CN111732850A - 食品软包装用水性聚氨酯油墨连接料配方及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种品软包装用水性聚氨酯油墨连接料配方及其制备方法,其中,配方包括以下重量份组分:多元醇18.99~20.36份、二异氰酸酯1.29~3.3份、催化剂0.01174~0.016份、亲水性扩链剂0.6~0.8份、小分子扩链剂0.14~0.35份、中和剂0.4~0.53份、抗氧化剂0.1~0.2份、耐紫外光吸收剂0.1~0.2份、溶剂3.0~4.0份、醋酸丁酸纤维素0.2~0.25份、水34.8~37.3份、低泡渗透剂0.3~0.4份、胺扩链剂0.4~1.5份。通过本发明的技术方案,制备出来的水性聚氨酯油墨连接料具有良好的环境保护性,成膜不发脆,既具有优异的柔韧性的同时还有优异的耐高温蒸煮性,满足了食品软包装的使用条件。

Description

食品软包装用水性聚氨酯油墨连接料配方及其制备方法
技术领域
本发明涉及有机高分子材料制备技术领域,具体而言,涉及一种食品软包装用水性聚氨酯油墨连接料配方和一种食品软包装用水性聚氨酯油墨连接料制备方法。
背景技术
水性聚氨酯用于食品软包装印刷油墨中不仅要求安全环保,而且还要求成膜后不能发脆,具有优异的柔韧性的同时还要具有优异的耐高温蒸煮性。耐高温蒸煮性主要取决于耐热性、耐水性和附着性能。
相关技术中,比如申请号201310284339.4的专利公开了一种高固低粘耐高温蒸煮聚氨酯粘合剂组合物及其制备方法,利用环氧树脂改性聚氨酯,提高了聚氨酯粘合剂的耐高温蒸煮性能,但是环氧树脂比较脆硬,提高产品耐高温蒸煮的性能同时会提高膜的硬度和脆性,必定会失去产品的部分柔韧性,从而不适合软包装的使用要求。另外,配方中含有10~20%的乙酸乙酯,仍然达不到完全水性的要求。
再比如申请号201610327738.8的专利公开了一种耐高温水性聚氨酯油墨连接料及其制备方法,该发明利用聚丙烯腈静电纺丝纤维和聚氨酯分子链交织形成网络结构,进而提高耐热性。但是丙烯腈单体的玻璃化温度为97℃,属于硬单体,同样存在着提高耐热性的同时丧失柔韧性增加脆性的缺点。
双组份油墨虽然能够达到耐高温蒸煮的性能,但是加入固化剂一方面操作不方便,影响了生产效率;另一方面配置好的双组份油墨必须在规定的时间内使用完,超过时间,双组份油墨会慢慢固化,极易造成浪费。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此,本发明的目的在于提供一种食品软包装用水性聚氨酯油墨连接料配方和一种食品软包装用水性聚氨酯油墨连接料制备方法,该食品软包装用水性聚氨酯油墨连接料在软包装塑料薄膜上具有优异的柔韧性、耐高温蒸煮性,从而满足食品软包装的印刷要求。
为了实现上述目的,本发明的第一方面的技术方案提供了一种食品软包装用水性聚氨酯油墨连接料配方,包括以下重量份组分:多元醇18.99~20.36份、二异氰酸酯1.29~3.3份、催化剂0.01174~0.016份、亲水性扩链剂0.6~0.8份、小分子扩链剂0.14~0.35份、中和剂0.4~0.53份、抗氧化剂0.1~0.2份、耐紫外光吸收剂0.1~0.2份、溶剂3.0~4.0份、醋酸丁酸纤维素0.2~0.25份、水34.8~37.3份、低泡渗透剂0.3~0.4份、胺扩链剂0.4~1.5份。
在该技术方案中,亲水性扩链剂占单体总量的质量百分比降低至2.4%-3.2%,降低亲水性扩链剂的用量能够提升水性聚氨酯膜的耐高温蒸煮性和疏水性,而加入低泡渗透剂可以弥补聚合物中亲水基的不足,放置乳液由于亲水性不足而出现絮凝沉淀的问题,同时加入低泡渗透剂也增加了附着力,降低亲水性扩链剂的用量的同时提高胺扩链剂的用量,反应形成更多的脲键,分子间的氢键作用力进一步增强,从而提高水性聚氨酯膜的力学性能,醋酸丁酸纤维素的加入,可以加速溶剂从漆膜中释放,加快干燥速度,增强耐磨性和韧性,提高流平性和附着力。
以此配方制备的水性聚氨酯油墨连接料具有良好的环境保护性,成膜不发脆,既具有优异的柔韧性的同时还有优异的耐高温蒸煮性,满足了食品软包装的使用条件。
在上述技术方案中,优选地,所述多元醇为以1,6-己二醇和己二酸为起始剂的分子量为3000或4000的聚酯多元醇、分子量为3000或4000的聚氧化丙烯二醇中的一种或几种。
