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一种高润滑性的包装涂料及其制备方法与流程

时间:2022-02-24 阅读: 作者:专利查询


1.本发明涉及c09d191/06领域,尤其涉及一种高润滑性的包装涂料及其制备方法。


背景技术:

2.单组分硅酮胶是一种湿气固化型密封胶,对空气中水汽非常敏感,目前市面上包装分装方式有很多,例如铁制200l桶、铝制牙膏管、复合铝膜软包装、pp塑料桶和hdpe塑料管等,其中300ml的hdpe塑料管是应用最为广泛的,它由圆柱形胶管和活塞式底盖组成,这种结构带来优异的便捷性,广受欢迎,同时也带来阻水性差,容易爆管等缺点。原因主要如下:这个结构的阻水性主要由底盖与管壁的接触面积、构型和接触面紧密性决定的,为了达到良好的阻隔水汽性,底盖呈锥柱体状,最大外径会略大于胶管内径,使得二者之间会存在一定的弹性应力,如果应力太小的,底盖容易滑动,挤胶时候需要的力气小,表现为操作方便,但是会减低阻水性;如果应力太大,底盖与胶管内壁摩擦力很大,表现为挤出性差,而且胶管在长期内应力的作用下,容易出现胀管、甚至爆管的现象。因此,在实际生产过程中,只能折中处理,大部分硬支装的单组分硅酮胶保质期都在9个月左右,并且在存贮期后期,经常会发现底盖处有部分胶已经固化,导致施工性下降,醇型胶还会出现底部发黄的现象。
3.cn201510865693.5公开了混合乳液型包装涂料的制备方法,采用异氟尔酮二异氰酸酯等物质和云母作为填料,所制备的涂料的稳定性和附着力强,但如果应用到硅酮胶hdpe塑料管内部作为涂层使用,与hdpe的相容性好,胶体易变质。
4.cn201510893452.1 公开了高耐水性包装涂料涂膜的制备方法,通过芳香族水性聚氨酯和硅溶胶与其他成分的复配,所得涂料具有良好的耐水性和防腐蚀性,然而涂膜固化后厚度较大,并不适用于300ml的hdpe塑料管管壁。
5.可见,现有技术中并未有适宜的hdpe塑料管内壁专用涂料来保证硅酮胶的储存稳定性,本发明针对这一问题,研发了一款专用于硅酮胶hdpe塑料管包装内壁的包装涂料。


技术实现要素:

6.本发明的第一个方面提供了一种高润滑性的包装涂料,按重量份计,制备原料包括:油性基料80

150份,油性稀释剂0

10份,填充剂0

5份但不为0,助剂0.1

2份。
7.作为一种优选的实施方式,所述油性基料包括硅油、聚烯烃油类、矿物油、氯化石蜡中的至少一种。
8.作为一种优选的实施方式,所述硅油包括二甲基硅油、含氢硅油、乙烯基硅油、甲基苯基硅油、羟基硅油、氨基硅油中的至少一种。
9.优选的,所述硅油包括二甲基硅油、甲基苯基硅油中的至少一种。
10.作为一种优选的实施方式,所述聚烯烃油类的粘度(160℃)为120000

300000mpa.s。
11.作为一种优选的实施方式,所述聚烯烃油类的平均分子量为55000

85000。
12.优选的,所述聚烯烃油类包括聚异丁烯、聚癸烯、聚十二烯中的至少一种。
13.优选的,所述聚烯烃油类为聚异丁烯。
14.优选的,所述聚异丁烯的粘度(160℃)为215000mpa.s,平均分子量为65000,购买自濮阳市恒泰石油化工有限公司,型号为ht

650。
15.作为一种优选的实施方式,所述矿物油的运动粘度(40℃)为6.12

16.5mm2/s。
16.优选的,所述矿物油包括直链、支链烷烃、烷基取代的环烷烃、烷基取代的芳香烃中的至少一种。
17.优选的,所述矿物油包括3#白油、7#白油、5#白油、10#白油、15#白油、32#白油、68#白油、100#白油、特种高粘度白油中的至少一种。
18.优选的,所述矿物油包括32#白油、100#白油中的至少一种。
19.为了加强涂料表面的润滑效果并减少与填充物的相容性,作为一种优选的实施方式,所述氯化石蜡的粘度(50℃)为150

200 mpa.s。
20.优选的,所述氯化石蜡包括42#氯化石蜡、52#氯化石蜡、70#氯化石蜡中的至少一种。
21.现有技术中一般使用固体石蜡作为润滑剂使用,但需要在配置时加热,而温度的升高会带来体系内其他物质活性的降低和副反应的发生。
22.作为一种优选的实施方式,所述油性稀释剂为低粘度矿物油,粘度(25℃)为2

