环保型蜡纸箱用热熔胶及其制备方法转让专利
申请号 : CN202010221717.4
文献号 : CN111234738B
文献日 : 2021-08-13
发明人 : 郭敏杰 , 郑娜 , 王家泰 , 周文雅 , 马转弟 , 王子珍
申请人 : 天津科技大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种环保型蜡纸箱用热熔胶的制备方法,其特征在于,所述热熔胶的原料组成如下:共聚物单体:包括20~28份乙酸乙烯酯、3~11份甲基丙烯酸甲酯、4~8份丙烯酸丁酯和2~5份丙烯酸;
1~12份石蜡乳液;
43~59份去离子水;
以及占共聚物单体、石蜡乳液和去离子水总重量的0.2~0.4%的过氧化物引发剂、0.5~2%的乳化剂A、0.1~0.3%的缓冲剂、0~20%的邻苯二甲酸二辛酯;
其中,石蜡乳液由10~20份石蜡、4~10份乳化剂B和70~80份去离子水混合形成;所述缓冲剂为碳酸氢钠;乳化剂A为由重量比为3.5:1的烷基酚聚氧乙烯醚和十二烷基硫酸钠混合形成的复合乳化剂;乳化剂B为由重量比为11:9的烷基酚聚氧乙烯醚和司盘80混合形成的复合乳化剂;
所述环保型蜡纸箱用热熔胶的制备方法为:S1、配制石蜡乳液:将切片石蜡和乳化剂B置于反应容器中,并升温至75℃,待石蜡完全熔化后开启搅拌,搅拌10min后以2.0mL/min的速度滴加80份升温至75℃的去离子水,继续在75℃下保温搅拌30~60min,然后将配制得到的石蜡乳液冷却至室温备用;
S2、配制复合乳液:将乙酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸、或乙酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸和邻苯二甲酸二辛酯混合均匀得到单体混合液;
将过氧化物引发剂溶于部分去离子水配制为引发剂水溶液;将剩余去离子水、乳化剂A和缓冲剂混合搅拌均匀得到混合反应液;将混合反应液升温至40℃,向其中加入1/4重量份的单体混合液和1/5重量份的过氧化物水溶液并搅拌混合均匀,继续升温至60℃,再向混合反应液中加入10份步骤S1制备的石蜡乳液并混合搅拌均匀,继续升温至75~78℃,再向混合反应液中以2s/滴的速度滴加剩余单体混合液,同时以10s/滴的速度滴加剩余的过氧化物引发剂,待滴加完毕后,继续在75~78℃下保温搅拌反应1.5h,然后将所得复合乳液降至室温;
S3、将室温下配制的饱和氯化钠溶液滴加至步骤S2得到的复合乳液中并以150~200r/min的速度剧烈搅拌,待滴加完毕且体系中出现明显聚合物沉淀后,过滤并用去离子水洗涤沉淀3次后在50℃真空干燥3h,即得到固态热熔胶。
2.根据权利要求1所述的环保型蜡纸箱用热熔胶的制备方法,其特征在于,所述过氧化物引发剂为过硫酸钾。
3.一种采用如权利要求1或2所述的环保型蜡纸箱用热熔胶的制备方法制备而成的环保型蜡纸箱用热熔胶。
说明书 :
环保型蜡纸箱用热熔胶及其制备方法
技术领域
背景技术
往世界。对于食品领域而言,由其是对于生鲜食品的包装,不仅要具备包装箱基本的功能,
还要求其具备保鲜、防水、抗挤压等功能。因此蜡纸箱将会成为一种理想的环保冷链包装。