在该技术方案中,采用分子量为3000和4000的多元醇,由于多元醇的分子量比较高,使得聚合物中的软段变长,最终制得的聚合物分子量也更高,而且随着多元醇的分子量增大,胶黏剂的内聚强度增大,粘结强度也随之增大,提高多元醇的分子量,可以提高多元醇的软化点,从而可以显著的改善水性聚氨酯油墨连接料的柔韧性和耐高温蒸煮性。
在上述任一项技术方案中,优选地,所述二异氰酸酯包括异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯,其中,异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯的摩尔比为1.5:1。
在该技术方案中,采用的异氰酸酯是异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)的组合,HDI为线性对称结构,排列比较紧密,柔软性较好,有利于水性聚氨酯胶膜(WPU)的柔韧性以及耐水性;IPDI呈环状结构,刚性较大,有利于水性聚氨酯胶膜(WPU)的耐热性和强度,因此,当二者以一定的比例进行组合时,水性聚氨酯胶膜(WPU)能够表现出优异的综合性能,使得水性聚氨酯油墨连接料进一步既有柔韧性又具备耐高温蒸煮性。
在上述任一项技术方案中,优选地,所述催化剂为铋磺酸基催化剂。
在上述任一项技术方案中,优选地,所述亲水性扩链剂为二羟甲基丙酸,所述小分子扩链剂为1,6-己二醇、1,4-环己烷二甲醇中的一种或几种。
在该技术方案中,亲水性扩链剂采用二羟甲基丙酸,二羟甲基丙酸占单体总量的质量百分比降低至2.4%-3.2%,能够提高水性聚氨酯胶膜(WPU)的耐高温蒸煮性和疏水性,小分子扩链剂采用1,6-己二醇、1,4-环己烷二甲醇中的一种或几种,此种对称结构的小分子扩链剂,进一步提高了水性聚氨酯胶膜(WPU)的耐热性。
在上述任一项技术方案中,优选地,所述中和剂为二甲氨基乙醇、二甲氨基丙醇中的一种或几种;所述溶剂为1,2-丙二醇碳酸酯;所述水为去离子水。
在该技术方案中,中和剂采用二甲氨基乙醇、二甲氨基丙醇中的一种或几种,避免了使用毒性较强的三乙胺,保障了应用在食品软包装领域的环保安全性,溶剂采用1,2-丙二醇碳酸酯,替代了易燃易爆易制毒的有机溶剂丙酮,无需转移乳液至脱溶设备中进行脱溶,降低了生产安全操作风险,简化了工艺流程,提高了生产效率,降低了能耗。
在上述任一项技术方案中,优选地,所述低泡渗透剂为非离子脂肪醇聚氧烷基醚;所述胺扩链剂为乙二胺、异佛尔酮二胺中的一种或几种。
在该技术方案中,低泡渗透剂采用非离子脂肪醇聚氧烷基醚,可以有效防止乳液因亲水性不足而出现絮凝的问题,同时非离子脂肪醇聚氧烷基醚的加入也增加了附着力,胺扩链剂采用乙二胺、异佛尔酮二胺中的一种或几种,胺含量较高,反应形成较多的脲键,分子间的氢键作用力进一步增强,从而提高了WPU的力学性能。
本发明的第二方面的技术方案提供了一种食品软包装用水性聚氨酯油墨连接料制备方法,包括以下步骤:
称取配方量的多元醇和异氰酸酯加入反应器中,开启搅拌,进行预聚反应,预聚反应的反应温度为80℃~95℃,反应时间为1h~3h,之后降温至指定温度,所述指定温度为80℃~55℃;
加入配方量的催化剂、亲水性扩链剂,继续进行扩链聚合反应,扩链聚合反应的反应温度为85℃~65℃,反应时间为2h-3h;
当反应到异氰酸酯基团含量不再变化时,加入配方量的抗氧剂、耐紫外光吸收剂、醋酸丁酸纤维素,得到聚氨酯预聚物,其中,在扩链聚合反应过程中加入配方量的溶剂进行调节粘度;
将所述聚氨酯预聚物加入配方量的中和剂中进行中和,搅拌均匀,得到中和混合物;
在高剪切力下,分散速率控制在1000r/min~2000r/min,向所述中和混合物中,加入配方量的去离子水、低泡渗透剂、胺扩链剂,分散20min~30min,即可得到pH=7.5~8.5,固含量在40%的水性聚氨酯油墨连接料。
在上述技术方案中,优选地,预聚反应温度为85℃~90℃,反应时间为1.5h~2.0h,预聚反应降温的指定温度为80℃~75℃;扩链聚合反应温度为80℃~75℃。
在该技术方案中,食品软包装用水性聚氨酯油墨连接料制备方法工艺简单,生产安全操作风险较低,简化了工艺流程,提高了生产效率,降低了能耗,而且以此方法制备出来的水性聚氨酯油墨连接料具有良好的环境保护性,成膜不发脆,既具有优异的柔韧性的同时还有优异的耐高温蒸煮性,满足了食品软包装的使用条件。
