[发明专利]一种以水解胶原蛋白为基础原料的软包装粘合剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种以水解胶原蛋白为基础原料的软包装粘合剂及其制备方法，粘合剂包括以下原料：水解胶原5～50份、富胺聚合物0.6～6份、多酚0.6～12份和水32～93.8份；水解胶原的分子量为1000～300000Mw。所述粘合剂中富含氨基与羧基，能在基材与粘合剂界面之间形成稳定的氢键粘合；多酚中的邻位酚羟基发生氧化反应生成醌式结构，该结构进一步与混合体系中的氨基发生席夫碱反应，实现杂链段之间的交联与胶粘剂自身内聚力的进一步提高，具有强粘合力，耐温性，柔软性，抗菌性以及优良生物相容性。

技术领域

本发明属于软包装水性胶粘剂技术领域，尤其涉及一种以水解胶原蛋白为基础原料的软包装粘合剂及其制备方法。

背景技术

食品软包装材料是利用胶粘剂，将各种塑料薄膜(如PE、PP、PET、CPP)、纸、铝箔、镀铝膜等粘接成一整体的功能材料。其中，所用粘合剂(以下简称粘合剂)作为食品包装中一种不可或缺的材料。根据我国食品软包装的卫生安全要求(GB 9685-2016)，目前国内允许使用又能达到这一目的粘合剂只有两大类：马来酸酐改性聚丙烯或用丙烯酸或其酯与乙烯共聚的共聚体(塑料类)，聚氨酯粘合剂(树脂类)。其中，由于聚氨酯分子中含有大量的极性基团，偶极距大，对被粘材料有极大的亲和力，所能对多种材料实现粘合作用。同时，聚氨酯粘合剂的耐温幅度是最大的，具有轻、软、强度高、携带方便等优点。因此，聚氨酯粘合剂在复合薄膜所用粘合剂中占主导地位。

软包装复合薄膜用聚氨酯粘合剂主要类型有溶剂型(酯溶型和醇溶型)、无溶剂型和水性等产品。溶剂型聚氨酯粘合剂的卫生安全隐患主要是溶剂残留。在包装产品的过程中，挥发性有机溶剂(VOC)，对包装物造成二次污染，使其变味、变质。无溶剂型聚氨酯虽然不存在溶剂残留问题，但是其初始强度低，对设备要求高，需要加热涂胶系统、上胶系统复杂，胶盘寿命短；而且其含有较高的游离异氰酸酯，极易挥发到空气，对现场人员的健康危害较大，对环境也会造成一定的污染。水性聚氨酯复合粘合剂不存在溶剂残留，不含任何添加剂，不会给包装物带来二次溶剂污染。但是，水性聚氨酯胶粘剂存在剥离强度下降的风险，而且胶粘剂的乳化、润湿和消泡过程会使粘合体系进一步复杂化。同时，考虑到石油资源的逐渐匮乏，开发以可再生原料为主的环保胶粘剂成为重要的研究方法。

天然高分子是最早使用的胶粘剂，包括淀粉、糊精、胶原等。其中，胶原蛋白是一种具有良好生物相容性、可生物降解性以及资源可再生性等特点的天然动物生物质材料，主要存在于家畜动物皮中，目前主要用作制革的原料。这种胶原蛋白含有大量的极性基团，可以与软包装膜材料发生化学结合，产生粘合作用。以这种动物皮中的胶原蛋白为原料合成粘合剂已有文献报道，中国专利201310562330.5公开了一种利用制革废皮屑制备具有除醛作用的胶黏剂的方法，中国专利201110212022.0公开了一种以制革废皮渣为原料的蛋白基胶黏剂及其制备方法，中国专利201410299583.2公开了一种耐储存的蛋白基木材胶黏剂及其制备方法和应用，中国专利201510705052.3公开了一种以水解胶原蛋白为原料的木材胶黏剂的制备方法，侯利杰等人以胶原蛋白改性脲醛树脂得到了具有良好耐水性与高粘接强度的胶黏剂(侯利杰,张承,李艳,等.胶原蛋白改性脲醛树脂胶黏剂的研究[J].中国皮革,2011,40(23),15-17.)。现有技术中，需要制备预聚体或者对水解胶原蛋白液乳化后，再对水解胶原蛋白进行接枝改性，得到的接枝改性水解胶原蛋白经过交联得到最终产物，导致这种方法生产周期长，效率较低。而且原料中加入了乳化剂、引发剂、合成树脂等，对人体具有毒性，卫生安全性不符合我国食品软包装的卫生安全要求(GB 9685-2016)，会有造成环境污染的风险。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种以水解胶原蛋白为基础原料的软包装粘合剂及其制备方法，该粘合剂具有较高的粘合力。

本发明提供了一种以水解胶原蛋白为基础原料的软包装粘合剂，以重量份数计，包括以下原料：

水解胶原5～50份、富胺聚合物0.6～6份、多酚0.6～12份和水32～93.8份；