胶粘剂,主要是以淀粉、水、氢氧化钠、氧化剂等原材料制作而成,欠缺在于干燥速度慢、粘
接强度低、耐水性差和储存性能不稳定等,对于有涂层的或油性纸板粘不牢。封箱热熔胶的
粘结强度虽然优于淀粉胶粘剂,但是一些热熔胶粘结强度仍不够用来粘蜡纸箱,其次大部
分热熔胶的使用温度较高,不能很好地满足蜡纸箱用胶粘剂的使用要求。而且这些热熔胶
还存在生产过程复杂,使用有机溶剂,对生产设备要求高等问题。现有纸箱胶粘剂已经在一
定程度上限制了蜡纸箱在包装生产行业中的应用。
发明内容
性有机溶剂,生产安全且不造成环境污染,且其在应用时可采用低温施胶方式,可广泛应用
作为各类纸箱的粘结剂,尤其满足蜡纸箱在粘结剂上的使用要求。
钠混合形成的复合乳化剂;乳化剂B为由重量比为11:9的烷基酚聚氧乙烯醚和司盘80混合
形成的复合乳化剂。
间,提高生产效率。
水,继续在75℃下保温搅拌30~60min,然后将配制得到的石蜡乳液冷却至室温备用;
液;将过氧化物引发剂溶于部分去离子水配制为引发剂水溶液;将剩余去离子水、复合乳化
剂A和缓冲剂混合搅拌均匀得到混合反应液;将混合反应液升温至40℃,向其中加入1/4重
量份的单体混合液和1/5重量份的过氧化物水溶液并搅拌混合均匀,继续升温至60℃,再向
混合反应液中加入10份步骤S1制备的石蜡乳液并混合搅拌均匀,继续升温至75~78℃,再
向混合反应液中以2s/滴的速度滴加剩余单体混合液,同时以10s/滴的速度滴加剩余的过
硫酸钾水溶液,待滴加完毕后,继续在75~78℃下保温搅拌反应1.5h,然后将所得复合乳液
降至室温;
水洗涤沉淀3次后在50℃真空干燥3h,即得到固态热熔胶。
更适于蜡纸箱的粘结;且在实验室人力剥离粘结后的蜡纸箱实验中的剥离破坏模式表现为
为胶层及界面破坏模式;
具体实施方式
具体为重量份。
的去离子水,继续在75℃下保温搅拌30min,然后将配制得到的石蜡乳液冷却至室温备用;
其中,复合乳化剂B为重量比为11:9的烷基酚聚氧乙烯醚和司盘80的混合液;
剩余的33份去离子水、1.5份复合乳化剂A和0.1份碳酸氢钠混合搅拌均匀得到混合反应液;
将混合反应液升温至40℃,向其中加入1/4重量份的单体混合液和1/5重量份的引发剂溶液
并搅拌混合均匀,继续升温至60℃,再向混合反应液中加入12份步骤S1制备的石蜡乳液并
混合搅拌均匀,继续升温至75℃,再向混合反应液中以2s/滴的速度滴加剩余单体混合液,
同时以10s/滴的速度滴加剩余的引发剂溶液,待滴加完毕后,继续在75℃下保温搅拌1.5h,
然后将所得复合乳液降至室温;其中,复合乳化剂A为重量比为3.5:1的烷基酚聚氧乙烯醚
和十二烷基硫酸钠的混合液;
用去离子水洗涤沉淀3次后在50℃真空干燥3h,即得到固态热熔胶。
℃的去离子水,继续在75℃下保温搅拌45min,然后将配制得到的石蜡乳液冷却至室温备
用;其中,复合乳化剂B为重量比为11:9的烷基酚聚氧乙烯醚和司盘80的混合液;
剩余的35份去离子水、2份复合乳化剂A和0.1份的碳酸氢钠混合搅拌均匀得到混合反应液;
将混合反应液升温至40℃,向其中加入1/4重量份的单体混合液和1/5重量份的引发剂溶液
并搅拌混合均匀,继续升温至60℃,再向混合反应液中加入10份步骤S1制备的石蜡乳液并
混合搅拌均匀,继续升温至78℃,再向混合反应液中以2s/滴的速度滴加剩余单体混合液,
