[发明专利]食品包装用胶乳及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种胶乳，尤其是食品包装用胶乳及其制备方法和应用，属于新型高分子材料领域。

背景技术

聚偏二氯乙烯(PVDC)是一种无毒无味、安全可靠的高阻隔性材料，聚偏二氯乙烯(PVDC)胶乳在食品包装中已得到了广泛的应用，除具有塑料的一般性能外，还具有耐油性、耐腐蚀性、保味性以及优异的防潮、防霉、可直接与食品进行接触等性能，同时还具有优良的印刷性能。

专利CN1535814A公开一种PVDC层压复合耐高温蒸煮食品包装膜，中间层PVDC（偏二氯乙烯与氯乙烯的共聚物薄膜）分别通过双组分聚氨酯型无溶剂粘接剂与两侧的两层相连，主要解决食品包装膜的高阻隔、透明型、耐高温的问题。专利CN101306743A公开一种牛奶包装膜，外层薄膜为聚偏二氯乙烯薄膜，粘合剂为单、双组分聚氨酯型溶剂或无溶剂粘合剂中的其中一种，内侧的薄膜为黑白聚乙烯薄膜，主要解决材料易吸水、阻隔性低等问题。

上述现有技术中的食品包装材料均为多层复合结构，在涂布层与基层间需设置粘合剂层，以保证制得的包装薄膜不变形、不开裂，存在生产工艺复杂、设备要求高，产品价格高等问题。现有技术均未提出一种食品包装用胶乳，在涂布食品包装基材时只需涂布该胶乳，即可使食品包装具有高阻隔性、耐油性、耐腐蚀性、保味性、防潮、防霉、可直接与食品进行接触等性能。本发明胶乳涂布食品包装时，无需涂布底胶，大大降低了食品包装生产成本，且避免现有聚氨酯底胶带来的环境污染问题；同时本发明胶乳具有稳定性好，长期贮存不破乳，涂布量小，易涂布，单体残留量低，制造简单等优点。

发明内容

针对现有技术中存在的以上技术问题，本发明提供一种可涂布于聚丙烯薄膜上的食品包装用胶乳及其制备方法和应用，其稳定性好、长期贮存不破乳、涂布量小、易涂布，可替代原有溶剂型聚氨酯底胶，安全性好、环保，可直接涂布于薄膜基材上，无需涂布底胶，大大节约食品包装生产成本；该胶乳制备方法简单，生产条件可控；由其涂布的食品包装薄膜，具有高阻隔性、耐油性、耐腐蚀性、保味性、防潮、防霉、可直接与食品进行接触、阻燃等性能。

本发明是通过以下技术方案实现的：食品包装用胶乳，由以下反应原料通过乳液聚合方式共聚而成，反应原料及重量份为：

（1）单体混合物50份，所述单体混合物包括占混合单体总重量89-92%的偏二氯乙烯、占混合单体总重量4-7%的甲基丙烯酸甲酯和占混合单体总重量4-7%的甲基丙烯酸；

（2）引发剂，所述引发剂包括：有机过氧化物0.04-0.12份和甲醛合次硫酸氢钠0.04-0.12份；

（3）种子聚合乳化剂，所述种子聚合乳化剂包括选自磺酸钠类化合物中的任意一种0.06份和MA-80（化学名为磺基琥珀酸甲基异丁基甲酯盐，或称为丁二酸二己酯磺酸钠）0.14份；

（4）混合乳化剂，所述混合乳化剂包括AMPS（化学名为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸）0.6份和2A-1乳化剂（化学名为烷基二苯醚二磺酸盐，商品名为DOWFAX8390，或DOWFAX30599）0.5份；

（5）助剂，所述助剂包括醋酸铵0.012份和氯化亚铁0.0005份。

优选地，所述引发剂中有机过氧化物为叔丁基过氧化氢；所述种子聚合乳化剂中磺酸钠类化合物为十二烷基苯磺酸钠。

本发明还提供所述食品包装用胶乳的制备方法，采用种子聚合方法制备，具体制备步骤包括：

（1）混合单体配制：将所述偏二氯乙烯、甲基丙烯酸酯混合后搅拌2h，备用；

（2）混合乳化剂配制：将所述AMPS、2A-1乳化剂、甲基丙烯酸混合后，加水稀释至10份，高速搅拌混匀，备用；

（3）引发剂配制：将所述两种引发剂分别稀释至质量百分浓度为2%，备用；

（4）种子聚合反应：将去离子水或软水32份、所述助剂、所述种子聚合乳化剂加入反应釜中，封釜，用氮气置换3次，抽真空，吸入占步骤1配制好的混合单体总重量5%的混合单体，冷分散0.5h，升温至47℃，以8kg/48h的速度连续泵入配制好的引发剂，控制反应温度为55℃，当压力降至0.01-0.03MPa时，种子聚合结束，得到种子胶乳；

（5）乳液聚合：以16h加完的速度连续泵入步骤2配制好的混合乳化剂、步骤1制得的剩余的混合单体，当压力降至0～-0.01MPa时，反应结束，加微晶石蜡，抽真空，底阀不打开脱吸1h，温度升至70℃保持1h，底阀微开，脱吸2h，然后加入0.1MPa的水蒸汽，过滤，得到共聚乳液。

本发明还提供所述食品包装用胶乳在涂覆食品包装薄膜中的应用。