11 mpa.s。
23.可以列举的,所述低粘度矿物油包括但不限于3#白油,7#白油,5#白油,10#白油,15#白油,32#白油,68#白油,100#白油。
24.优选的,所述低粘度矿物油包括3#白油、5#白油中的至少一种。
25.作为一种优选的实施方式,所述填充剂的粒径为1

10μm。
26.优选的,所述填充剂包括亲水气相白炭黑、疏水气相白炭黑、沉淀白炭黑、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、纳米碳酸钙中的至少一种。
27.为了提高涂料的气密性,优选的,所述填充剂包括亲水气相白炭黑、疏水气相白炭黑、纳米碳酸钙中的至少一种。
28.作为一种优选的实施方式,所述助剂为疏水性助剂。
29.优选的,所述疏水性助剂包括甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、n

(β

氨乙基)

γ

氨丙基三甲氧基硅烷、3

氨丙基三乙氧基硅烷、γ―(2,3

环氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷中的至少一种。
30.为了进一步阻隔水汽与内容物的接触,优选的,所述疏水性助剂包括乙烯基三甲氧基硅烷、3

氨丙基三乙氧基硅烷、γ―(2,3

环氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷中的至少一种。
31.本发明的第二个方面提供了一种高润滑性的包装涂料的制备方法,包括:将油性基料、填充剂、助剂110

120℃搅拌均匀,抽真空脱水,降温至20

55℃,加入油性稀释剂,搅拌均匀,出料。
32.本发明的第三个方面提供了一种高润滑性的包装涂料的使用方法,将所述的包装涂料涂覆于包装材料内壁,低温烘干即可,涂层厚度为0.05

2mm。
33.与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1.本发明的包装涂料通过添加硅油、聚烯烃油类、矿物油、氯化石蜡等油性基料,尤其是氯化石蜡的加入,在pe胶管内部涂覆之后能有效阻隔外部水气进入,同时降低底盖与胶瓶内壁的摩擦,起到润滑效果,不会对胶瓶产生溶胀的危害,也不会影响管内胶浆性能。
34.2.本发明中油性稀释剂能有效调节包装涂料的粘度,施工工艺简单,而填充剂可以吸附固定各组分,防止助剂溢流污染。
35.3.本发明中以辛基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷为疏水性助剂,烷烃长链表现为憎水性,烷氧基可以消耗掉体系中微量水分,非常有效阻止了水分子渗透穿过包装涂料。
36.4.本发明的包装涂料是一种半流体,涂覆方便,可常温操作,不会四处溢流,便于生产加工,相比于现有技术中单一的固体石蜡,本发明无需加热融化,施工操作方便;相比于现有技术中单一的硅油,本发明水汽阻隔优势明显,不会四处溢流;相比于现有技术中单一的白油,本发明不会溶胀hdpe塑料瓶,不会挥发和迁移。
37.本发明中所使用的物质信息如下:二甲基硅油、甲基苯基硅油购买自济南硅港化工有限公司纳米碳酸钙购买自井陉县鑫旺钙业有限公司γ―(2,3

环氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷,cas:2530

83

83#白油、5#白油、32#白油、100#白油购买自辛集市鹿华石化有限公司亲水气相白炭黑、疏水气相白炭黑购买自湖北汇富纳米材料股份有限公司42#氯化石蜡、52#氯化石蜡、70#氯化石蜡购买自广州江盐化工有限公司。
具体实施方式
38.实施例1本实施例第一个方面提供了一种高润滑性的包装涂料,按重量份计,制备原料包括:油性基料100份,填充剂5份,助剂1份。
39.所述油性基料为二甲基硅油。
40.所述填充剂为纳米碳酸钙,粒径为2μm。
41.所述助剂为γ―(2,3

环氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷。
42.本实施例第二个方面提供了一种高润滑性的包装涂料的制备方法,包括:将油性基料、填充剂、助剂115℃搅拌均匀,抽真空脱水,降温至40℃,出料。
43.本实施例第三个方面提供了一种高润滑性的包装涂料的使用方法,将所述的包装涂料涂覆于包装材料内壁,低温烘干即可,涂层厚度为1mm。
44.实施例2本实施例第一个方面提供了一种高润滑性的包装涂料,按重量份计,制备原料包括:油性基料100份,稀释剂1份,填充剂5份,助剂1份。
45.所述油性基料为甲基苯基硅油。
46.所述稀释剂为3#白油,粘度(25℃)为6mpa.s。
47.所述填充剂为亲水气相白炭黑,粒径为2μm。
48.所述助剂为乙烯基三甲氧基硅烷。
49.本实施例第二个方面提供了一种高润滑性的包装涂料的制备方法,包括:将油性基料、填充剂、助剂110

