專利名稱：食品罐頭內(nèi)壁用低粘度環(huán)氧丙烯酸酯涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及食品罐頭內(nèi)壁用低粘度環(huán)氧丙烯酸酯涂料的制備方法，特別是涉及一種可用于電子束固化的食品罐頭內(nèi)壁用低粘度環(huán)氧丙烯酸酯涂料的制備方法。
背景技術(shù)：
食品罐頭通常需要在其內(nèi)表面涂有某種涂料，防止罐頭內(nèi)容物與罐壁相互間的化學(xué)作用和微量有害物質(zhì)對內(nèi)容物的污染；保持內(nèi)容物的新鮮度以及原有的風(fēng)味，使罐頭食品能在長時(shí)間內(nèi)貯藏、運(yùn)輸和銷售，不影響其食用價(jià)值?，F(xiàn)有的罐頭內(nèi)壁涂料主要為熱烘烤型涂料，需要在180-220°C高溫下烘烤10-20分鐘才能固化，造成了能量的大量浪費(fèi)。近年來，隨著國際社會對化工產(chǎn)品節(jié)能環(huán)保要求的提高，紫外線(UV)和電子束(EB)固化技術(shù)發(fā)展越來越快，而電子束(EB)固化技術(shù)相比紫外線(UV)固化技術(shù)以其無需光引發(fā)劑、固化更充分的特點(diǎn)更適合于罐頭內(nèi)壁涂料。環(huán)氧丙烯酸酯是國內(nèi)光固化產(chǎn)業(yè)內(nèi)消耗量最大的低聚物，但是粘度很高，常溫下為半固體膠狀，配制涂料時(shí)需要添加大量的活性稀釋劑降低粘度，不但導(dǎo)致涂料成本增加，而且使得固化后的涂膜綜合性能降低，如耐腐蝕性降低，力學(xué)性能變差等。用改性方法降低環(huán)氧丙烯酸酯的主要手段是用雙羥基化合物(如聚乙二醇400、聚乙二醇800等)對環(huán)氧丙烯酸酯進(jìn)行改性，如CN101928508A所述的一種聚乙二醇改性的環(huán)氧丙烯酸酯涂料及其制備方法、褚衡等寫的“低粘度環(huán)氧丙烯酸酯紫外光固化涂料的研制”;還有楊世芳(“醇改性環(huán)氧丙烯酸酯紫外光固化涂料制備研究”)等利用二縮三乙二醇進(jìn)行改性。但是這樣得到·的改性環(huán)氧丙烯酸酯分子鏈長，不飽和度低，固化后的涂膜會產(chǎn)生硬度低、交聯(lián)密度低等缺陷，而且只能用在UV固化領(lǐng)域，不能滿足電子束(EB)固化的要求。完全適用于電子束(EB)固化的要求的低粘度環(huán)氧丙烯酸酯在國內(nèi)還未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)而提供一種食品罐頭內(nèi)壁用低粘度環(huán)氧丙烯酸酯涂料及其制備方法，其適用于電子束固化、附著力好。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:食品罐頭內(nèi)壁用低粘度環(huán)氧丙烯酸酯涂料的制備方法，包括有以下步驟:I)低粘度環(huán)氧丙烯酸酯樹脂的制備a、在反應(yīng)容器中加入雙酚A型環(huán)氧樹脂和催化劑，催化劑的量為環(huán)氧樹脂質(zhì)量的0.3% - 0.5% ;攪拌升溫至100-110°C，加入季戊四醇，季戊四醇與雙酚A型環(huán)氧樹脂的摩爾比為0.1-0.2:1，保持溫度并冷凝回流2-4小時(shí)，制得季戊四醇環(huán)氧酯；b、將步驟a制得的季戊四醇環(huán)氧酯降溫至85-100°C，滴加催化劑、阻聚劑和丙烯酸的混合物，控制混合物在30-60分鐘內(nèi)滴加完，恒溫反應(yīng)4-6小時(shí)；測得體系酸值(5mgK0H/g時(shí)，冷卻出料，制得低粘度環(huán)氧丙烯酸酯樹脂；其中，催化劑的用量為季戊四醇環(huán)氧酯質(zhì)量的0.5%-0.8%，阻聚劑的用量為季戊四醇環(huán)氧酯質(zhì)量的0.03%-0.05% ;丙烯酸與季戊四醇環(huán)氧酯的摩爾比為1.02-1.05:1 ；2)低粘度環(huán)氧丙烯酸酯涂料的制備向步驟I)所制得的低粘度環(huán)氧丙烯酸酯樹脂中加入流平劑以及消泡劑，攪拌混合均勻，即得食品罐頭內(nèi)壁用低粘度環(huán)氧丙烯酸酯涂料。按上述方案，所述步驟a和步驟b中的催化劑為四丁基溴化銨或四乙基溴化銨；步驟b中的阻聚劑為對羥基苯甲醚或?qū)Ρ蕉印０瓷鲜龇桨?，所述的流平劑為德國畢克公司的BYK-300或BYK-333，其添加量為低粘度環(huán)氧丙烯酸酯質(zhì)量的0.3-0.5% ;所述的消泡劑為德國畢克公司的BYK-020或BYK-065，其添加量為低粘度環(huán)氧丙烯酸酯質(zhì)量的0.3-0.6%。按上述方案，所述的雙酚A型環(huán)氧樹脂為環(huán)氧樹脂E-51或者E-44中的一種或者兩種的混合。一種食品罐頭內(nèi)壁用低粘度環(huán)氧丙烯酸酯涂料，其為根據(jù)上述方案任意方法所得的產(chǎn)物。本發(fā)明的反應(yīng)機(jī)理:
