一种pva+pbs高阻隔抗菌水性涂布材料及其制备方法
阅读说明：本技术 一种pva+pbs高阻隔抗菌水性涂布材料及其制备方法 (PVA + PBS high-barrier antibacterial water-based coating material and preparation method thereof ) 是由 文博 文起东 王东 陈海云 刘佩含 李承玲 苏丹 于 2021-04-26 设计创作，主要内容包括：一种PVA+PBS高阻隔抗菌水性涂布材料及其制备方法,材料的产品配方组成是,聚乙烯醇、四甲基癸炔二醇、甲基醚化三聚氰胺树脂、水性丙烯酸、聚丁二酸丁二醇酯；制备方法包括聚丁二酸丁二醇酯薄膜初级处理,聚丁二酸丁二醇酯薄膜二次处理,干燥处理,水浴处理,搅拌处理,聚乙烯醇水溶液处理,制得PVA+PBS涂布膜。该发明制备的涂布膜透光率和涂层附着力最好,拉伸强度较高,提高了涂布膜的实用性和可靠性,制备的涂布膜表面不结皮、无溶胀、脱落现象,涂布膜阻隔性优越,透氧率只有0.26cm～(3)/m～(2)·24h·0.1MPa,工艺简单,设备要求低,可操作性强,有良好的社会推广应用,应用于涂布膜技术领域中。(A PVA + PBS high-barrier antibacterial water-based coating material and a preparation method thereof, the product formula of the material comprises polyvinyl alcohol, tetramethyl decyne glycol, methyl etherified melamine resin, water-based acrylic acid and poly butylene succinate; the preparation method comprises the steps of primary treatment of a polybutylene succinate film, secondary treatment of the polybutylene succinate film, drying treatment, water bath treatment, stirring treatment and treatment of a polyvinyl alcohol aqueous solution to prepare the PVA + PBS coating film. The coating film prepared by the method has the advantages of best light transmittance and coating adhesive force and higher tensile strength, and the practicability of the coating film is improvedThe performance and reliability are high, the prepared coating film has no skinning, swelling and falling-off phenomena on the surface, the barrier property is excellent, and the oxygen permeability is only 0.26cm 3 /m 2 24h 0.1MPa, simple process, low equipment requirement, strong operability, good social popularization and application, and application in the technical field of coating films.)
