一種用于聚乙烯醇/聚烯烴復合薄膜的專用粘接劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及粘接材料領域，具體涉及一種用于聚乙烯醇/聚烯烴復合薄膜的專用粘接劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]聚烯烴(P0)類塑料(PE、PP等)薄膜因為無毒、透明、阻隔水汽等特征，被廣泛應用于水果、蔬菜和其他食品的包裝。但在使用中，由于聚烯烴類塑料薄膜對氧氣、二氧化碳等的阻隔性低，所以被包裝的食品在一定時間內容易使食品因氧化而變質或品質下降。為了提高包裝薄膜的性能，目前:1)采取與阻隔性能優(yōu)良的薄膜進行復合使用，如使用EV0H、PVDC等阻隔性優(yōu)異的薄膜復合制備包裝食品等用薄膜；2)對聚烯烴薄膜進行鍍鋁等等，都是為了提高聚烯烴基材的阻隔性能以保證對食品等被包裝物的品質；3)或直接使用鋁薄進行復合后作為包裝材料使用等等。這些都是為了提高包裝材料的阻隔性能而提高被包裝物品的存儲時間和存儲質量。目前采取的高阻隔性材料如EV0H、PVDC等，不但價格高昂，加工也較困難，其阻隔性能也不如PVA ;雖說使用鋁薄進行復合能大幅提高復合薄膜的阻隔性能，但包裝材料只能是不透明的包裝材料，而使用PVA進行復合生產的包裝材料，即能大幅提高復合薄膜的阻隔性能，而且還能保持復合薄膜的透明性；同時PVA是一種物美價廉的阻隔性優(yōu)異材料，具有大量開發(fā)使用的實際價值。
[0003]由于聚乙烯醇PVA是種強極性的高分子材料，而要復合使用的其他薄膜基材聚烯烴(P0)類塑料薄膜(PE、PP等)都是非極性的高分子材料，使用直接進行復合是非常困難和難以實現的。所以必須使用中間層進行粘接復合才能保證復合后的薄膜具有整體性。而本發(fā)明就是針對解決PVA薄膜在進行復合時需要的中間粘接層而開發(fā)的，此專用復合粘接劑不但與聚烯烴(P0)薄膜基材具有優(yōu)異的粘結性能，同時又與聚乙烯醇(PVA)涂覆層具有優(yōu)異的粘結性能，使復合后的薄膜形成:聚烯烴(P0)薄膜基材/粘接劑/聚乙烯醇(PVA)結構的復合薄膜。
[0004]本發(fā)明的目的就是為了開發(fā)一種具有高阻隔性而又價廉的包裝材料而提供的一種完美的解決方案:通過開發(fā)一種專用的表面粘結材料而實現PVA薄膜與聚烯烴(P0)薄膜基材的復合而制備出本發(fā)明所要得到的PVA復合薄膜。此復合薄膜是種具有高阻隔性能，高強度，高透明、能印刷、能熱封的新型包裝材料。此復合薄膜可以廣泛應用于水果、蔬菜、蛋禽等生鮮食品的包裝；也能應用于其他食品的直接包裝；還能應用于化妝品、藥品等活性物品的包裝和存儲。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明提供了一種用于聚乙烯醇/聚烯烴復合薄膜的專用粘接劑及其制備方法，本發(fā)明是通過以下技術方案實現的，具體技術方案如下。
[0006]一種用于聚乙烯醇(PVA) /聚烯烴(P0)復合薄膜的專用粘接劑，該專用粘接劑是由以下物質及比例混合成混合單體，而后在水溶性低沸點的醇類溶劑中進行溶液聚合后的產物；所述混合單體的化學組分及各化學組分在混合單體中的質量分數分別為:
油性丙烯酸酯類或甲基丙烯酸酯類50 - 70% ;
水性丙烯酸酯類15-35% ;
丙烯酸或甲基丙烯酸1-10%;
丙烯酰胺或N-羥甲基丙烯酰胺3-10%。
[0007]進一步地，所述油性類丙烯酸酯類或甲基丙烯酸酯類單體包括:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯等丙烯酸或甲基丙烯酸酯類；粘接劑化學組分中使用此類物質，主要是應用丙烯酸酯類優(yōu)異的粘接性能，特別是使用油性類丙烯酸酯類組分，旨在提高PVA復合薄膜中對聚烯烴(P0)基材的粘接性能，在復合薄膜中使用的基材是非極性的聚烯烴(P0)薄膜，而油性丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯類對非極性的聚烯烴(P0)塑料薄膜基材具有優(yōu)異的粘接性能，所以在粘接劑組分中油性丙烯酸酯類或甲基丙烯酸酯類物質就形成了一種不可或缺的組分。