本发明提出的食品软包装用水性聚氨酯油墨连接料配方及其制备方法,具有以下有益技术效果:
(1)以此配方和制备方法制备出来的水性聚氨酯油墨连接料具有良好的环境保护性,成膜不发脆,既具有优异的柔韧性的同时还有优异的耐高温蒸煮性,满足了食品软包装的使用条件。
(2)采用分子量为3000和4000的多元醇,由于多元醇的分子量比较高,使得聚合物中的软段变长,最终制得的聚合物分子量也更高,而且随着多元醇的分子量增大,胶黏剂的内聚强度增大,粘结强度也随之增大,提高多元醇的分子量,可以提高多元醇的软化点,从而可以显著的改善水性聚氨酯油墨连接料的柔韧性和耐高温蒸煮性。
(3)采用的异氰酸酯是异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)的组合,六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为线性对称结构,排列比较紧密,柔软性较好,有利于水性聚氨酯胶膜(WPU)的柔韧性以及耐水性;IPDI呈环状结构,刚性较大,有利于水性聚氨酯胶膜(WPU)的耐热性和强度,因此,当二者以一定的比例进行组合时,水性聚氨酯胶膜(WPU)能够表现出优异的综合性能,使得水性聚氨酯油墨连接料进一步既有柔韧性又具备耐高温蒸煮性。
(4)亲水性扩链剂占单体总量的质量百分比降低至2.4%-3.2%,降低亲水性扩链剂的用量能够提升水性聚氨酯膜的耐高温蒸煮性和疏水性,而加入低泡渗透剂可以弥补聚合物中亲水基的不足,放置乳液由于亲水性不足而出现絮凝沉淀的问题,同时加入低泡渗透剂也增加了附着力,降低亲水性扩链剂的用量的同时提高胺扩链剂的用量,反应形成更多的脲键,分子间的氢键作用力进一步增强,从而提高水性聚氨酯膜的力学性能,醋酸丁酸纤维素的加入,可以加速溶剂从漆膜中释放,加快干燥速度,增强耐磨性和韧性,提高流平性和附着力。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
本发明公开了一种食品软包装用水性聚氨酯油墨连接料配方和一种食品软包装用水性聚氨酯油墨连接料制备方法,本领域技术人员可以借鉴本文内容,适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是,所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的,它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述,相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合,来实现和应用本发明技术。
下面结合实施例,进一步阐述本发明:
实施例1
食品软包装用水性聚氨酯油墨连接料配方包括:
山东德信化工的聚醚多元醇SE-2038(M=3000):200.6kg,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI):27.9kg,六亚甲基二异氰酸酯(HDI):14.1kg,铋磺酸基催化剂:0.1174kg,二羟甲基丙酸:6.0kg,1,6-己二醇:1.4kg,1,2-丙二醇碳酸酯:30kg,二甲氨基乙醇:4.0kg,德国BASF抗氧剂Irganox1010:1.0kg,德国BASF紫外吸收剂TINUVIN 329:1.0kg,伊士曼醋酸丁酸纤维素CAB-381-0.1:2.0kg,去离子水:357kg,江苏海安化工非离子脂肪醇聚氧烷基醚SF:3.0kg,乙二胺:4.2kg。
食品软包装用水性聚氨酯油墨连接料制备方法包括以下步骤:
(a)聚氨酯预聚体的合成
将聚醚多元醇SE-2038(M=3000)和IPDI、HDI加入反应器中,开启搅拌,控制温度在85℃反应,进行第一步预聚,预聚时间为1.5小时,然后降温到80℃,加入铋磺酸基催化剂、二羟甲基丙酸、1.6-己二醇,控制温度80℃~75℃继续扩链聚合2.5小时,用1,2-丙二醇碳酸酯控制粘度,加入抗氧剂Irganox 1010和紫外吸收剂TINUVIN 329,加入伊士曼醋酸丁酸纤维素CAB-381-0.1,得到第二步预聚体,也即聚氨酯预聚物。
(b)聚氨酯预聚物中和
将聚氨酯预聚物加入二甲氨基乙醇进行中和,搅拌均匀,得到中和混合物。
