專利名稱：低溫熱封丙烯酸乳液及其制備方法和用途的制作方法
技術領域：
本發明提供一種用于糖果、巧克力等需要低溫熱封的食品高速包裝的低溫熱封丙烯酸乳液及其制備方法和用途。
背景技術：
當今，隨著生活或工作節奏的加快，像糖果、巧克力等食品需要高速包裝，但目前的包裝材料低溫熱封性能較差，低溫熱封溫度高，需要100°c以上，不能滿足現在高速包裝的需求。專利CN101358054涉及的低溫熱封高阻隔食品包裝涂布膜膠乳及制備方法，該膠乳采用的單體包括偏二氯乙烯占混合單體總量的80-93%，丙烯酸甲酯、乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丁酯、丙烯腈或甲基丙烯腈占混合單體總量的2-10%，衣康酸、丙烯酸、甲基丙烯酸占混合單體總量的O. 5-5%，該膠乳的制備方法采用一次聚合方法，該膠乳的熱封溫度為100°C。CN101914360A涉及一種低溫熱封膠及其制備方法，由以下重量配比的原料構成主樹脂10-30%、輔助樹脂5-15%、增塑劑O. 2-3%、表面改性劑O. 2_1%、溶劑60_80%。主樹脂選自聚酯樹脂、塑性聚氨酯樹脂、塑性丙烯酸樹脂中的一種或兩種，而且這類樹脂的分子大小應在15000-25000之間，輔助樹脂選自氯乙烯共聚樹脂、彈性聚氨酯樹脂、環氧樹脂中的一種，這類樹脂的分子大小應在10000-20000之間。該熱封膠的起封溫度為150°C。這些產品的起封溫度較高，不能滿足現代高速包裝需求，故急需開發一種能適合高速包裝的低溫熱封型乳液。針對以上提出的現有聚偏二氯乙烯乳液及其他熱封材料存在的起封溫度高的缺點，本發明提供了一種低溫熱封丙烯酸乳液及其制備方法。

發明內容
本發明提供一種低溫熱封丙烯酸乳液及其制備方法和用途。低溫熱封丙烯酸乳液的熱封溫度40-80°C，乳液穩定性好，乳液粒子均勻性好，熱封的均勻性好；用于糖果、巧克力等需要低溫熱封的食品高速包裝。本發明的一個目的是提供一種低溫熱封丙烯酸乳液，由以下組分經種子聚合制得，各組分的重量份數以100份計單體混合物25，包括占混合單體質量總量75-90%的丙烯酸_2_乙基己酯、5_20%丙烯腈和5-10%甲基丙烯酸；引發劑，包括有機過氧化物O. 08-0. 2份和甲醛合次硫酸氫鈉O. 08-0. 2份；混合乳化劑，包括非離子表面活性劑為O. 15-0. 2份和仲鏈烷基磺酸鈉O. 45-0. 8份；種子乳化劑，包括仲鏈烷基磺酸鈉O. 0225份和MA-80(磺基琥珀酸甲基異丁基甲酯鹽或丁二酸二己酯磺酸鈉)為O. 070份；

其他助劑適量，包括醋酸銨O. 0048-0. 0072份和氯化亞鐵O. 0004-0. 0006份；pH調節劑適量；
剩余量的水。所述非離子表面活性劑為2A-1 (烷基二苯醚二磺酸鹽)。所述有機過氧化物為叔丁基過氧化氫。所述pH調節劑為氫氧化鉀或三乙胺。本發明的另一目的是提供一種低溫熱封丙烯酸乳液的制備方法，采用種子乳液聚合，其具體步驟如下1.原料的配制I)混合單體的配制將占混合單體質量總量75-90%的丙烯酸-2-乙基己酯、5_20%丙烯腈和5-10%甲基丙烯酸混合，攪拌2h，制成25份單體混合物；2)混合乳化劑的配制將非離子表面活性劑為O. 15-0. 2份和仲鏈烷基磺酸鈉
O.45-0. 8份溶于水中，加水至5份，進行冷分散2h，制成混合乳化劑溶液。3)引發劑的配制將有機過氧化物O. 08份加入去離子水4份中進行攪拌混合制成有機過氧化物溶液；將甲醛合次硫酸氫鈉O. 08份加入去離子水4份中進行攪拌混合制成甲醛合次硫酸氫鈉溶液；2.種子聚合將去離子水或軟水50份、助劑醋酸銨O. 0048-0. 0072份和氯化亞鐵