權(quán)利要求
1.食品罐頭內(nèi)壁用低粘度環(huán)氧丙烯酸酯涂料的制備方法，包括有以下步驟 1)低粘度環(huán)氧丙烯酸酯樹脂的制備 a、在反應(yīng)容器中加入雙酚A型環(huán)氧樹脂和催化劑，催化劑的量為環(huán)氧樹脂質(zhì)量的O. 3% - O. 5% ;攪拌升溫至100-110°C，加入季戊四醇，季戊四醇與雙酚A型環(huán)氧樹脂的摩爾比為O. 1-0. 2:1，保持溫度并冷凝回流2-4小時(shí)，制得季戊四醇環(huán)氧酯； b、將步驟a制得的季戊四醇環(huán)氧酯降溫至85-100°C，滴加催化劑、阻聚劑和丙烯酸的混合物，控制混合物在30-60分鐘內(nèi)滴加完，恒溫反應(yīng)4-6小時(shí)；測得體系酸值< 5mgKOH/g時(shí)，冷卻出料，制得低粘度環(huán)氧丙烯酸酯樹脂；其中，催化劑的用量為季戊四醇環(huán)氧酯質(zhì)量的O. 5%-0. 8%,阻聚劑的用量為季戊四醇環(huán)氧酯質(zhì)量的O. 03%-0. 05% ;丙烯酸與季戊四醇環(huán)氧酯的摩爾比為1.02-1.05:1 ； 2)低粘度環(huán)氧丙烯酸酯涂料的制備 向步驟I)所制得的低粘度環(huán)氧丙烯酸酯樹脂中加入流平劑以及消泡劑，攪拌混合均勻，即得食品罐頭內(nèi)壁用低粘度環(huán)氧丙烯酸酯涂料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的食品罐頭內(nèi)壁用低粘度環(huán)氧丙烯酸酯涂料的制備方法，其特征在于所述步驟a和步驟b中的催化劑為四丁基溴化銨或四乙基溴化銨；步驟b中的阻聚劑為對羥基苯甲醚或?qū)Ρ蕉印?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的食品罐頭內(nèi)壁用低粘度環(huán)氧丙烯酸酯涂料的制備方法，其特征在于所述的流平劑為德國畢克公司的BYK-300或BYK-333，其添加量為低粘度環(huán)氧丙烯酸酯質(zhì)量的O. 3-0. 5% ;所述的消泡劑為德國畢克公司的BYK-020或BYK-065，其添加量為低粘度環(huán)氧丙烯酸酯質(zhì)量的O. 3-0. 6%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的食品罐頭內(nèi)壁用低粘度環(huán)氧丙烯酸酯涂料的制備方法，其特征在于，所述的雙酚A型環(huán)氧樹脂為環(huán)氧樹脂E-51或者E-44中的一種或者兩種的混合。
5.一種食品罐頭內(nèi)壁用低粘度環(huán)氧丙烯酸酯涂料，其為根據(jù)權(quán)利要求1-4任意方法所得的產(chǎn)物。
全文摘要
本發(fā)明涉及食品罐頭內(nèi)壁用低粘度環(huán)氧丙烯酸酯涂料的制備方法，包括有以下步驟1)低粘度環(huán)氧丙烯酸酯樹脂的制備在反應(yīng)容器中加入雙酚A型環(huán)氧樹脂和催化劑，攪拌升溫，加入季戊四醇，保持溫度并冷凝回流，制得季戊四醇環(huán)氧酯；降溫，滴加催化劑、阻聚劑和丙烯酸的混合物，恒溫反應(yīng)，冷卻出料，制得低粘度環(huán)氧丙烯酸酯樹脂；加入流平劑以及消泡劑，攪拌混合均勻，即得食品罐頭內(nèi)壁用低粘度環(huán)氧丙烯酸酯涂料。本發(fā)明的有益效果季戊四醇環(huán)氧丙烯酸酯具有超支化的特點(diǎn)，不飽和度高、粘度低、適用于電子束固化、附著力好、無毒等優(yōu)點(diǎn)；固化后膜具有交聯(lián)密度高、優(yōu)異的光澤度、柔韌性、硬度及其耐酸耐堿、耐水等性能。
文檔編號C09D163/10GK103254739SQ201310075159
公開日2013年8月21日 申請日期2013年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月8日
發(fā)明者張良均, 談偉成, 沈珍慧, 張歡, 雷田, 劉洋 申請人:武漢工程大學(xué)