(c)扩链和乳化
在高剪切力下,加入去离子水,加入非离子脂肪醇聚氧烷基醚SF,加入乙二胺,分散速率控制在1000转/分~2000转/分,搅拌时间20分钟,得到PH=7.5~8.5,固含量在40%的水性聚氨酯油墨连接料。
实施例2
食品软包装用水性聚氨酯油墨连接料配方包括:
山东德信化工的聚醚多元醇SE-2028(M=4000):203.6kg、IPDI:25.5kg、HDI:12.9kg、铋磺酸基催化剂:0.1245kg、二羟甲基丙酸:6.5kg、1,6-己二醇:1.5kg、1.2-丙二醇碳酸酯:35kg、二甲氨基乙醇:4.3kg、德国BASF抗氧剂Irganox 1010:1.5kg、德国BASF紫外吸收剂TINUVIN 329:1.5kg、伊士曼醋酸丁酸纤维素CAB-381-0.1:2.0kg、去离子水:348kg、江苏海安化工非离子脂肪醇聚氧烷基醚SF:3.5kg、乙二胺:4.0kg。
食品软包装用水性聚氨酯油墨连接料制备方法包括以下步骤:
(a)聚氨酯预聚体的合成
将聚醚多元醇SE-2028(M=4000)和IPDI、HDI加入反应器中,开启搅拌,控制温度在88℃反应,进行第一步预聚,预聚时间为1.5小时,然后降温到80℃,加入铋磺酸基催化剂、二羟甲基丙酸、1.6-己二醇,控制温度80℃~75℃继续扩链聚合2.5小时,用1,2-丙二醇碳酸酯控制粘度,加入抗氧剂Irganox 1010和紫外吸收剂TINUVIN 329,加入伊士曼醋酸丁酸纤维素CAB-381-0.1,得到第二步预聚体,也即聚氨酯预聚物。
(b)聚氨酯预聚物中和
将聚氨酯预聚物加入二甲氨基乙醇进行中和,搅拌均匀,得到中和混合物。
(c)扩链和乳化
在高剪切力下,加入去离子水,加入非离子脂肪醇聚氧烷基醚SF,加入乙二胺,分散速率控制在1000~2000转/分,搅拌时间20分钟,得到PH=7.5~8.5,固含量在40%的水性聚氨酯油墨连接料。
实施例3
食品软包装用水性聚氨酯油墨连接料配方包括:
烟台华大的聚酯多元醇CMA-66(M=3000):189.9kg、IPDI:33.0kg、HDI:16.6kg、铋磺酸基催化剂:0.1436kg、二羟甲基丙酸7.0kg、1,4-环己烷二甲醇:3.5kg、1.2-丙二醇碳酸酯:35kg、二甲氨基丙醇:4.6kg、德国BASF抗氧剂Irganox 1010:2.0kg、德国BASF紫外吸收剂TINUVIN 329:2.0kg、伊士曼醋酸丁酸纤维素CAB-381-0.1:2.5kg、去离子水:373kg、江苏海安化工非离子脂肪醇聚氧烷基醚SF:4.0kg、异佛尔酮二胺:15.0kg。
食品软包装用水性聚氨酯油墨连接料制备方法包括以下步骤:
(a)聚氨酯预聚体的合成
将聚酯多元醇CMA-66和IPDI、HDI加入反应器中,开启搅拌,控制温度在90℃反应,进行第一步预聚,预聚时间为2.0小时,然后降温到75℃,加入铋磺酸基催化剂、二羟甲基丙酸、1,4-环己烷二甲醇,控制温度80℃~75℃继续扩链聚合3.0小时,用1,2-丙二醇碳酸酯控制粘度,加入抗氧剂Irganox 1010和紫外吸收剂TINUVIN 329,加入伊士曼醋酸丁酸纤维素CAB-381-0.1,得到第二步预聚体,也即聚氨酯预聚物。
(b)聚氨酯预聚物中和
将预聚体加入二甲氨基丙醇进行中和,搅拌均匀,得到中和混合物。
(c)扩链和乳化
在高剪切力下,加入去离子水,加入非离子脂肪醇聚氧烷基醚SF,加入异佛尔酮二胺,分散速率控制在1000~2000转/分,搅拌时间30分钟,得到PH=7.5~8.5,固含量在40%的水性聚氨酯油墨连接料。
实施例4
食品软包装用水性聚氨酯油墨连接料配方包括:烟台华大的聚酯多元醇CMA-4066(M=4000):193.1kg、IPDI:30.5kg、HDI:15.4kg、铋磺酸基催化剂:0.1600kg、二羟甲基丙酸8.0kg、1,4-环己烷二甲醇:3.0kg、1.2-丙二醇碳酸酯:40kg、二甲氨基丙醇:5.3kg、德国BASF抗氧剂Irganox1010:2.0kg、德国BASF紫外吸收剂TINUVIN 329:2.0kg、伊士曼醋酸丁酸纤维素CAB-381-0.1:2.5kg、去离子水:366kg、江苏海安化工非离子脂肪醇聚氧烷基醚SF:4.0kg、异佛尔酮二胺:14.0kg。
食品软包装用水性聚氨酯油墨连接料制备方法包括以下步骤:
(a)聚氨酯预聚体的合成
将聚酯多元醇CMA-4066和IPDI、HDI加入反应器中,开启搅拌,控制温度在90℃反应,进行第一步预聚,预聚时间为2.0小时,然后降温到75℃,加入铋磺酸基催化剂、二羟甲基丙酸、1,4-环己烷二甲醇,控制温度80℃~75℃继续扩链聚合3.0小时,用1,2-丙二醇碳酸酯控制粘度,加入抗氧剂Irganox 1010和紫外吸收剂TINUVIN 329,加入伊士曼醋酸丁酸纤维素CAB-381-0.1,得到第二步预聚体,也即聚氨酯预聚物。
(b)聚氨酯预聚物中和
将预聚体加入二甲氨基丙醇进行中和,搅拌均匀,得到中和混合物。
(c)扩链和乳化
在高剪切力下,加入去离子水,加入非离子脂肪醇聚氧烷基醚SF,加入异佛尔酮二胺,分散速率控制在1000~2000转/分,搅拌时间30分钟,得到PH=7.5~8.5,固含量在40%的水性聚氨酯油墨连接料。
对上述实施例1至实施例4制备出的水性聚氨酯油墨连接料进行性能测试。
对上述实施例1至实施例4制备出的水性聚氨酯油墨连接料的胶膜性能检测结果如下表1所示,
表1实施例1至实施例4中制备出的水性聚氨酯油墨连接料胶膜性能
Figure BDA0002585604190000091
采用上述实施例1至实施例4制备出的水性聚氨酯油墨连接料合成塑/塑复合薄膜制成蒸煮袋,(复合结构:BOPET/CPP),蒸煮条件为121℃中蒸煮30分钟,剥离强度指的是T型剥离,样品宽是15㎜,单位是N/15㎜,剥离速度为:300㎜/Min,测定环境为:20℃,65%RH。测试结果如下表2所示,
Figure BDA0002585604190000101
采用上述实施例1至实施例4制备出的水性聚氨酯油墨连接料合成铝/塑复合薄膜制成蒸煮袋,(复合结构分别PET/VMPET/PE,PET/VMPET/CPP),蒸煮条件为135℃中蒸煮30分钟,剥离强度指的是T型剥离,样品宽是15㎜,单位是N/15㎜,剥离速度为:300㎜/Min,测定环境为:20℃,65%RH。
测试结构如下表3所示,
Figure BDA0002585604190000102
以上复合好的样品在45℃的条件下放置30天后再次测试复合强度值,强度没有明显变化,样品也没有发黄变色现象,说明其化学稳定性良好。
综上所述,本发明提出的食品软包装用水性聚氨酯油墨连接料,薄膜硬度、耐水性、断裂伸长率和拉伸强度性能均较佳,且复合的样品化学稳定性良好,具有良好的环境保护性,成膜不发脆,既具有优异的柔韧性的同时还有优异的耐高温蒸煮性,满足了食品软包装的使用条件。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种食品软包装用水性聚氨酯油墨连接料配方,其特征在于,包括以下重量份组分:
多元醇18.99~20.36份、二异氰酸酯1.29~3.3份、催化剂0.01174~0.016份、亲水性扩链剂0.6~0.8份、小分子扩链剂0.14~0.35份、中和剂0.4~0.53份、抗氧化剂0.1~0.2份、耐紫外光吸收剂0.1~0.2份、溶剂3.0~4.0份、醋酸丁酸纤维素0.2~0.25份、水34.8~37.3份、低泡渗透剂0.3~0.4份、胺扩链剂0.4~1.5份。
2.根据权利要求1所述的食品软包装用水性聚氨酯油墨连接料配方,其特征在于,
所述多元醇为以1,6-己二醇和己二酸为起始剂的分子量为3000或4000的聚酯多元醇、分子量为3000或4000的聚氧化丙烯二醇中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的食品软包装用水性聚氨酯油墨连接料配方,其特征在于,
所述二异氰酸酯包括异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯,其中,异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯的摩尔比为1.5:1。
4.根据权利要求1所述的食品软包装用水性聚氨酯油墨连接料配方,其特征在于,
所述催化剂为铋磺酸基催化剂。
5.根据权利要求1所述的食品软包装用水性聚氨酯油墨连接料配方,其特征在于,
所述亲水性扩链剂为二羟甲基丙酸,所述小分子扩链剂为1,6-己二醇、1,4-环己烷二甲醇中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的食品软包装用水性聚氨酯油墨连接料配方,其特征在于,