同时以10s/滴的速度滴加剩余的引发剂溶液,待滴加完毕后,继续在78℃下保温搅拌1.5h,
然后将所得复合乳液降至室温;其中,复合乳化剂A为重量比为3.5:1的烷基酚聚氧乙烯醚
和十二烷基硫酸钠的混合液;
用去离子水洗涤沉淀3次后在50℃真空干燥3h,即得到固态热熔胶。
的去离子水,继续在75℃下保温搅拌60min,然后将配制得到的石蜡乳液冷却至室温备用;
其中,复合乳化剂B为重量比为11:9的烷基酚聚氧乙烯醚和司盘80的混合液;
液;将剩余的37份去离子水、1份复合乳化剂A和0.3份碳酸氢钠混合搅拌均匀得到混合反应
液;将混合反应液升温至40℃,向其中加入1/4重量份的单体混合液和1/5重量份的引发剂
溶液并搅拌混合均匀,继续升温至60℃,再向混合反应液中加入8份步骤S1制备的石蜡乳液
并混合搅拌均匀,继续升温至75℃,再向混合反应液中以2s/滴的速度滴加剩余单体混合
液,同时以10s/滴的速度滴加剩余的引发剂溶液,待滴加完毕后,继续在75℃下保温搅拌
1.5h,然后将所得复合乳液降至室温;其中,复合乳化剂A为重量比为3.5:1的烷基酚聚氧乙
烯醚和十二烷基硫酸钠的混合液;
用去离子水洗涤沉淀3次后在50℃真空干燥3h,即得到固态热熔胶。
的去离子水,继续在75℃下保温搅拌50min,然后将配制得到的石蜡乳液冷却至室温备用;
其中,复合乳化剂B为重量比为11:9的烷基酚聚氧乙烯醚和司盘80的混合液;
液;将剩余的44份去离子水、0.7份复合乳化剂A和0.3份的碳酸氢钠混合搅拌均匀得到混合
反应液;将混合反应液升温至40℃,向其中加入1/4重量份的单体混合液和1/5重量份的引
发剂溶液并搅拌混合均匀,继续升温至60℃,再向混合反应液中加入1份步骤S1制备的石蜡
乳液并混合搅拌均匀,继续升温至75℃,再向混合反应液中以2s/滴的速度滴加剩余单体混
合液,同时以10s/滴的速度滴加剩余的引发剂溶液,待滴加完毕后,继续在75℃下保温搅拌
1.5h,然后将所得复合乳液降至室温;其中,复合乳化剂A为重量比为3.5:1的烷基酚聚氧乙
烯醚和十二烷基硫酸钠的混合液;
用去离子水洗涤沉淀3次后在50℃真空干燥3h,即得到固态热熔胶。
℃的去离子水,继续在75℃下保温搅拌35min,然后将配制得到的石蜡乳液冷却至室温备
用;其中,复合乳化剂B为重量比为11:9的烷基酚聚氧乙烯醚和司盘80的混合液;
液;将剩余的41份去离子水、1.2份复合乳化剂A和0.1份碳酸氢钠混合搅拌均匀得到混合反
应液;将混合反应液升温至40℃,向其中加入1/4重量份的单体混合液和1/5重量份的引发
剂溶液并搅拌混合均匀,继续升温至60℃,再向混合反应液中加入4份步骤S1制备的石蜡乳
液并混合搅拌均匀,继续升温至75℃,再向混合反应液中以2s/滴的速度滴加剩余单体混合
液,同时以10s/滴的速度滴加剩余的引发剂溶液,待滴加完毕后,继续在75℃下保温搅拌
1.5h,然后将所得复合乳液降至室温;其中,复合乳化剂A为重量比为3.5:1的烷基酚聚氧乙
烯醚和十二烷基硫酸钠的混合液;
用去离子水洗涤沉淀3次后在50℃真空干燥3h,即得到固态热熔胶。
的去离子水,继续在75℃下保温搅拌55min,然后将配制得到的石蜡乳液冷却至室温备用;