技术领域
本发明涉及涂布膜
技术领域
中的一种PVA+PBS高阻隔抗菌水性涂布材料及其制备方法。背景技术
保鲜膜是一种塑料包装制品，主要用于微波炉食品加热、冰箱食物保存、生鲜及熟食包装等场合，在家庭生活、超市卖场、宾馆饭店及工业生产的食品包装领域都有广泛应用。根据所用材料及添加塑化剂不同，保鲜膜分为多种类型，可适用于不同的场合。保鲜膜以其方便、经济、美观的特点受到了人们的青睐，塑包装的一个重要的技术要求是要有良好的高阻隔水性。 PVA是聚乙烯醇的英文缩写；PBS是聚丁二酸丁二醇酯的英文缩写。聚乙烯醇(PVA)是一种白色粉末状、片状或絮状固体的有机化合物，具有十分广泛的用途。乙烯醇是聚乙烯醇的单体，由于其单体乙烯醇非常不稳定，从而不可以将单体乙烯醇直接进行聚合来得到聚乙烯醇，而是先将醋酸乙烯脂聚合成聚醋酸乙烯脂，然后再将聚醋酸乙烯脂进行醇解，得到聚乙烯醇。在工业生产中，为了得到性能不同的PVA，往往是通过对醇解物上乙酰氧基的数量进行控制来实现的，截至目前，高阻隔且透明的软包装行业中应用最广泛，使用量最大的是高阻隔薄膜，现有的涂布膜表面容易结皮，阻隔性能不好，拉伸强度较弱，透光率较低，发明一种PVA+PBS高阻隔抗菌水性涂布材料来解决上述问题很有必要。因此，研制开发一种PVA+PBS高阻隔抗菌水性涂布材料及其制备方法一直是急待解决的新课题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种PVA+PBS高阻隔抗菌水性涂布材料及其制备方法，该发明解决了现有的涂布膜表面容易结皮，阻隔性能不好，拉伸强度较弱，透光率较低的问题。
本发明的目的是这样实现的：一种PVA+PBS高阻隔抗菌水性涂布材料，所述的一种PVA+PBS高阻隔抗菌水性涂布材料的产品配方组成的重量质量份数是， 20-30质量份数聚乙烯醇、0.01-0.03质量份数四甲基癸炔二醇、5.7-5.72质量份数甲基醚化三聚氰胺树脂、0.2-1.0质量份数水性丙烯酸、63-75质量份数聚丁二酸丁二醇酯；
所述的一种PVA+PBS高阻隔抗菌水性涂布材料的产品配方组成的重量质量份数是， 20质量份数聚乙烯醇、0.01质量份数四甲基癸炔二醇、5.7质量份数甲基醚化三聚氰胺树脂、0.2质量份数水性丙烯酸树脂、74.09质量份数聚丁二酸丁二醇酯；
所述的一种PVA+PBS高阻隔抗菌水性涂布材料的产品配方组成的重量质量份数是， 25质量份数聚乙烯醇、0.02质量份数四甲基癸炔二醇、5.71质量份数甲基醚化三聚氰胺树脂、0.4质量份数水性丙烯酸树脂、68.87质量份数聚丁二酸丁二醇酯；
所述的一种PVA+PBS高阻隔抗菌水性涂布材料的产品配方组成的重量质量份数是， 30质量份数聚乙烯醇、0.02质量份数四甲基癸炔二醇、5.71质量份数甲基醚化三聚氰胺树脂、0.4质量份数水性丙烯酸树脂、63.87质量份数聚丁二酸丁二醇酯；
所述的聚丁二酸丁二醇酯为聚丁二酸丁二醇酯薄膜，所述的聚丁二酸丁二醇酯厚度为11-13μm；
所述的一种PVA+PBS高阻隔抗菌水性涂布材料的制备方法包括以下步骤：
（1）将聚丁二酸丁二醇酯薄膜初级处理：使用裁样工具将聚丁二酸丁二醇酯薄膜进行裁剪处理，并将其固定在的塑料培养皿上；
（2）将聚丁二酸丁二醇酯薄膜二次处理：将盛有裁切后的聚丁二酸丁二醇酯薄膜塑料培养皿放置到工作台上，取出水性丙烯酸树脂，抽出一张洁净的纱布，然后将水性丙烯酸树脂涂料均匀的涂抹到聚丁二酸丁二醇酯薄膜上；
（3）干燥处理：准备一台恒温恒湿箱，将盛有已经涂抹完毕的聚丁二酸丁二醇酯薄膜塑料培养皿放轻缓的放入恒温恒湿箱内进行干燥处理，干燥时间为4-6分钟；
（4）水浴处理：按照聚乙烯醇的配比称取一定质量的聚乙烯醇，然后放入到烧杯内，再加入一定质量的蒸馏水，将烧杯放入水浴锅中进行水浴加热，接着打开电动搅拌器，调节到合适的转速，进行搅拌；