所述中和剂为二甲氨基乙醇、二甲氨基丙醇中的一种或几种;
所述溶剂为1,2-丙二醇碳酸酯;
所述水为去离子水。
7.根据权利要求1所述的食品软包装用水性聚氨酯油墨连接料配方,其特征在于,
所述低泡渗透剂为非离子脂肪醇聚氧烷基醚;
所述胺扩链剂为乙二胺、异佛尔酮二胺中的一种或几种。
8.一种食品软包装用水性聚氨酯油墨连接料制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
称取配方量的多元醇和异氰酸酯加入反应器中,开启搅拌,进行预聚反应,预聚反应的反应温度为80℃~95℃,反应时间为1h~3h,之后降温至指定温度,所述指定温度为80℃~55℃;
加入配方量的催化剂、亲水性扩链剂,继续进行扩链聚合反应,扩链聚合反应的反应温度为85℃~65℃,反应时间为2h-3h;
当反应到异氰酸酯基团含量不再变化时,加入配方量的抗氧剂、耐紫外光吸收剂、醋酸丁酸纤维素,得到聚氨酯预聚物,其中,在扩链聚合反应过程中加入配方量的溶剂进行调节粘度;
将所述聚氨酯预聚物加入配方量的中和剂中进行中和,搅拌均匀,得到中和混合物;
在高剪切力下,分散速率控制在1000r/min~2000r/min,向所述中和混合物中,加入配方量的去离子水、低泡渗透剂、胺扩链剂,分散20min~30min,即可得到pH=7.5~8.5,固含量在40%的水性聚氨酯油墨连接料。
9.根据权利要求8所述的食品软包装用水性聚氨酯油墨连接料制备方法,其特征在于,
预聚反应温度为85℃~90℃,反应时间为1.5h~2.0h,预聚反应降温的指定温度为80℃~75℃;
扩链聚合反应温度为80℃~75℃。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115353654A (zh) * 2022-08-15 2022-11-18 长泰化学工业(惠州)有限公司 一种强耐候性水性聚氨酯胶膜及其制作方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0175344A2 (en) * 1984-09-18 1986-03-26 Dainippon Ink And Chemicals, Inc. Process for producing polyisocyanate and resin composition comprising said polyisocyanate for use in paints
JPH061940A (ja) * 1992-06-17 1994-01-11 Dainippon Ink & Chem Inc 水性被覆用組成物
JP2004300223A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Toyo Ink Mfg Co Ltd 水性ポリウレタン樹脂および該樹脂を用いた印刷インキ
CN1721485A (zh) * 2004-06-25 2006-01-18 拜尔材料科学有限责任公司 由高度酸官能聚酯制得的聚氨酯分散体
JP2010168461A (ja) * 2009-01-22 2010-08-05 Hitachi Kasei Polymer Co Ltd 印刷インキ用バインダー
CN102206410A (zh) * 2011-04-21 2011-10-05 常州大学 革用高固含水性聚氨酯的制备方法
CN103910851A (zh) * 2013-12-02 2014-07-09 华南理工大学 一种水性聚氨酯油墨连接料及其制备方法
CN104231180A (zh) * 2014-09-15 2014-12-24 宝鸡文理学院 一种水性油墨连接料及其制备方法
CN104448193A (zh) * 2014-12-01 2015-03-25 泰兴市华盛银洋树脂有限公司 一种水性聚氨酯皮革涂饰剂及其制备方法
CN104861139A (zh) * 2015-06-10 2015-08-26 北京高盟新材料股份有限公司 耐高温蒸煮油墨用聚氨酯树脂的制备方法
CN105085854A (zh) * 2014-05-09 2015-11-25 武汉强力荷新材料有限公司 一种无溶剂、多元粒径分布高固含量低粘度环保型水性聚氨酯乳液的制备方法
