本發(fā)明涉及食品級熱塑性樹脂及其制備方法及其制備工藝,屬于環(huán)保油漆制備領(lǐng)域。
背景技術(shù):
熱塑性樹脂涂料是指以熱塑性樹脂作為主要成膜物質(zhì)一類涂料,涂料靠溶劑揮發(fā)干燥成膜,干燥后的漆膜受熱變軟,受冷變硬。食品容器和包裝通常需要印刷,為了人體健康,必須采用符合食品衛(wèi)生要求的食品級別印刷油墨涂料。
現(xiàn)有的用于食品級別器具涂裝的印刷油墨,由于原材料和工藝控制存在不足的原因,導(dǎo)致樹脂產(chǎn)品中存在酮、苯等有害有毒物質(zhì),導(dǎo)致產(chǎn)品無法滿足《有害物質(zhì)標準》中A類物料控制要求,1A、1B和2類致癌、致畸和生殖毒性的物質(zhì)、劇毒或有毒物質(zhì)的控制要求。因此,為了滿足食品器具的涂裝衛(wèi)生要求,需要開發(fā)一種新的食品級熱塑性樹脂及其工藝制備方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了滿足食品級印刷要求,本發(fā)明提供一種新型的無苯無酮食品級熱塑性樹脂及其制備方法。通過本發(fā)明方法制備的無苯無酮食品級熱塑性樹脂,達到食品衛(wèi)生和安全的要求,對人體健康沒有任何損害,且具有優(yōu)異的快干、高硬度、耐醇性好等特點。
本發(fā)明技術(shù)方案如下。
一種無苯無酮食品級熱塑性樹脂,按重量百分比計,包括如下組分:甲基丙稀酸甲酯38~48 wt%,丙烯酸丁酯2.5~3.5wt%,甲基丙稀酸丁酯2.5~3.5wt%,甲基丙烯酸0.5~1.5 wt%,過氧化-2-乙基己酯 0.2~0.4 wt%,醋酸正丙酯 43.1~56.3wt%。
優(yōu)選的,甲基丙稀酸甲酯43wt%,丙烯酸丁酯3wt%,甲基丙稀酸丁酯3wt%,甲基丙烯酸1wt%,過氧化-2-乙基己酯0.3wt%,醋酸正丙酯49.7wt%。
所述一種無苯無酮食品級熱塑性樹脂的制備方法,包括如下步驟:
(1)將醋酸正丙酯的65~75%的量加入反應(yīng)釜中,反應(yīng)釜升溫后保溫;
(2)留取過氧化-2-乙基己酯的1‰質(zhì)量之后,將其余各組分混合均勻,滴加入反應(yīng)釜中;滴加完畢后,以醋酸正丙酯沖洗滴加管,繼續(xù)保溫;
(3)以留取的過氧化-2-乙基己酯的1‰重量與沖洗滴加管后剩余的醋酸正丙酯混合,添加到反應(yīng)釜中,繼續(xù)保溫;
(4)保溫結(jié)束后,降至室溫,過濾,得到所述水溶性熱塑丙烯酸樹脂。
進一步地,步驟(1)中,所述保溫的溫度為102~108℃,持續(xù)保溫到步驟(2)中混合組分滴加完成。
進一步地,步驟(2)中,所述滴加的時間為5.5~6.5小時。
進一步地,步驟(2)中,滴加速度按照混合組分的總質(zhì)量除以滴加時間得到,并控制勻速滴加。
進一步地,步驟(2)中,所述繼續(xù)保溫是在102~108℃保溫80~100分鐘。
進一步地,步驟(3)中,所述繼續(xù)保溫是在102~108℃保溫6~7小時。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下優(yōu)點和有益效果:
(1)本發(fā)明的無苯無酮食品級熱塑性樹脂,達到食品衛(wèi)生和安全的要求,對人體健康沒有任何損害,且具有優(yōu)異的快干、高硬度、耐醇性好等特點;
(2)本發(fā)明的無苯無酮食品級熱塑性樹脂外觀水白清澈透明,色澤(Fe-Co)≤1#,粘度為3萬-4.5萬cps/ 25℃,固含量為50±2%,酸值<5mgkOH/g,玻璃化溫度(Tg)為80℃。
具體實施方式
以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步闡述,但本發(fā)明不限于以下實施例。需指出的是,以下若有未特別詳細說明之過程或參數(shù),均是本領(lǐng)域技術(shù)人員可參照現(xiàn)有技術(shù)理解或?qū)崿F(xiàn)的。
實施例1
一種無苯無酮食品級熱塑性樹脂,其重量組分原材料包括:甲基丙稀酸甲酯 43kg,丙烯酸丁酯 3 kg,甲基丙稀酸丁酯 3 kg,甲基丙烯酸 1 kg,過氧化-2-乙基己酯 0.3 kg,醋酸正丙酯 49.7 kg。
制備所述無苯無酮食品級熱塑性樹脂,包括如下步驟:
(1)將35kg醋酸正丙酯投入到反應(yīng)釜中,反應(yīng)釜升溫到105℃,并保持該溫度至步驟(2)中混合組分滴加完成;
(2)留取0.3g過氧化-2-乙基己酯;將甲基丙稀酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙稀酸丁酯、甲基丙烯酸所組成的單體,和剩余的引發(fā)劑過氧化-2-乙基己酯,攪拌以均勻混合,得到混合液;
