本發(fā)明涉及聚氨酯涂層領(lǐng)域，尤其涉及一種快干型耐水煮用聚氨酯底涂劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和市場(chǎng)端對(duì)食品保鮮要求的提高，食品行業(yè)對(duì)高阻隔膜的要求也越來越高。目前市場(chǎng)在用的pvdc乳液和改性的pva，其優(yōu)異的阻隔性能可以大大降低氧氣透過量，從而大幅度提高了保質(zhì)期、保香性、保鮮性、耐油性等。但如果單獨(dú)將pvdc乳液涂布在尼龍膜、聚酯膜等表面時(shí)，會(huì)出現(xiàn)附著力差，再經(jīng)過后續(xù)印刷、復(fù)合、制袋、包裝食品、水煮或蒸煮殺菌后，會(huì)出現(xiàn)涂布的pvdc乳液與原來的基材膜分層的現(xiàn)象。

2、如何輔助增強(qiáng)基底膜材與阻隔涂層之間的粘結(jié)力，提高膜材與阻隔涂層復(fù)合強(qiáng)度及后續(xù)制袋時(shí)兼?zhèn)湟恍┠蜔岱?、耐水煮、耐老化、透明性好是需要解決的問題。

3、有鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供了一種快干型耐水煮用聚氨酯底涂劑及其制備方法，其透明度高、流動(dòng)性好、涂布性能優(yōu)良、膠膜柔軟、耐熱封、耐水煮且耐老化，進(jìn)而解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題。

2、本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明實(shí)施方式提供一種快干型耐水煮用聚氨酯底涂劑，該底涂劑由主劑和固化劑按質(zhì)量比為20：4～4.5組成；其中，所述主劑采用由端羥基聚酯多元醇、異氰酸酯、酯化催化劑、封端劑和乙酸乙酯制成的端羥基預(yù)聚物；該端羥基預(yù)聚物的固含量為50wt％，25℃下的旋轉(zhuǎn)粘度為200～2000mpa·s；

4、所述固化劑為異氰酸酯預(yù)聚物的乙酸乙酯溶液，其nco含量為10～15wt％，固含量70～77％；

5、所述主劑中的端羥基聚酯多元醇的平均分子量為1500～4000，羥值為28～60mgkoh/g；該端羥基聚酯多元醇由二元醇、二元酸、酯化催化劑和乙酸乙酯合成。

6、優(yōu)選的，上述聚氨酯底涂劑的主劑中，各原料用量按質(zhì)量份計(jì)為：

7、

8、優(yōu)選的，上述聚氨酯底涂劑中，所述端羥基聚酯多元醇中的二元醇采用乙二醇、二乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、甲基丙二醇和新戊二醇中的至少兩種。

9、優(yōu)選的，上述聚氨酯底涂劑中，所述端羥基聚酯多元醇中的二元酸采用芳香族二元酸和脂肪族二元酸，其中，芳香族二元酸占所述二元酸總質(zhì)量的45～55％。

10、優(yōu)選的，上述聚氨酯底涂劑中，所述芳香族二元酸采用對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、苯酐中的至少一種。

11、優(yōu)選的，上述聚氨酯底涂劑中，所述脂肪族二元酸采用己二酸、丁二酸、癸二酸、壬二酸中的至少一種。

12、優(yōu)選的，上述聚氨酯底涂劑中，所述異氰酸酯采用2,4-甲苯二異氰酸酯、2,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二亞甲基苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯中的至少一種。

13、優(yōu)選的，上述聚氨酯底涂劑中，所述酯化催化劑采用辛酸亞錫、三氧化二銻、二月桂酸二丁基錫、醋酸銻、鈦酸四正丁酯中的至少一種。

14、優(yōu)選地，所述硅烷偶聯(lián)劑，優(yōu)先選擇kh-560。

15、本發(fā)明實(shí)施方式還提供一種上述的快干型耐水煮用聚氨酯底涂劑的制備方法，包括：

16、步驟1)制備主劑：

17、將40～45質(zhì)量份預(yù)先制得的端羥基聚酯多元醇、5～10質(zhì)量份的異氰酸酯和0.01～0.05質(zhì)量份的酯化催化劑加入反應(yīng)釜中，升溫至80～85℃反應(yīng)3～4h，降溫至60℃，加入20質(zhì)量份的乙酸乙酯攪拌均勻，加入1～3質(zhì)量份的作為封端劑的小分子醇擴(kuò)鏈劑，升溫80～85℃反應(yīng)2小時(shí)，然后將體系溫度降至60℃，加入30～35質(zhì)量份的乙酸乙酯，制得固含量為50wt％，25℃下的旋轉(zhuǎn)粘度為200～2000mpa·s的端羥基預(yù)聚物，即為主劑；

18、步驟2)制備復(fù)合粘合劑：

19、將上述制得的主劑和固化劑按質(zhì)量比為20：4～4.5配合使用，即得到上述權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的快干型耐水煮用聚氨酯底涂劑。

20、其中，固化劑為異氰酸酯預(yù)聚物的乙酸乙酯溶液，并且nco含量為10～15wt％，固含量70～77％；優(yōu)選的，固化劑采用外購(gòu)的異氰酸酯固化劑，優(yōu)選l-75固化劑。

