一种食品包装袋用环保型水性胶及其制备方法与流程

本发明属于水性胶，具体涉及一种食品包装袋用环保型水性胶及其制备方法。

背景技术：

1、水性胶在食品包装袋的制作中，主要用于粘合内外层薄膜材料，适用于不同材质的食品包装材料，包括塑料薄膜、纸张、铝箔等多种复合材料。由于直接或间接接触食品，这种胶必须符合食品安全标准，即需要是无毒、无味、无害，且不会向食品中迁移有害物质的环保型胶粘剂。食品包装袋之所以选择使用水性胶，主要原因如下：环保安全：水性胶以水作为主要溶剂或分散介质，相对于传统溶剂型胶水，其voc（挥发性有机化合物）排放量低，对环境污染较小，更加符合现代绿色环保理念。更重要的是，水性胶在干燥过程中不会残留有毒有害物质，确保了食品包装的安全性，避免对食品质量产生不利影响。食品安全：鉴于食品包装直接接触食品，水性胶不得含有对人体有害的物质，不能向食品中迁移任何有毒成分。优质的水性胶在完成粘合任务的同时，不会对食品造成任何污染风险。

2、现有技术中水性胶干燥速度相对较慢，很难同时保持优异的粘接强度和耐久性，如何寻求一种环保安全型且稳定性好、干燥速度快和粘接性强的胶粘剂，这成为行业亟待解决的技术难题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种食品包装袋用环保型水性胶及其制备方法。

2、为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

3、一种食品包装袋用环保型水性胶，包括以下质量份数的组分：甲基丙烯酸17-19份、甲基丙烯酸丁酯10-13份、醋酸乙烯/叔碳酸酯/丙烯酸酯类共聚物15-18份、改性聚乙二醇13-15份、过硫酸铵6-9份、乙烯-丙烯酸共聚物3-5份、改性纳米碳酸钙4-7份、交联剂4-7份、乳化剂11-13份和去离子水100份；

4、所述改性聚乙二醇的制备方法为：

5、（1）将质量比10：0.5-0.8：1.5-2.5：6-9的丙酮、硅烷偶联剂kh560、水和陶土，升温至80-90℃反应5-6h，得到改性陶土；

6、（2）将质量比10：100：0.04-0.09：4-6：5-7的聚乙二醇、水、二丁基锡二月桂酸酯、改性陶土和异氰酸酯混合，40-45℃搅拌反应70-90min，得到改性聚乙二醇。

7、进一步地，聚乙二醇为聚乙二醇1000。

8、进一步地，所述陶土的粒度为4000目。灵寿县万竹矿产品有限公司。

9、进一步地，改性纳米碳酸钙的制备方法为：将质量比100质量份的纳米碳酸钙、4-6质量份氨基改性硅油和2-3质量份有机硅树脂混合，升温至125-130℃，搅拌反应60-80min，降温至110-115℃，继续加入0.2-0.4质量份硅烷偶联剂kh550，保温反应50-60min，得到改性纳米碳酸钙。

10、进一步地，所述纳米碳酸钙的粒径为0.01-0.1μm，比表面积为20-80m2/g。

11、氨基改性硅油，济宁棠邑化工有限公司，jf-802a。

12、有机硅树脂，深圳市吉鹏硅氟材料有限公司，sh-9608。

13、进一步地，所述醋酸乙烯 /叔碳酸酯/丙烯酸酯类共聚物为东莞市智顺胶粘制品有限公司的智顺zs-2144。

14、乙烯-丙烯酸共聚物，英创科技(广东)有限公司，型号irw-e038。

15、进一步地，所述交联剂为质量比1:1.3-1.6醋酸锌和过氧化二异丙苯复配。

16、进一步地，所述乳化剂为质量比2-3:1的吐温60和吐温80复配。

17、本发明还提供了一种食品包装袋用环保型水性胶的制备方法,包括以下步骤：

18、（1）将甲基丙烯酸、甲基丙烯酸丁酯、改性聚乙二醇、过硫酸铵以及半量的乳化剂和半量的去离子水混合乳化，得到预乳化液；

19、（2）将剩余的水和乳化剂混合，升温至40-50℃，加入醋酸乙烯 /叔碳酸酯/丙烯酸酯类共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物以及交联剂，继续升温至65-75℃，保温50-60min，加入预乳化液，混合均匀，升温至92-95℃保温20-25min，降温至43-47℃时，加入改性纳米碳酸钙，搅拌均匀，冷却至室温，得到食品包装袋用环保型水性胶。