其中,复合乳化剂B为重量比为11:9的烷基酚聚氧乙烯醚和司盘80的混合液;
将28份去离子水、0.5份复合乳化剂A和0.1份碳酸氢钠混合搅拌均匀得到混合反应液;将混
合反应液升温至40℃,向其中加入1/4重量份的单体混合液和1/5重量份的引发剂溶液并搅
拌混合均匀,继续升温至60℃,再向混合反应液中加入12份步骤S1制备的石蜡乳液并混合
搅拌均匀,继续升温至75℃,再向混合反应液中以2s/滴的速度滴加剩余单体混合液,同时
以10s/滴的速度滴加剩余的引发剂溶液,待滴加完毕后,继续在75℃下保温搅拌1.5h,然后
将所得复合乳液降至室温;其中,复合乳化剂A为重量比为3.5:1的烷基酚聚氧乙烯醚和十
二烷基硫酸钠的混合液;
用去离子水洗涤沉淀3次后在50℃真空干燥3h,即得到固态热熔胶。
的去离子水,继续在75℃下保温搅拌60min,然后将配制得到的石蜡乳液冷却至室温备用;
其中,复合乳化剂B为重量比为11:9的烷基酚聚氧乙烯醚和司盘80的混合液;
离子水、1份复合乳化剂A和0.1份的碳酸氢钠混合搅拌均匀得到混合反应液;将混合反应液
升温至40℃,向其中加入1/4重量份的单体混合液和1/5重量份的引发剂溶液并搅拌混合均
匀,继续升温至60℃,再向混合反应液中加入10份步骤S1制备的石蜡乳液并混合搅拌均匀,
继续升温至75℃,再向混合反应液中以2s/滴的速度滴加剩余单体混合液,同时以10s/滴的
速度滴加剩余的引发剂溶液,待滴加完毕后,继续在75℃下保温搅拌1.5h,然后将所得复合
乳液降至室温;其中,复合乳化剂A为重量比为3.5:1的烷基酚聚氧乙烯醚和十二烷基硫酸
钠的混合液;
用去离子水洗涤沉淀3次后在50℃真空干燥3h,即得到固态热熔胶。
的去离子水,继续在75℃下保温搅拌60min,然后将配制得到的石蜡乳液冷却至室温备用;
其中,复合乳化剂B为重量比为11:9的烷基酚聚氧乙烯醚和司盘80的混合液;
制引发剂溶液;将35份去离子水、1份复合乳化剂A和0.1份的碳酸氢钠混合搅拌均匀得到混
合反应液;将混合反应液升温至40℃,向其中加入1/4重量份的单体混合液和1/5重量份的
引发剂溶液并搅拌混合均匀,继续升温至60℃,再向混合反应液中加入10份步骤S1制备的
石蜡乳液并混合搅拌均匀,继续升温至75℃,再向混合反应液中以2s/滴的速度滴加剩余单
体混合液,同时以10s/滴的速度滴加剩余的引发剂溶液,待滴加完毕后,继续在75℃下保温
搅拌1.5h,然后将所得复合乳液降至室温;其中,复合乳化剂A为重量比为3.5:1的烷基酚聚
氧乙烯醚和十二烷基硫酸钠的混合液;
用去离子水洗涤沉淀3次后在50℃真空干燥3h,即得到固态热熔胶。
的去离子水,继续在75℃下保温搅拌60min,然后将配制得到的石蜡乳液冷却至室温备用;
其中,复合乳化剂B为重量比为11:9的烷基酚聚氧乙烯醚和司盘80的混合液;
配制引发剂溶液;将35份去离子水、1份复合乳化剂A和0.1份的碳酸氢钠混合搅拌均匀得到
混合反应液;将混合反应液升温至40℃,向其中加入1/4重量份的单体混合液和1/5重量份
的引发剂溶液并搅拌混合均匀,继续升温至60℃,再向混合反应液中加入10份步骤S1制备
的石蜡乳液并混合搅拌均匀,继续升温至75℃,再向混合反应液中以2s/滴的速度滴加剩余