120℃搅拌均匀,抽真空脱水,降温至20

55℃,加入油性稀释剂,搅拌均匀,出料。
50.本实施例第三个方面提供了一种高润滑性的包装涂料的使用方法,具体实施方式同实施例1。
51.实施例3本实施例第一个方面提供了一种高润滑性的包装涂料,按重量份计,制备原料包括:油性基料100份,稀释剂1份,填充剂1份,助剂1份。
52.所述油性基料为聚异丁烯,粘度(160℃)为215000mpa.s,平均分子量为65000,购买自濮阳市恒泰石油化工有限公司,型号为ht

650。
53.所述稀释剂为3#白油,粘度(25℃)为6 mpa.。
54.所述填充剂为亲水气相白炭黑,粒径为2μm。
55.所述助剂为辛基三甲氧基硅烷。
56.本实施例第二个方面提供了一种高润滑性的包装涂料的制备方法,包括:将油性基料、填充剂、助剂110

120℃搅拌均匀,抽真空脱水,降温至20

55℃,加入油性稀释剂,搅拌均匀,出料。
57.本实施例第三个方面提供了一种高润滑性的包装涂料的使用方法,具体实施方式同实施例1。
58.实施例4本实施例第一个方面提供了一种高润滑性的包装涂料,按重量份计,制备原料包括:油性基料100份,稀释剂2份,填充剂2份,助剂1份。
59.所述油性基料为聚异丁烯,粘度(160℃)为215000mpa.s,平均分子量为65000,购买自濮阳市恒泰石油化工有限公司,型号为ht

650。
60.所述稀释剂为5#白油,粘度(25℃)为8mpa.s。
61.所述填充剂为疏水气相白炭黑,粒径为2μm。
62.所述助剂为十二烷基三甲氧基硅烷。
63.本实施例第二个方面提供了一种高润滑性的包装涂料的制备方法,包括:将油性基料、填充剂、助剂110

120℃搅拌均匀,抽真空脱水,降温至20

55℃,加入油性稀释剂,搅拌均匀,出料。
64.本实施例第三个方面提供了一种高润滑性的包装涂料的使用方法,具体实施方式同实施例1。
65.实施例5本实施例第一个方面提供了一种高润滑性的包装涂料,按重量份计,制备原料包括:油性基料100份,稀释剂1份,填充剂2份,助剂1份。
66.所述油性基料为32#白油,运动粘度(40℃)为9

11mm2/s。
67.所述稀释剂为3#白油,粘度(25℃)为6mpa.s。
68.所述填充剂为亲水气相白炭黑,粒径为2μm。
69.所述助剂为十二烷基三甲氧基硅烷。
70.本实施例第二个方面提供了一种高润滑性的包装涂料的制备方法,包括:将油性
基料、填充剂、助剂110

120℃搅拌均匀,抽真空脱水,降温至20

55℃,加入油性稀释剂,搅拌均匀,出料。
71.本实施例第三个方面提供了一种高润滑性的包装涂料的使用方法,具体实施方式同实施例1。
72.实施例6本实施例第一个方面提供了一种高润滑性的包装涂料,按重量份计,制备原料包括:油性基料100份,稀释剂5份,填充剂3份,助剂1份。
73.所述油性基料为100#白油,运动粘度(40℃)为9

11mm2/s。
74.所述稀释剂为3#白油,粘度(25℃)为6mpa.s。
75.所述填充剂为疏水气相白炭黑,粒径为2μm。
76.所述助剂为十六烷基三甲氧基硅烷。
77.本实施例第二个方面提供了一种高润滑性的包装涂料的制备方法,包括:将油性基料、填充剂、助剂110

120℃搅拌均匀,抽真空脱水,降温至20

55℃,加入油性稀释剂,搅拌均匀,出料。
78.本实施例第三个方面提供了一种高润滑性的包装涂料的使用方法,具体实施方式同实施例1。
79.实施例7本实施例第一个方面提供了一种高润滑性的包装涂料,按重量份计,制备原料包括:油性基料100份,稀释剂1份,填充剂5份,助剂1.1份。
80.所述油性基料为42#氯化石蜡,粘度(50℃)为150

200 mpa.s。
81.所述稀释剂为3#白油,粘度(25℃)为6mpa.s。
82.所述填充剂为亲水气相白炭黑,粒径为2μm。
83.所述助剂为十六烷基三甲氧基硅烷、3

氨丙基三乙氧基硅烷以重量比1:0.1复配。
84.本实施例第二个方面提供了一种高润滑性的包装涂料的制备方法,包括:将油性基料、填充剂、助剂110

120℃搅拌均匀,抽真空脱水,降温至20

55℃,加入油性稀释剂,搅拌均匀,出料。
85.本实施例第三个方面提供了一种高润滑性的包装涂料的使用方法,具体实施方式同实施例1。
86.实施例8本实施例第一个方面提供了一种高润滑性的包装涂料,按重量份计,制备原料包括:油性基料100份,稀释剂3份,填充剂5份,助剂1.1份。
87.所述油性基料为52#氯化石蜡,粘度(50℃)为150