(3)將上述混合液,以流速V=0.14kg/min勻速滴加到反應(yīng)釜中,完成后以醋酸正丙酯沖洗滴加管,繼續(xù)105℃保溫1.5小時。
(4)以0.3g過氧化-2-乙基己酯與沖洗滴加管后剩余的醋酸正丙酯混合液,補加到反應(yīng)釜中,繼續(xù)保溫105℃持續(xù)6.5小時;
(5)保溫結(jié)束后,降至室溫,過濾,得到所述水溶性熱塑丙烯酸樹脂。
制備的無苯無酮食品級熱塑性樹脂外觀水白清澈透明,色澤(Fe-Co)≤1#,粘度為3.8萬cps/ 25℃,固含量為50%,酸值<4mgKOH/g,玻璃化溫度(Tg)為80℃。
同樣的情況下,樹脂涂膜后,比現(xiàn)有同類產(chǎn)品快干(2小時),膜的硬度達到H級,且在50vol%的乙醇中浸泡12h不起泡。
實施例2
一種無苯無酮食品級熱塑性樹脂,其重量組分原材料包括:甲基丙稀酸甲酯 480 kg,丙烯酸丁酯 35 kg,甲基丙稀酸丁酯 35kg,甲基丙烯酸 15 kg,過氧化-2-乙基己酯 4kg,醋酸正丙酯 431kg。
制備所述無苯無酮食品級熱塑性樹脂,包括如下步驟:
(1)將323kg醋酸正丙酯投入到反應(yīng)釜中,反應(yīng)釜升溫到108℃,并保持該溫度至步驟(2)中混合組分滴加完成;
(2)留取4g過氧化-2-乙基己酯;將甲基丙稀酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙稀酸丁酯、甲基丙烯酸所組成的單體,和剩余的引發(fā)劑過氧化-2-乙基己酯,攪拌以均勻混合,得到混合液;
(3)將上述混合液,以流速V=1.58kg/min勻速滴加到反應(yīng)釜中,完成后以醋酸正丙酯沖洗滴加管,繼續(xù)108℃保溫100分鐘;
(4)以留取的4g過氧化-2-乙基己酯與沖洗滴加管后剩余的醋酸正丙酯混合液,補加到反應(yīng)釜中,繼續(xù)保溫108℃持續(xù)7小時;
(5)保溫結(jié)束后,降至室溫,過濾,得到所述水溶性熱塑丙烯酸樹脂。
制備的無苯無酮食品級熱塑性樹脂外觀水白清澈透明,色澤(Fe-Co)≤1#,粘度為4.5萬cps/ 25℃,固含量為52%,酸值<4.5mgKOH/g,玻璃化溫度(Tg)為80℃。
同樣的情況下,樹脂涂膜后,比現(xiàn)有同類產(chǎn)品快干(2小時),膜的硬度達到H級,且在50vol%的乙醇中浸泡12h不起泡。
實施例3
一種無苯無酮食品級熱塑性樹脂,其重量組分原材料包括:甲基丙稀酸甲酯 380 kg,丙烯酸丁酯 25 kg,甲基丙稀酸丁酯 25kg,甲基丙烯酸 5 kg,過氧化-2-乙基己酯 2kg,醋酸正丙酯 563kg。
制備所述無苯無酮食品級熱塑性樹脂,包括如下步驟:
(1)將210kg醋酸正丙酯投入到反應(yīng)釜中,反應(yīng)釜升溫到108℃,并保持該溫度至步驟(2)混合組分滴加完成;
(2)留取2g過氧化-2-乙基己酯;將甲基丙稀酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙稀酸丁酯、甲基丙烯酸所組成的單體,和剩余的引發(fā)劑過氧化-2-乙基己酯,攪拌以均勻混合,得到混合液;
(3)將上述混合液,以流速V=1.32kg/min勻速滴加到反應(yīng)釜中,完成后以醋酸正丙酯沖洗滴加管,繼續(xù)102℃保溫90分鐘;
(4)以留取的2g過氧化-2-乙基己酯與沖洗滴加管后剩余的醋酸正丙酯混合液,補加到反應(yīng)釜中,繼續(xù)保溫102℃持續(xù)6小時;
(5)保溫結(jié)束后,降至室溫,過濾,得到所述水溶性熱塑丙烯酸樹脂。
制備的無苯無酮食品級熱塑性樹脂外觀水白清澈透明,色澤(Fe-Co)≤1#,粘度為3萬cps/ 25℃,固含量為48%,酸值<4mgKOH/g,玻璃化溫度(Tg)為80℃。
同樣的情況下,樹脂涂膜后,比現(xiàn)有同類產(chǎn)品快干(2.5小時),膜的硬度達到H級,且在50vol%的乙醇中浸泡12h不起泡。
根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo),本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實施方式進行變更和修改。因此,本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式,對本發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。