[发明专利]一种纸基可回收复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种纸基可回收复合材料，所述复合材料从外向内依次包括纸基层、阻隔涂层、胶粘剂层、热封层或所述纸基层外侧从内向外还可以依次设置包括阻隔涂层、胶粘剂层、热封层；所述阻隔涂层成分包括改性丙烯酸树脂12‑15份，纳米二氧化硅涂料6‑12份，柔顺剂1‑2份，稳定剂1‑2份，消泡剂1‑2份，纯化水68‑79份；所述改性丙烯酸树脂包括甲基三乙氧基硅烷3‑4份、环氧树脂12‑13份、聚四氟乙烯1‑2份、碳酸钙0.5‑1.5份。本发明阻隔性能强，水蒸气透过率、氧气透过率低，热封性能好，拉伸强度大，易于回收，各方面综合性能优越。

技术领域

本发明涉及复合片材领域，具体涉及一种纸基可回收复合材料及其制备方法。

背景技术

纸张作为绿色环保的包装材料已被广泛应用于消费品领域。由于纸张的阻隔性不佳，通常需复合铝箔或塑料薄膜来实现包装的功能如阻隔及热封等特性，但铝箔及塑料等不易于降解和回收利用，不符合建立环境友好型社会的要求。故以纸基为主体的包装复合材料如何被下游厂商回收处理成为了当今社会的一大难题。

因此研究一款阻隔性能强，热封性能好，综合性能优越的纸基可回收复合材料是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明为克服现有技术中的缺陷，提供一种纸基可回收复合材料，其阻隔性能强，水蒸气透过率、氧气透过率低，热封性能好，拉伸强度大，易于回收，各方面综合性能优越。

为实现上述目的，本发明的技术方案是提供一种纸基可回收复合材料，所述复合材料从外向内依次包括纸基层、阻隔涂层、胶粘剂层、热封层；所述阻隔涂层成分包括改性丙烯酸树脂12-15份，纳米二氧化硅涂料6-12份，柔顺剂1-2份，稳定剂1-2份，消泡剂1-2份，纯化水68-79份；所述改性丙烯酸树脂包括甲基三乙氧基硅烷3-4份、环氧树脂12-13份、聚四氟乙烯1-2份、碳酸钙0.5-1.5份。

所述的纸基层采用超高压长纤木浆原纸，具有良好的阻氧及阻油性。胶粘剂层采用水性聚氨酯或聚丙烯酸酯粘合剂，绿色环保，热封层采用生物基聚乳酸材料、丙烯酸乳液，可实现生物降解。

进一步的所述纸基层外侧从内向外依次包括阻隔涂层、胶粘剂层、热封层。可采用单层纸张，通过两次串联涂布分别增加阻隔性能和热封性能。

进一步的所述柔顺剂为双聚乙烯聚二甲基硅氧烷、双十八烷基二甲基氯化铵、聚二甲基硅氧烷二季胺盐中的一种或几种。柔软剂是一类能改变材料的静、动摩擦系数的化学物质。当改变静摩擦系数时，手感触摸有平滑感，易于在材料上移动；当改变动摩擦系数时，阻隔涂层各组分之间的微细结构易于相互移动，也就是材料易于变形，增加对纸基层的亲和力，从而增加复合材料的热封性能及阻隔性能。

进一步的所述稳定剂为硬脂酸镁、二辛基琥珀酸磺酸钠、2-甲基丙烯酸环氧乙烷基甲酯中的一种或几种。能增加溶液、胶体、固体、混合物的稳定性能的化学物质都叫稳定剂，稳定剂的施加可以增强阻隔涂层各组分的相容性，增加其协同作用，促进复合材料功能的实现。

进一步的所述消泡剂为二甲基硅油、氰脲酰氯三聚氰胺、聚氧丙烯甘油醚中的一种或几种。消泡剂能降低水、溶液、悬浮液等的表面张力，防止泡沫形成，或使原有泡沫减少或消灭的物质。消泡剂的使用能够使阻隔涂层各组分均匀分布，保持体系性状稳定，增加阻隔涂层的阻隔性能。

进一步的所述纳米二氧化硅涂料粒径为7-40nm。纳米二氧化硅是一种无机化工材料，俗称白炭黑。由于是超细纳米级，尺寸范围在1-100nm，因此具有许多独特的性质。纳米二氧化硅的尺寸选择是一个关键因素，将纳米二氧化硅颗粒充分、均匀地分散到树脂材料中，可全面改善树脂基材料性能，增加了产品的密封性和阻隔性能，同时能够增加材料的力学性能。

进一步的所述胶粘剂层胶粘剂为水性聚氨酯或聚丙烯酸酯中的一种或两种。根据应用的领域不同，复合胶或压敏型胶粘剂更利于层间材料的分离及下游的回收处理工艺，可作为优选采用。