21、優(yōu)選的，上述制備方法中，預(yù)先按以下方式制備端羥基聚酯多元醇，包括：

22、酯化反應(yīng)：將二元醇、二元酸和酯化催化劑加入到反應(yīng)釜中開動(dòng)攪拌，并升溫至150～170℃開始脫水,然后逐漸升溫至210～240℃；蒸餾器溫度控制在50～105℃之間；酯化脫水6～8小時(shí)后，檢測(cè)體系酸值≤20mgkoh/g；其中，二元醇中所含的羥基與二元酸中所含的羧基的摩爾比為1.17～1.28:1；所述二元醇中，側(cè)鏈基二元醇占該二元醇總質(zhì)量的35～45％；

23、縮聚反應(yīng)：酯化脫水反應(yīng)完成后，對(duì)所述反應(yīng)釜內(nèi)抽真空，溫度控制在210～240℃，進(jìn)行脫醇反應(yīng)，抽真空控制-0.02mpa、-0.04mpa、-0.06mpa、-0.08mpa逐漸增加負(fù)壓，每段抽真空0.5～1小時(shí)，之后進(jìn)行長(zhǎng)抽真空操作，真空度達(dá)到0.1mpa，長(zhǎng)抽真空時(shí)間為5～20小時(shí)，直至產(chǎn)物酸值≤1.0mgkoh/g，并且產(chǎn)物羥值達(dá)到40～65mgkoh/g后，用乙酸乙酯進(jìn)行稀釋后，即制得端羥基聚酯多元醇。

24、由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，主劑采用特制的端羥基聚酯多元醇，并在主劑合成時(shí)進(jìn)行二步擴(kuò)鏈封端，使產(chǎn)品分子量滿足所需要求的同時(shí)，配合相應(yīng)固化劑使用時(shí)，產(chǎn)品具有表干快，上機(jī)涂布不反粘，二次涂布時(shí)與阻隔層和基材膜具有優(yōu)異的剝離強(qiáng)度同時(shí)達(dá)到耐水煮性能。

技術(shù)特征：

1.一種快干型耐水煮用聚氨酯底涂劑，其特征在于，該底涂劑由主劑和固化劑按質(zhì)量比為20：4～4.5組成；其中，所述主劑采用由端羥基聚酯多元醇、異氰酸酯、酯化催化劑、封端劑和乙酸乙酯制成的端羥基預(yù)聚物；該端羥基預(yù)聚物的固含量為50wt％，25℃下的旋轉(zhuǎn)粘度為200～2000mpa·s；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快干型耐水煮用聚氨酯底涂劑，其特征在于，所述主劑中，各原料用量按質(zhì)量份計(jì)為：

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的快干型耐水煮用聚氨酯底涂劑，其特征在于，所述端羥基聚酯多元醇中，各原料用量按質(zhì)量份計(jì)為：

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的快干型耐水煮用聚氨酯底涂劑，其特征在于，所述端羥基聚酯多元醇中的二元醇采用乙二醇、二乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、甲基丙二醇和新戊二醇中的至少兩種；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的快干型耐水煮用聚氨酯底涂劑，其特征在于，所述芳香族二元酸采用對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、苯酐中的至少一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的快干型耐水煮用聚氨酯底涂劑，其特征在于，所述脂肪族二元酸采用己二酸、丁二酸、癸二酸、壬二酸中的至少一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的快干型耐水煮用聚氨酯底涂劑，其特征在于，所述異氰酸酯采用2,4-甲苯二異氰酸酯、2,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二亞甲基苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯中的至少一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的快干型耐水煮用聚氨酯底涂劑，其特征在于，所述酯化催化劑采用辛酸亞錫、三氧化二銻、二月桂酸二丁基錫、醋酸銻、鈦酸四正丁酯中的至少一種。

9.一種權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的快干型耐水煮用聚氨酯底涂劑的制備方法，其特征在于，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的快干型耐水煮用聚氨酯底涂劑的制備方法，其特征在于，預(yù)先按以下方式制備端羥基聚酯多元醇，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種快干型耐水煮用聚氨酯底涂劑及其制備方法，該底涂劑為溶劑型聚氨酯體系，由主劑和固化劑按質(zhì)量比為20:4～4.5組成，主劑采用由端羥基聚酯多元醇、異氰酸酯、催化劑、封端劑、硅烷偶聯(lián)劑和乙酸乙酯制成的端羥基預(yù)聚物；端羥基聚酯多元醇由二元醇、二元酸、酯化催化劑和乙酸乙酯制成；固化劑為異氰酸酯預(yù)聚物的乙酸乙酯溶液。本發(fā)明的底涂劑所用原料及助劑均來符合規(guī)定的食品衛(wèi)生要求，并且對(duì)復(fù)合結(jié)構(gòu)具有較好的剝離強(qiáng)度、耐熱性和耐水煮煮性能，能夠滿足軟包裝的使用要求。

技術(shù)研發(fā)人員：沈雙麗,杜海,隋學(xué)斌,赫長(zhǎng)生,王子平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京高盟新材料股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/4