（5）搅拌处理：等待水浴锅中温度上升到25-30℃，保持恒温，使用电动搅拌器继续搅拌，直到聚乙烯醇水溶液为澄清状为止；
（6）聚乙烯醇水溶液处理：将甲基醚化三聚氰胺树脂作为交联剂进行加热反应，然后在聚乙烯醇水溶液中加入经过加热反应的甲基醚化三聚氰胺树脂，最后加入四甲基癸炔二醇表面活性剂，制得聚乙烯醇涂布液；
（7）制得PVA+PBS涂布膜：取出恒温恒湿箱中经过干燥后的塑料培养皿，将制备好的聚乙烯醇涂布液，转移到已固定有聚丁二酸丁二醇酯的培养皿中，然后再放入到恒温恒湿箱中进行干燥，最后即可得到PVA+PBS涂布膜；
在步骤（1）中，所述的聚丁二酸丁二醇酯薄膜的裁取规格为200× 200mm，所述培养皿的规格为250×250mm；
在步骤（4）中，所述的电动搅拌器的转速为400-500r/min；
在步骤（5）中，搅拌时间为0.8-1.2小时；
在步骤（7）中，所述的干燥时间为3-5小时；
所述的一种PVA+PBS高阻隔抗菌水性涂布材料的技术原理是，高阻隔性降低空气中氧气对瓜果蔬菜的氧化作用，可使引起腐败酸化的乙烯和氧气减少，起到保鲜作用；另外，水性涂布材料可吸收空气中水蒸气，将病菌粘连在材料表面，并持续消灭引起腐败的霉菌和细菌，达到长效保鲜作用，可以延长非根茎类果蔬食品7-20天的保鲜期。
本发明的要点在于它的PVA+PBS高阻隔抗菌水性涂布材料、制备方法及技术原理。
一种PVA+PBS高阻隔抗菌水性涂布材料及其制备方法与现有技术相比，具有制备的涂布膜透光率和涂层附着力最好，拉伸强度较高，提高了涂布膜的实用性和可靠性，制备的涂布膜表面不结皮、无溶胀、脱落现象，涂布膜阻隔性优越，透氧率只有0.26cm3/m2·24h·0.1MPa，工艺简单，设备要求低，可操作性强，有良好的社会推广应用等优点，将广泛地应用于涂布膜技术领域中。
具体实施方式
一种PVA+PBS高阻隔抗菌水性涂布材料及其制备方法，所述的一种PVA+PBS高阻隔抗菌水性涂布材料的产品配方组成的重量质量份数是， 20-30质量份数聚乙烯醇、0.01-0.03质量份数四甲基癸炔二醇、5.7-5.72质量份数甲基醚化三聚氰胺树脂、0.2-1.0质量份数水性丙烯酸、63-75质量份数聚丁二酸丁二醇酯。
所述的一种PVA+PBS高阻隔抗菌水性涂布材料的产品配方组成的重量质量份数是， 20质量份数聚乙烯醇、0.01质量份数四甲基癸炔二醇、5.7质量份数甲基醚化三聚氰胺树脂、0.2质量份数水性丙烯酸树脂、74.09质量份数聚丁二酸丁二醇酯。
所述的一种PVA+PBS高阻隔抗菌水性涂布材料的产品配方组成的重量质量份数是， 25质量份数聚乙烯醇、0.02质量份数四甲基癸炔二醇、5.71质量份数甲基醚化三聚氰胺树脂、0.4质量份数水性丙烯酸树脂、68.87质量份数聚丁二酸丁二醇酯。
所述的一种PVA+PBS高阻隔抗菌水性涂布材料的产品配方组成的重量质量份数是， 30质量份数聚乙烯醇、0.02质量份数四甲基癸炔二醇、5.71质量份数甲基醚化三聚氰胺树脂、0.4质量份数水性丙烯酸树脂、63.87质量份数聚丁二酸丁二醇酯。
所述的聚丁二酸丁二醇酯为聚丁二酸丁二醇酯薄膜，所述的聚丁二酸丁二醇酯厚度为11-13μm。
所述的一种PVA+PBS高阻隔抗菌水性涂布材料的制备方法包括以下步骤：
（1）将聚丁二酸丁二醇酯薄膜初级处理：使用裁样工具将聚丁二酸丁二醇酯薄膜进行裁剪处理，并将其固定在的塑料培养皿上；
（2）将聚丁二酸丁二醇酯薄膜二次处理：将盛有裁切后的聚丁二酸丁二醇酯薄膜塑料培养皿放置到工作台上，取出水性丙烯酸树脂，抽出一张洁净的纱布，然后将水性丙烯酸树脂涂料均匀的涂抹到聚丁二酸丁二醇酯薄膜上；
（3）干燥处理：准备一台恒温恒湿箱，将盛有已经涂抹完毕的聚丁二酸丁二醇酯薄膜塑料培养皿放轻缓的放入恒温恒湿箱内进行干燥处理，干燥时间为4-6分钟；
（4）水浴处理：按照聚乙烯醇的配比称取一定质量的聚乙烯醇，然后放入到烧杯内，再加入一定质量的蒸馏水，将烧杯放入水浴锅中进行水浴加热，接着打开电动搅拌器，调节到合适的转速，进行搅拌；