单体混合液,同时以10s/滴的速度滴加剩余的引发剂溶液,待滴加完毕后,继续在75℃下保
温搅拌1.5h,然后将所得复合乳液降至室温;其中,复合乳化剂A为重量比为3.5:1的烷基酚
聚氧乙烯醚和十二烷基硫酸钠的混合液;
用去离子水洗涤沉淀3次后在50℃真空干燥3h,即得到固态热熔胶。
的去离子水,继续在75℃下保温搅拌60min,然后将配制得到的石蜡乳液冷却至室温备用;
其中,复合乳化剂B为重量比为11:9的烷基酚聚氧乙烯醚和司盘80的混合液;
配制引发剂溶液;将35份去离子水、1份复合乳化剂A和0.1份的碳酸氢钠混合搅拌均匀得到
混合反应液;将混合反应液升温至40℃,向其中加入1/4重量份的单体混合液和1/5重量份
的引发剂溶液并搅拌混合均匀,继续升温至60℃,再向混合反应液中加入10份步骤S1制备
的石蜡乳液并混合搅拌均匀,继续升温至75℃,再向混合反应液中以2s/滴的速度滴加剩余
单体混合液,同时以10s/滴的速度滴加剩余的引发剂溶液,待滴加完毕后,继续在75℃下保
温搅拌1.5h,然后将所得复合乳液降至室温;其中,复合乳化剂A为重量比为3.5:1的烷基酚
聚氧乙烯醚和十二烷基硫酸钠的混合液;
用去离子水洗涤沉淀3次后在50℃真空干燥3h,即得到固态热熔胶。
的去离子水,继续在75℃下保温搅拌60min,然后将配制得到的石蜡乳液冷却至室温备用;
其中,复合乳化剂B为重量比为11:9的烷基酚聚氧乙烯醚和司盘80的混合液;
配制引发剂溶液;将35份去离子水、1份复合乳化剂A和0.1份的碳酸氢钠混合搅拌均匀得到
混合反应液;将混合反应液升温至40℃,向其中加入1/4重量份的单体混合液和1/5重量份
的引发剂溶液并搅拌混合均匀,继续升温至60℃,再向混合反应液中加入10份步骤S1制备
的石蜡乳液并混合搅拌均匀,继续升温至75℃,再向混合反应液中以2s/滴的速度滴加剩余
单体混合液,同时以10s/滴的速度滴加剩余的引发剂溶液,待滴加完毕后,继续在75℃下保
温搅拌1.5h,然后将所得复合乳液降至室温;其中,复合乳化剂A为重量比为3.5:1的烷基酚
聚氧乙烯醚和十二烷基硫酸钠的混合液;
用去离子水洗涤沉淀3次后在50℃真空干燥3h,即得到固态热熔胶。
接近蜡涂层温度的特点,能够满足粘结蜡纸箱而不破坏蜡涂层的要求;而目前市售普通封
箱热熔胶熔融温度普遍在108℃~115℃之间,很容易对蜡纸箱表面的蜡涂层造成损坏,可
见,本申请的固态热熔胶的熔融温度明显偏低,能够能更好的保护蜡纸箱表面的蜡涂层。
但是本申请的十一种固态热熔胶的T型剥离强度优于目前市售的普通热熔胶,而针对蜡纸
箱的蜡层特点,热熔胶的T型剥离强度越大,则蜡层之间的粘结强度才会更强,因此本申请
的固态热熔胶相对于目前市售的普通热熔胶更适于蜡纸箱的粘结。
粘结的蜡纸箱进行剥离后,其剥离破坏模式均为胶层及界面破坏模式,可见该实验结果同
样表明本申请十一种固态热熔胶对蜡纸箱具有较高的粘结强度。
产生破坏。
该五个实施例之间的区别在于增加邻苯二甲酸二辛酯的含量不同。
粘结时间 15s 18s 20s 22s 25s
度下的流动性角度观察,随邻苯二甲酸二辛酯的加量增加,流动性明显增加,便于熔融的热
熔胶能够快速涂敷在蜡层粘结区域。可见,本申请的固态热熔胶的涂敷便捷,且粘接时间
短,可以实现快速粘接作业,在实际应用中可有效提高生产效率。