CN107099015A (zh) * 2017-03-24 2017-08-29 广东科茂林产化工股份有限公司 一种改性水性聚氨酯分散体及其制备方法
CN111019077A (zh) * 2019-12-27 2020-04-17 红宝丽集团股份有限公司 粒径可控的无溶剂型聚氨酯分散体和水性聚氨酯涂布液

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0175344A2 (en) * 1984-09-18 1986-03-26 Dainippon Ink And Chemicals, Inc. Process for producing polyisocyanate and resin composition comprising said polyisocyanate for use in paints
JPH061940A (ja) * 1992-06-17 1994-01-11 Dainippon Ink & Chem Inc 水性被覆用組成物
JP2004300223A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Toyo Ink Mfg Co Ltd 水性ポリウレタン樹脂および該樹脂を用いた印刷インキ
CN1721485A (zh) * 2004-06-25 2006-01-18 拜尔材料科学有限责任公司 由高度酸官能聚酯制得的聚氨酯分散体
JP2010168461A (ja) * 2009-01-22 2010-08-05 Hitachi Kasei Polymer Co Ltd 印刷インキ用バインダー
CN102206410A (zh) * 2011-04-21 2011-10-05 常州大学 革用高固含水性聚氨酯的制备方法
CN103910851A (zh) * 2013-12-02 2014-07-09 华南理工大学 一种水性聚氨酯油墨连接料及其制备方法
CN105085854A (zh) * 2014-05-09 2015-11-25 武汉强力荷新材料有限公司 一种无溶剂、多元粒径分布高固含量低粘度环保型水性聚氨酯乳液的制备方法
CN104231180A (zh) * 2014-09-15 2014-12-24 宝鸡文理学院 一种水性油墨连接料及其制备方法
CN104448193A (zh) * 2014-12-01 2015-03-25 泰兴市华盛银洋树脂有限公司 一种水性聚氨酯皮革涂饰剂及其制备方法
CN104861139A (zh) * 2015-06-10 2015-08-26 北京高盟新材料股份有限公司 耐高温蒸煮油墨用聚氨酯树脂的制备方法
CN107099015A (zh) * 2017-03-24 2017-08-29 广东科茂林产化工股份有限公司 一种改性水性聚氨酯分散体及其制备方法
CN111019077A (zh) * 2019-12-27 2020-04-17 红宝丽集团股份有限公司 粒径可控的无溶剂型聚氨酯分散体和水性聚氨酯涂布液

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FANG CQ等: ""Synthesis and characterization of low crystalline waterborne polyurethane for potential application in water-based ink binder"", 《PROGRESS IN ORGANIC COATINGS》 *
冯亚青等: "《助剂化学及工艺学》", 30 June 1997, 化学工业出版社 *
叶青萱: ""软包装用聚氨酯胶黏剂发展近况"", 《化学推进剂与高分子材料》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115353654A (zh) * 2022-08-15 2022-11-18 长泰化学工业(惠州)有限公司 一种强耐候性水性聚氨酯胶膜及其制作方法

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