200 mpa.s。
88.所述稀释剂为3#白油,粘度(25℃)为6mpa.s。
89.所述填充剂为亲水气相白炭黑,粒径为2μm。
90.所述助剂为十二烷基三甲氧基硅烷、3

氨丙基三乙氧基硅烷以重量比1:0.1复配。
91.本实施例第二个方面提供了一种高润滑性的包装涂料的制备方法,包括:将油性基料、填充剂、助剂110

120℃搅拌均匀,抽真空脱水,降温至20

55℃,加入油性稀释剂,搅拌均匀,出料。
92.本实施例第三个方面提供了一种高润滑性的包装涂料的使用方法,具体实施方式
同实施例1。
93.实施例9本实施例第一个方面提供了一种高润滑性的包装涂料,按重量份计,制备原料包括:油性基料100份,填充剂3份,助剂0.5份。
94.所述油性基料为52#氯化石蜡,粘度(50℃)为150

200 mpa.s。
95.所述填充剂为疏水气相白炭黑,粒径为2μm。
96.所述助剂为十六烷基三甲氧基硅烷。
97.本实施例第二个方面提供了一种高润滑性的包装涂料的制备方法,包括:将油性基料、填充剂、助剂110

120℃搅拌均匀,抽真空脱水,降温至20

55℃,出料。
98.本实施例第三个方面提供了一种高润滑性的包装涂料的使用方法,具体实施方式同实施例1。
99.实施例10本实施例第一个方面提供了一种高润滑性的包装涂料,按重量份计,制备原料包括:油性基料100份,稀释剂5份,填充剂1份,助剂2份。
100.所述油性基料为70#氯化石蜡、52#氯化石蜡以重量比1:9复配。
101.70#氯化石蜡的粘度(50℃)为150

200 mpa.s,52#氯化石蜡的粘度(50℃)为150

200 mpa.s。
102.所述稀释剂为3#白油,粘度(25℃)为6mpa.s。
103.所述填充剂为疏水气相白炭黑,粒径为2μm。
104.所述助剂为辛基三甲氧基硅烷。
105.本实施例第二个方面提供了一种高润滑性的包装涂料的制备方法,包括:将油性基料、填充剂、助剂110

120℃搅拌均匀,抽真空脱水,降温至20

55℃,加入油性稀释剂,搅拌均匀,出料。
106.本实施例第三个方面提供了一种高润滑性的包装涂料的使用方法,具体实施方式同实施例1。
107.实施例11本实施例第一个方面提供了一种高润滑性的包装涂料,按重量份计,制备原料包括:油性基料100份。
108.所述油性基料为3#白油。
109.本实施例第二个方面提供了一种高润滑性的包装涂料的使用方法,将所述的包装涂料涂覆于包装材料内壁,低温烘干即可,涂层厚度为1mm。
110.性能测试阻水性测试方法:将实施例1

11的包装涂料涂覆于pe塑料膜表层,涂覆厚度为1mm,50℃烘干,用pe塑料膜包裹单组分硅酮密封胶,在标态下放置7天,拆除pe膜,测试密封胶结皮厚度,胶层越薄,阻水性越好。
111.润滑性测试方法:在pe塑料胶管内壁涂抹包装涂料并烘干,用底盖向胶管内部助推,同时用压力机测试,与未添加包装涂料的空白样品对比,所测压力低于空白样品,即判断为合格。
112.对hdpe溶胀率测试方法:称取20ghdpe塑料(胶管的切片)在包装涂料中浸泡一个
月,取出用三氯甲烷清洗三次,再用无水酒精清洗一次,晾干,称重,重量变化率=(浸泡前重量

浸泡后重量)/浸泡前重量*100%。
113.迁移性测试方法:取包装涂料与硅酮密封胶的主要成分聚甲基硅氧烷以重量比1:1混合,观察出现互溶现象为迁移,无互溶现象为不迁移。 外观密封性(mm)润滑性对hdpe溶胀率(%)迁移性空白样
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实施例1乳白半流体3.13合格0.21迁移实施例2半透明流体2.71合格0.12迁移实施例3半透明流体2.66合格0.51不迁移实施例4半透明流体2.61合格0.53不迁移实施例5半透明流体2.68合格1.21迁移实施例6半透明流体2.65合格0.91不迁移实施例7半透明流体1.32合格0.15不迁移实施例8半透明流体1.21合格0.11不迁移实施例9半透明流体1.16合格0.00不迁移实施例10浅黄半透流体1.28合格0.06不迁移实施例11透明流体3.81合格5.89迁移