O.0004-0. 00 06份、仲鏈烷基磺酸鈉O. 0225份、MA-80為O. 070份，封釜，通氮氣置換3次，抽真空，吸入5%混合單體作為種子單體，冷分散O. 5h，升溫47°C，以8kg/48h的加料速度泵入引發劑有機過氧化物溶液、甲醛合次硫酸氫鈉溶液，升溫至55°C恒溫；當壓力降至
O.01-0. 03MPa時，種子聚合結束，得到種子膠乳；3.乳液聚合向種子膠乳中同時連續泵入配制好的乳化劑溶液、剩余的混合單體，泵入時間10-18h，當壓力降至O -O. OlMPa時，反應結束，加入O. 05份的微晶石蠟，抽真空，底閥不打開脫吸(真空脫吸)lh，溫度升至70°C，保持lh，底閥微開，脫吸2h，后加入O.1MPa的水蒸汽，控制溫度為65-70°C，加入pH調節劑調pH值為5_6，過濾，得到的固含量25%的丙烯酸
酯類共聚乳液。本發明的再一個目的是提供一種低溫熱封丙烯酸乳液的用途，其用于糖果、巧克力等需要低溫熱封的食品高速包裝。本發明還提供了一種采用所述低溫熱封丙烯酸乳液制得的食品高速包裝膜。所得乳液性能測試方法固含量(％):GB1725_79 ;表面張力(mN/m):GB1725_79 ；粘度(mPa· s):美國 BROOKFIELD 粘度計； pH 值PHS_3C 精密 pH 計；密度(g/cm3)氧氣透過量按照標準GB/T19789-2005進行測定；水蒸汽透過量按照標準GB/T 1037條件B進行測定；乳液穩定性將制備的乳液在30°C、RH70%下放置3個月、6個月、12個月、24個月，觀察乳液的變化情況；
低溫熱封性按照標準YBBOO122003進行熱封強度和熱封溫度的測定。單體殘留率按照標準GB/T 5009. 122-2003。按照以上測試方法，所測得的乳液的性能指標如下固含量(％):25;表面張力(mN/m)36 ；粘度(mPa· s) 50 ；pH 值5-6;密度(g/cm3)0. 98-0. 99 ；熱封溫度(V) :40-48 ；熱封強度(N/15mm)12。涂布膜單體殘留率未檢出。本發明的有益效果低溫熱封丙烯酸乳液的熱封溫度40_48°C，且熱封強度高，可達到12N/15mm，乳液穩定性好，乳液粒子均勻性好，熱封的均勻性好。由于在脫吸過程中加入微晶石蠟，微晶石蠟有助于消除泡沫并利于消除殘留的單體。由于助劑采用醋酸銨和PH調節劑氫氧化鉀或三乙胺使得所得乳液的穩定性更好。該乳液用于糖果、巧克力等需要低溫熱封的食品高速包裝。


`圖1.低溫熱封丙烯酸乳液的聚合工藝流程圖。
具體實施例方式實施例1 :1.原料配制將丙烯酸-2-乙基己酯37. 5kg、丙烯腈IOkg和甲基丙烯酸2. 5kg混合，攪拌2h,制成混合單體；將叔丁基過氧化氫160g加入去離子水8kg中進行攪拌混合制成叔丁基過氧化氫溶液；將甲醛合次硫酸氫鈉160g加入去離子水8kg中進行攪拌混合制成甲醛合次硫酸氫鈉溶液；將2A-1為340g、仲鏈烷基磺酸鈉1. 2kg溶于水中，加水至10kg，進行冷分散2h，制成混合乳化劑溶液；2.種子聚合將去離子水50kg、助劑醋酸銨24g和氯化亞鐵5g、仲鏈烷基磺酸鈉45g和MA-80為140g，封爸，通氮氣置換3次，抽真空，吸入5%混合單體作為種子單體，冷分散O. 5h，升溫至47°C，以8kg/48h的加料速度泵入引發劑叔丁基過氧化氫溶液、甲醛合次硫酸氫鈉溶液，升溫至56°C恒溫；當壓力降至O. 01-0. 03MPa時，種子聚合結束，得到種子膠乳；3.乳液聚合同時泵入所述配制好的混合乳化劑、剩余的混合單體，泵入時間為
