50～80％的异氰酸酯固化剂。

17、一种制备本发明所述的高阻隔塑料膜涂布用的聚氨酯底涂剂的制备方法，包括以下步骤：

18、制备主剂：按本发明所述的主剂配方取各原料，将主剂原料中的异氰酸酯单体、10～20份的溶剂、聚己内酯多元醇和自制聚酯多元醇加入到反应釜中，在60～70℃反应1～2h；加入功能性助剂，升温到80～90℃，保温反应2～4h；加入剩余的溶剂、环氧树脂、硅烷偶联剂和气相二氧化硅，保持温度在70～80℃反应1h，最后加入功能性填料和扩链剂，搅拌0.5h后出料，即制得主剂；

19、将主剂、固化剂和溶剂按重量比20:2～6：50～120的配比，配置成固含量为5～20％的工作液，即为高阻隔塑料膜涂布用的聚氨酯底涂剂。

20、与现有技术相比，本发明所提供的高阻隔塑料膜涂布用的聚氨酯底涂剂及制备方法，其有益效果包括：

21、该聚氨酯底涂剂能涂敷在塑料膜材上形成一层0.5～1.5μm的聚氨酯底涂层，方便后续涂敷高阻隔功能液体，该聚氨酯底涂剂能提高高阻隔涂层在塑料膜材上的附着力、耐温性能及阻湿阻气性能，进而解决现有的pvdc、pva、纳米纤维素等高阻隔涂布膜上的阻隔材料与基体薄膜附着力差，不耐高温、不耐介质腐蚀等问题。

技术特征：

1.一种高阻隔塑料膜涂布用的聚氨酯底涂剂，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的高阻隔塑料膜涂布用的聚氨酯底涂剂，其特征在于，所述主剂中，各原料用量按重量份计为：

3.根据权利要求1或2所述的高阻隔塑料膜涂布用的聚氨酯底涂剂，其特征在于，所述主剂中，所述自制聚酯多元醇是由己二酸、对苯二甲酸、己二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇和一缩二乙二醇为原料合成制得的分子量为500～3000、酸值小于1mgkoh/g的聚酯多元醇。

4.根据权利要求1或2所述的高阻隔塑料膜涂布用的聚氨酯底涂剂，其特征在于，所述主剂中，所述异氰酸酯单体为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或两种。

5.根据权利要求1或2所述的高阻隔塑料膜涂布用的聚氨酯底涂剂，其特征在于，所述主剂中，所述聚己内酯为分子量为400～4000、官能度为2～3。

6.根据权利要求1或2所述的高阻隔塑料膜涂布用的聚氨酯底涂剂，其特征在于，所述主剂中，所述环氧树脂为市售的环氧树脂e44、环氧树脂e51中的一种或两种的混合物。

7.根据权利要求1或2所述的高阻隔塑料膜涂布用的聚氨酯底涂剂，其特征在于，所述主剂中，所述功能性助剂按重量份计包括：催化剂0.000005～0.00001份和耐黄变助剂0.0003～1.99999份；

8.根据权利要求1或2所述的高阻隔塑料膜涂布用的聚氨酯底涂剂，其特征在于，所述固化剂中，所述多官能团异氰酸酯固化剂是由甲苯二异氰酸酯、二苯基二异氰酸酯、三羟甲基丙烷、1,4-丁二醇、分子量小于1000的三官能度聚醚多元醇、乙酸乙酯为原料制成的nco含量为8～15％、固含量为50～80％的异氰酸酯固化剂。

9.一种制备权利要求1-8任一项所述的高阻隔塑料膜涂布用的聚氨酯底涂剂的制备方法，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种高阻隔塑料膜涂布用的聚氨酯底涂剂及制备方法，聚氨酯底涂剂包括：主剂、固化剂和溶剂，所述主剂、固化剂和溶剂的重量比为20:2～6：50～120；其中，所述主剂由异氰酸酯单体、聚己内酯多元醇、自制聚酯多元醇、环氧树脂、功能性助剂、功能性填料和溶剂制备而成；所述固化剂采用多官能团异氰酸酯固化剂或市售的L‑75固化剂。该聚氨酯底涂剂能解决现有的PVDC、PVA、纳米纤维素等高阻隔涂布膜上的阻隔材料与基体薄膜附着力差，不耐高温、不耐介质腐蚀等问题。

技术研发人员：杜海,隋学斌,赫长生,曹学
受保护的技术使用者：北京高盟新材料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/8