（5）搅拌处理：等待水浴锅中温度上升到25-30℃，保持恒温，使用电动搅拌器继续搅拌，直到聚乙烯醇水溶液为澄清状为止；
（6）聚乙烯醇水溶液处理：将甲基醚化三聚氰胺树脂作为交联剂（英文缩写为CYMEL385）进行加热反应，然后在聚乙烯醇水溶液中加入经过加热反应的甲基醚化三聚氰胺树脂，最后加入四甲基癸炔二醇表面活性剂，制得聚乙烯醇涂布液；
（7）制得PVA+PBS涂布膜：取出恒温恒湿箱中经过干燥后的塑料培养皿，将制备好的聚乙烯醇涂布液，转移到已固定有聚丁二酸丁二醇酯的培养皿中，然后再放入到恒温恒湿箱中进行干燥，最后即可得到PVA+PBS涂布膜；
在步骤（1）中，所述的聚丁二酸丁二醇酯薄膜的裁取规格为200× 200mm，所述培养皿的规格为250×250mm；
在步骤（4）中，所述的电动搅拌器的转速为400-500r/min；
在步骤（5）中，搅拌时间为0.8-1.2小时；
在步骤（7）中，所述的干燥时间为3-5小时。
所述的一种PVA+PBS高阻隔抗菌水性涂布材料的技术原理是，高阻隔性降低空气中氧气对瓜果蔬菜的氧化作用，可使引起腐败酸化的乙烯和氧气减少，起到保鲜作用；另外，水性涂布材料可吸收空气中水蒸气，将病菌粘连在材料表面，并持续消灭引起腐败的霉菌和细菌，达到长效保鲜作用，可以延长非根茎类果蔬食品7-20天的保鲜期。
实施例一
所述的一种PVA+PBS高阻隔抗菌水性涂布材料的制备方法包括以下步骤：
（1）将聚丁二酸丁二醇酯薄膜74.09公斤初级处理：使用裁样工具将聚丁二酸丁二醇酯薄膜进行裁剪处理，并将其固定在的塑料培养皿上；
（2）聚丁二酸丁二醇酯薄膜二次处理：将盛有裁切后的聚丁二酸丁二醇酯薄膜塑料培养皿放置到工作台上，取出0.2公斤水性丙烯酸树脂，抽出一张洁净的纱布，然后将水性丙烯酸树脂涂料均匀的涂抹到聚丁二酸丁二醇酯薄膜上；
（3）干燥处理：准备一台恒温恒湿箱，将盛有已经涂抹完毕的聚丁二酸丁二醇酯薄膜塑料培养皿放轻缓的放入恒温恒湿箱内进行干燥处理，干燥时间为4分钟；
（4）水浴处理：按照聚乙烯醇的配比称取20公斤聚乙烯醇，然后放入到烧杯内，再加入一定质量的蒸馏水，将烧杯放入水浴锅中进行水浴加热，接着打开电动搅拌器，调节到合适的转速，进行搅拌；
（5）搅拌处理：等待水浴锅中温度上升到25℃，保持恒温，使用电动搅拌器继续搅拌，直到聚乙烯醇水溶液为澄清状为止；
（6）聚乙烯醇水溶液处理：将甲基醚化三聚氰胺树脂作为交联剂（英文缩写为CYMEL385）进行加热反应，然后在聚乙烯醇水溶液中加入经过加热反应的5.7公斤甲基醚化三聚氰胺树脂，最后加入0.01公斤四甲基癸炔二醇表面活性剂，制得聚乙烯醇涂布液；
（7）制得PVA+PBS涂布膜：取出恒温恒湿箱中经过干燥后的塑料培养皿，将制备好的聚乙烯醇涂布液，转移到已固定有聚丁二酸丁二醇酯的培养皿中，然后再放入到恒温恒湿箱中进行干燥，最后即可得到PVA+PBS涂布膜；
在步骤（1）中，所述的聚丁二酸丁二醇酯薄膜的裁取规格为200× 200mm，所述培养皿的规格为250×250mm；
在步骤（4）中，所述的电动搅拌器的转速为500r/min；
在步骤（5）中，搅拌时间为0.8小时；
在步骤（7）中，所述的干燥时间为3.8小时。
制备出的聚丁二酸丁二醇酯的厚度为11μm。
实施例二
所述的一种PVA+PBS高阻隔抗菌水性涂布材料的制备方法包括以下步骤：
（1）将聚丁二酸丁二醇酯薄膜68.87公斤初级处理：使用裁样工具将聚丁二酸丁二醇酯薄膜进行裁剪处理，并将其固定在的塑料培养皿上；
（2）聚丁二酸丁二醇酯薄膜二次处理：将盛有裁切后的聚丁二酸丁二醇酯薄膜塑料培养皿放置到工作台上，取出0.4公斤水性丙烯酸树脂，抽出一张洁净的纱布，然后将水性丙烯酸树脂涂料均匀的涂抹到聚丁二酸丁二醇酯薄膜上；
（3）干燥处理：准备一台恒温恒湿箱，将盛有已经涂抹完毕的聚丁二酸丁二醇酯薄膜塑料培养皿放轻缓的放入恒温恒湿箱内进行干燥处理，干燥时间为5分钟；