20、与现有技术相比，本发明的优点和有益效果为：本发明通过多种组分的复配制得了水性胶粘接速度快，剪切强度高，本发明通过对纳米碳酸钙改性，提升了其在聚合物中的分散性和相容性，提升了剪切强度，在水性体系中不容易团聚，不会阻碍水分的挥发，从而提升胶水的干燥速度，同时改性碳酸钙降低了亲水性，因此减少了对水分的吸附，使水性胶中的水分能够更快地释放出来；通过改性聚乙二醇与其余组分复配，制得的聚合物干燥过程中胶膜内部水分滞留少，降低了充分干燥时间，形成的水性胶的组分之间发挥协同作用，提升了剪切强度。

技术特征：

1.一种食品包装袋用环保型水性胶，其特征在于，包括以下质量份数的组分：甲基丙烯酸17-19份、甲基丙烯酸丁酯10-13份、醋酸乙烯/叔碳酸酯/丙烯酸酯类共聚物15-18份、改性聚乙二醇13-15份、过硫酸铵6-9份、乙烯-丙烯酸共聚物3-5份、改性纳米碳酸钙4-7份、交联剂4-7份、乳化剂11-13份和去离子水100份；

2.根据权利要求1所述的一种食品包装袋用环保型水性胶，其特征在于，聚乙二醇为聚乙二醇1000。

3.根据权利要求1所述的一种食品包装袋用环保型水性胶，其特征在于，所述陶土的粒度为4000目。

4.根据权利要求1所述的一种食品包装袋用环保型水性胶，其特征在于，改性纳米碳酸钙的制备方法为：将质量比100质量份的纳米碳酸钙、4-6质量份氨基改性硅油和2-3质量份有机硅树脂混合，升温至125-130℃，搅拌反应60-80min，降温至110-115℃，继续加入0.2-0.4质量份硅烷偶联剂kh550，保温反应50-60min，得到改性纳米碳酸钙。

5.根据权利要求4所述的一种食品包装袋用环保型水性胶，其特征在于，所述纳米碳酸钙的粒径为0.01-0.1μm，比表面积为20-80m2/g。

6.根据权利要求1所述的一种食品包装袋用环保型水性胶，其特征在于，所述醋酸乙烯/叔碳酸酯/丙烯酸酯类共聚物为东莞市智顺胶粘制品有限公司的智顺zs-2144。

7.根据权利要求1所述的一种食品包装袋用环保型水性胶，其特征在于，乙烯-丙烯酸共聚物为英创科技(广东)有限公司的型号irw-e038的乙烯-丙烯酸共聚物。

8.根据权利要求1所述的一种食品包装袋用环保型水性胶，其特征在于，所述交联剂为质量比1:1.3-1.6醋酸锌和过氧化二异丙苯复配。

9.根据权利要求1所述的一种食品包装袋用环保型水性胶，其特征在于，所述乳化剂为质量比2-3:1的吐温60和吐温80复配。

10.权利要求1-9任一项所述的食品包装袋用环保型水性胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明提供了一种食品包装袋用环保型水性胶及其制备方法，包括以下质量份数的组分：甲基丙烯酸17‑19份、甲基丙烯酸丁酯10‑13份、醋酸乙烯/叔碳酸酯/丙烯酸酯类共聚物15‑18份、改性聚乙二醇13‑15份、过硫酸铵6‑9份、乙烯‑丙烯酸共聚物3‑5份、改性纳米碳酸钙4‑7份、交联剂4‑7份、乳化剂11‑13份和去离子水100份。本发明制备的水性胶可以用于制备食品包装袋，干燥速度快、粘接性强，稳定性好。技术研发人员：黎庆安受保护的技术使用者：广东东方一哥新材料股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4