15-18h，當壓力降至O -O. OlMPa時，反應結束，加入IOOg的微晶石蠟，抽真空，底閥不打開脫吸lh，溫度升至70°C lh，底閥微開，脫吸2h，后加入O.1MPa的水蒸汽，控制溫度為66°C，加入氫氧化鉀調pH值為5，過濾，得到的固含量25%的共聚乳液。按照以上測試方法，所測得的乳液的性能指標如下固含量(％)25 ；表面張力(mN/m)35 ；
粘度(mPa· s) 40 ；pH 值5. 5密度(g/cm3)0. 98 ；熱封溫度(°C):42;熱封強度(N/15mm):15。實施例2:1.原料配制將丙烯酸-2-乙基己酯45kg、丙烯腈2. 5kg和甲基丙烯酸2. 5kg混合，攪拌2h,制成混合單體；將叔丁基過氧化氫160g加入去離子水8kg中進行攪拌混合制成叔丁基過氧化氫溶液；將甲醛合次硫酸氫鈉160g加入去離子水8kg中進行攪拌混合制成甲醛合次硫酸氫鈉溶液；將2A-1為500g、仲鏈烷基磺酸鈉1. 6kg溶于水中，加水至10kg，進行冷分散2h，制成混合乳化劑溶液；

2.種子聚合將去離子水50kg、助劑醋酸銨24g和氯化亞鐵5g、仲鏈烷基磺酸鈉45g和MA-80為140g，封爸，通氮氣置換3次，抽真空，吸入5%混合單體作為種子單體，冷分散O. 5h，升溫至47°C，以8kg/48h的加料速度泵入引發劑叔丁基過氧化氫溶液、甲醛合次硫酸氫鈉溶液，升溫至56°C恒溫；當壓力降至O. 01-0. 03MPa時，種子聚合結束，得到種子膠乳；3.乳液聚合同時泵入所述配制好的混合乳化劑、剩余的混合單體，泵入時間為
16-18h，當壓力降至O -O. OlMPa時，反應結束，加入IOOg的微晶石蠟，抽真空，底閥不打開脫吸lh，溫度升至70°C lh，底閥微開，脫吸2h，后加入O.1MPa的水蒸汽，控制溫度為66°C，加入三乙胺調pH值為6，過濾，得到的固含量25%的共聚乳液。實施例3 1.原料配制將丙烯酸-2-乙基己酯40kg、丙烯腈6kg和甲基丙烯酸4kg混合，攪拌2h,制成混合單體；將叔丁基過氧化氫160g加入去離子水8kg中進行攪拌混合制成叔丁基過氧化氫溶液；將甲醛合次硫酸氫鈉160g加入去離子水8kg中進行攪拌混合制成甲醛合次硫酸氫鈉溶液；將2A-1為450g、仲鏈烷基磺酸鈉1. 5kg溶于水中，加水至10kg，進行冷分散2h,制成混合乳化劑溶液；2.種子聚合將去離子水50kg、助劑醋酸銨24g和氯化亞鐵5g、仲鏈烷基磺酸鈉45g和MA-80為140g，封爸，通氮氣置換3次，抽真空，吸入5%混合單體作為種子單體，冷分散O. 5h，升溫至47°C，以8kg/48h的加料速度泵入引發劑叔丁基過氧化氫溶液、甲醛合次硫酸氫鈉溶液，升溫至55°C恒溫；當壓力降至O. 01-0. 03MPa時，種子聚合結束，得到種子膠乳；3.乳液聚合同時泵入所述配制好的混合乳化劑、剩余的混合單體，泵入時間為15-18h，當壓力降至O -O. OlMPa時，反應結束，加入IOOg的微晶石蠟，抽真空，底閥不打開脫吸lh，溫度升至70°C lh，底閥微開，脫吸2h，后加入O.1MPa的水蒸汽，控制溫度為66°C，加入三乙胺調pH值為6，過濾，得到固含量25%的共聚乳液。
權利要求
1.一種低溫熱封丙烯酸乳液，其特征在于采用以下組分經種子乳液聚合制得，各組分的重量份數以100份計 單體混合物25份，包括占混合單體質量總量75-90%的丙烯酸-2-乙基己酯、5-20%丙烯腈和5-10%甲基丙烯酸； 引發劑，包括有機過氧化物O. 08-0. 2份和甲醛合次硫酸氫鈉O. 08-0. 2份； 混合乳化劑，包括非離子表面活性劑為O. 15-0. 2份和仲鏈烷基磺酸鈉O. 45-0. 8份； 種子乳化劑，包括仲鏈烷基磺酸鈉O. 0225份和MA-80為O. 07份； 其他助劑，包括醋酸銨O. 0048-0. 0072份和氯化亞鐵O. 0004-0. 0006份； pH調節劑，足以調節乳液pH值為5-6的量； 剩余量的水。