（4）水浴处理：按照聚乙烯醇的配比称取25公斤聚乙烯醇，然后放入到烧杯内，再加入一定质量的蒸馏水，将烧杯放入水浴锅中进行水浴加热，接着打开电动搅拌器，调节到合适的转速，进行搅拌；
（5）搅拌处理：等待水浴锅中温度上升到28℃，保持恒温，使用电动搅拌器继续搅拌，直到聚乙烯醇水溶液为澄清状为止；
（6）聚乙烯醇水溶液处理：将甲基醚化三聚氰胺树脂作为交联剂（英文缩写为CYMEL385）进行加热反应，然后在聚乙烯醇水溶液中加入经过加热反应的5.71公斤甲基醚化三聚氰胺树脂，最后加入0.02公斤四甲基癸炔二醇表面活性剂，制得聚乙烯醇涂布液；
（7）制得PVA+PBS涂布膜：取出恒温恒湿箱中经过干燥后的塑料培养皿，将制备好的聚乙烯醇涂布液，转移到已固定有聚丁二酸丁二醇酯的培养皿中，然后再放入到恒温恒湿箱中进行干燥，最后即可得到PVA+PBS涂布膜；
在步骤（1）中，所述的聚丁二酸丁二醇酯薄膜的裁取规格为200× 200mm，所述培养皿的规格为250×250mm；
在步骤（4）中，所述的电动搅拌器的转速为480r/min；
在步骤（5）中，搅拌时间为1小时；
在步骤（7）中，所述的干燥时间为4小时。
制备出的聚丁二酸丁二醇酯的厚度为12μm。
实施例三
所述的一种PVA+PBS高阻隔抗菌水性涂布材料的制备方法包括以下步骤：
（1）将聚丁二酸丁二醇酯薄膜63.87公斤初级处理：使用裁样工具将聚丁二酸丁二醇酯薄膜进行裁剪处理，并将其固定在的塑料培养皿上；
（2）聚丁二酸丁二醇酯薄膜二次处理：将盛有裁切后的聚丁二酸丁二醇酯薄膜塑料培养皿放置到工作台上，取出0.4公斤水性丙烯酸树脂，抽出一张洁净的纱布，然后将水性丙烯酸树脂涂料均匀的涂抹到聚丁二酸丁二醇酯薄膜上；
（3）干燥处理：准备一台恒温恒湿箱，将盛有已经涂抹完毕的聚丁二酸丁二醇酯薄膜塑料培养皿放轻缓的放入恒温恒湿箱内进行干燥处理，干燥时间为5分钟；
（4）水浴处理：按照聚乙烯醇的配比称取30公斤聚乙烯醇，然后放入到烧杯内，再加入一定质量的蒸馏水，将烧杯放入水浴锅中进行水浴加热，接着打开电动搅拌器，调节到合适的转速，进行搅拌；
（5）搅拌处理：等待水浴锅中温度上升到30℃，保持恒温，使用电动搅拌器继续搅拌，直到聚乙烯醇水溶液为澄清状为止；
（6）聚乙烯醇水溶液处理：将甲基醚化三聚氰胺树脂作为交联剂（英文缩写为CYMEL385）进行加热反应，然后在聚乙烯醇水溶液中加入经过加热反应的5.71公斤甲基醚化三聚氰胺树脂，最后加入0.02公斤四甲基癸炔二醇表面活性剂，制得聚乙烯醇涂布液；
（7）制得PVA+PBS涂布膜：取出恒温恒湿箱中经过干燥后的塑料培养皿，将制备好的聚乙烯醇涂布液，转移到已固定有聚丁二酸丁二醇酯的培养皿中，然后再放入到恒温恒湿箱中进行干燥，最后即可得到PVA+PBS涂布膜；
在步骤（1）中，所述的聚丁二酸丁二醇酯薄膜的裁取规格为200× 200mm，所述培养皿的规格为250×250mm；
在步骤（4）中，所述的电动搅拌器的转速为450r/min；
在步骤（5）中，搅拌时间为1.2小时；
在步骤（7）中，所述的干燥时间为4.2小时。
制备出的聚丁二酸丁二醇酯的厚度为13μm。
通过以上三组实施例均可以制得PVA+PBS涂布膜，其中第二组实施例制得的PVA+PBS涂布膜效果最好，透光率和涂层附着力最好，拉伸强度较高，提高了涂布膜的实用性和可靠性，涂布膜表面不结皮、无溶胀、脱落现象，涂布膜阻隔性优越，透氧率只有0.26cm3/m2·24h·0.1MPa。 在制备PVA+PBS涂布液的过程中，将每100克PVA涂布液中四甲基癸炔二醇的添加量定为0.08克，添加的交联剂CYMEL385的含量为PVA质量的20％，通过控制PVA涂布液的质量分数，得到不同质量分数的PVA+PBS涂布膜。
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