[0008]進一步地，所述水性丙烯酸酯類單體包括:丙烯酸羥基乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯等；其主要目的是通過改善和提供粘接劑的親水性或極性，以提高粘接劑對極性PVA薄膜的粘接性能。
[0009]進一步地，所述丙稀酸或甲基丙稀酸是為了進一步提高和改善粘接劑的極性和親水性能從而使粘接劑對PVA薄膜具有更優(yōu)異的粘接性能。
[0010]進一步地，所述丙烯酰胺或N-羥甲基丙烯酰胺是為了調節(jié)粘接劑的粘度而使用，以提尚粘接劑的初粘力；
進一步地，所述聚合使用的水性低沸點醇類溶液為甲醇、乙醇或異丙醇，在溶液聚合時與混合單體的比例為(30-50): (50-70%);使聚合后的粘接劑有效固含量達50 - 70%。
[0011]一種用于聚乙烯醇(PVA) /聚烯烴(P0)復合薄膜的專用粘接劑的制備方法，具體步驟為:將混合單體的化學組分按比例混合，形成粘接劑合成用混合單體；而后加入到水溶性低沸點的醇類溶劑，使混合單體與水溶性低沸點的醇類溶劑混合后在帶有冷凝回流裝置的聚合釜中進行溶液聚合形成一定分子量的粘接劑；其中混合單體與醇類溶劑的質量比為(50-70):(30-50)ο
[0012]進一步地，所述溶液聚合，使用過氧化物進行催化聚合，過氧化物催化劑使用量為混合單體重量的0.5 - 2%ο
[0013]進一步地，所述溶液聚合中使用的過氧化物催化劑為過氧化苯甲酰，為了獲得粘度適宜高固含量的粘接劑溶液，本發(fā)明中使用的催化劑為合成時混合單體質量的
0.5_2.0%。
[0014]進一步地，所述溶液聚合，聚合溫度控制在60 _90°C;溶液聚合時間控制在150 -240分鐘。
[0015]進一步地，所述混合單體的化學組分及各化學組分在混合單體中的質量分數分別為:
油性丙烯酸酯類或甲基丙烯酸酯類50 - 70% ;
水性丙烯酸酯類15-35% ; 丙烯酸或甲基丙烯酸1-10%;
丙烯酰胺或N-羥甲基丙烯酰胺3-10%。
[0016]進一步地，所述醇類溶劑為甲醇、乙醇或異丙醇。
[0017]與現有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點與技術效果:
1、目前聚烯烴(P0)與聚乙烯醇(PVA)薄膜復合所使用的中間粘接劑，多為聚氨酯類和丙烯酸酯類的溶劑型或乳液型粘接劑，而粘接劑的主要成分均為油溶型單體合成，所以在粘接后，復合薄膜之間的粘接力較弱；又因為聚乙烯醇吸水性極強，這種強吸濕性很容易導致聚烯烴(P0) /聚乙烯醇(PVA)復合薄膜中間層產生水份或水汽，而這種中間層存在的水份或水汽，極易使復合薄膜中間的油性的粘接面粘接力降低，導致復合薄膜脫離甚至分離；而本發(fā)明技術就是專為解決此難題而進行的，因為在粘接劑組份中加入了一定量的水溶性單體，使其形成的粘接劑在與聚烯烴(P0) /聚乙烯醇(PVA)之間形成了一個油水能共存的粘接面，而不是目前使用的純油性粘接面，一旦出現水份時即產生油水分離而破壞粘接面使復合薄膜出現脫離或分離。使用本發(fā)明技術制備的粘接劑進行復合的聚烯烴(P0) /聚乙烯醇(PVA)復合薄膜在相對濕度RH:85%的環(huán)境下(23°C)處理24小時后，其剝離強度彡2.0N/15min ;而目前使用其他粘接劑復合的聚稀經(P0)/聚乙稀醇(PVA)復合薄膜在上述相同條件下其剝離強度彡0.5N/15min。
[0018]2、本發(fā)明制備的粘接劑主要解決復合薄膜中聚烯烴(P0)薄膜基材與聚乙烯醇(PVA)薄膜層之間難以粘結的問題，此粘接劑不但與聚烯烴(P0)薄膜基材具有優(yōu)異的粘結性能，同時又與聚乙烯醇(PVA)涂覆層具有優(yōu)異的粘結性能，使復合后的薄膜形成:聚烯烴(P0)薄膜基材/粘接劑/聚乙烯醇(PVA)結構的復合薄膜。此復合薄膜中由于有高阻隔性能的聚乙烯醇(PVA)層存在，所以復合薄膜具有優(yōu)異的阻隔性能，能廣泛應用于果蔬、食品、醫(yī)藥、化工等領域的包裝。
【具體實施方式】
[0019]下面結合具體的實施例對本發(fā)明作進一步的具體詳細描述，但本發(fā)明的實施和保護范圍不限于此。
[0020]實施例1
混合單體化學組分及各化學組分在混合單體中的比例(wt%):
甲基丙烯酸甲酯20
丙烯酸異辛酯45
丙烯酸羥基乙酯20
甲基丙烯酸10
丙