2.根據權利要求1所述的低溫熱封丙烯酸乳液，其特征在于，所述非離子表面活性劑為 2A-1。
3.根據權利要求1所述的低溫熱封丙烯酸乳液，其特征在于，所述有機過氧化物為叔丁基過氧化氫。
4.根據權利要求1所述的低溫熱封丙烯酸乳液，其特征在于，所述pH調節劑為氫氧化鉀或三乙胺。
5.一種根據權利要求1所述的低溫熱封丙烯酸乳液的制備方法，其特征在于該方法采用種子乳液聚合，其具體步驟如下 (O原料的配制 1)混合單體的配制將占混合單體質量總量75-90%的丙烯酸-2-乙基己酯、5-20%丙烯腈、5-10%甲基丙烯酸混合，攪拌2h，制成25份單體混合物； 2)混合乳化劑的配制將非離子表面活性劑為O.15-0. 2份、仲鏈烷基磺酸鈉O. 45-0. 8份溶于水中，加水至5份，進行冷分散2h,制成混合乳化劑溶液； 3)引發劑的配制將有機過氧化物O.08份加入去離子水4份中進行攪拌混合制成有機過氧化物溶液；將甲醛合次硫酸氫鈉O. 08份加入去離子水4份中進行攪拌混合制成甲醛合次硫酸氫鈉溶液； (2)種子聚合 將去離子水或軟水50份、助劑醋酸銨O. 0048-0. 0072份和氯化亞鐵O. 0004-0. 0006份、仲鏈烷基磺酸鈉O. 0225份和MA-80為O. 070份，封釜，通氮氣置換3次，抽真空，吸入5%混合單體作為種子單體，冷分散O. 5h，升溫至47°C，以8kg/48h的加料速度泵入引發劑有機過氧化物溶液、甲醛合次硫酸氫鈉溶液，升溫至55°C恒溫；當壓力降至O. 01-0. 03MPa時，種子聚合結束，得到種子膠乳； (3)乳液聚合 向種子膠乳中同時連續泵入配制好的乳化劑溶液、剩余的混合單體，泵入時間10_18h，當壓力降至O -O. OlMPa時，反應結束，加入O. 05份的微晶石蠟，抽真空，底閥不打開脫吸lh，溫度升至70°C lh，底閥微開，脫吸2h，后加入O.1MPa的水蒸汽，控制溫度為65_70°C，加入所述PH調節劑調pH值為5-6，得到固含量25%的共聚乳液。
6.根據權利要求1所述的低溫熱封丙烯酸乳液的用途，其特征在于，用于糖果、巧克力等需要低溫熱封的食品高速包裝。
7.采用權利要求1所述的低溫熱封丙烯酸乳液制得的食品高速包裝膜。
全文摘要
本發明提供一種低溫熱封丙烯酸乳液及其制備方法，該方法采用種子乳液聚合并在真空脫吸后處理過程前添加適量微晶石蠟，各組分的重量份數以100份計，包括單體混合物25份，其含有75-90%的丙烯酸-2-乙基己酯、5-20%丙烯腈和5-10%甲基丙烯酸；引發劑，其含有有機過氧化物和甲醛合次硫酸氫鈉；混合乳化劑，其含有非離子表面活性劑和仲鏈烷基磺酸鈉；種子乳化劑，其含有仲鏈烷基磺酸鈉和MA-80；助劑，其含有醋酸銨和氯化亞鐵；pH調節劑。低溫熱封丙烯酸乳液的熱封溫度40-48℃，乳液穩定性好，乳液粒子均勻性好，熱封的均勻性好。用于糖果、巧克力等需要低溫熱封的食品高速包裝。
文檔編號C08F220/18GK103059213SQ201210571748
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月26日 優先權日2012年12月26日
發明者方勇, 邢青濤 申請人:海南必凱水性涂料有限公司