一种槟榔叶制品的涂料、制备方法及涂层与流程

1.本发明涉及水性涂层技术领域，尤其涉及一种槟榔叶制品的涂料、制备方法及涂层。


背景技术：

2.随着经济和互联网的快速发展，人们的生活水平不断提高，生活节奏不断加快，快销食品和外卖食品的需求日益增长，一次性餐具的市场逐渐扩大。一次性餐具以其使用方便、价格低廉的优点得到消费者的广泛认可，但是它在予人便利的同时也带来了一系列的环保问题。20世纪后期，人们开始使用一次性餐具，此时的一次性餐具一般是由发泡塑料制成，因其使用方便、生产成本低廉而受到餐饮业的青睐，但是这种发泡塑料难以降解，高温下还会释放出有毒气体，不仅污染环境，对人体也有极大的危害，长期吸入这种有毒气体，容易造成肝脏、神经中枢等系统的损伤。为了保护生态环境，一次性发泡塑料餐具逐渐被一次性纸制餐具所替代，其优点是可降解、绿色环保，但是在使用的过程中，一次性纸制餐具的缺点也逐渐暴露，纸制的餐具不耐水、不耐高温，在盛放高温食物或汤水时容易渗透、软化变形，因此研制一种环保可降解、使用效果佳的产品势在必行。
3.槟榔树是我国海南省主要的经济作物，其生产的槟榔是主要的产物，槟榔叶在槟榔生长时自然脱落、降解，是一种很好的可降解原料，可以用于制作一次性餐具，但是直接使用槟榔叶制成的餐具，不能耐高温，阻油效果不佳。公开号为cn107259911的中国专利公开了一种槟榔树叶餐具及其制备方法，该方法具体为：槟榔树叶的叶柄部分经过晾晒、蒸汽蒸制、晾晒、压制成型制成餐具，其优点是可以盛放水48小时不漏，无水渍，但是对于盛放食物时是否耐高温、耐油，并没有相应指标，因此该种槟榔树叶餐具需要进一步的处理以使其具有上述耐高温、耐油的效果。


技术实现要素：

4.本发明解决的技术问题在于提供一种槟榔叶制品的涂料，该涂料作为槟榔叶制品的涂层具有良好的阻水、阻油效果。
5.有鉴于此，本技术提供了一种槟榔叶制品的涂料，按100重量份计，由以下原料制备得到：
[0006][0007]
优选的，所述烷基丙烯酸酯选自甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙酯中的一种或两种；所述乳化剂选自阴离子乳化剂，所述阴离子乳化剂选自硫酸化脂肪醇、芳族磺酸和铵盐中的一种或多种；所述酸性单体选自甲基丙烯酸、衣康酸和马来酸中的一种或多种。
[0008]
优选的，所述交联单体选自多元醇的甲基丙烯酸酯；所述引发剂选自亚硫酸氢钠和过硫酸盐；所述增稠剂选自非离子缔合型聚氨酯增稠剂；所述电解质选自碳酸钙和硫酸铜中的一种；所述蜡选自石蜡和棕榈蜡中的一种；所述消泡剂选自磷酸酯、有机硅和矿物油中的一种或多种。
[0009]
优选的，所述羟基丙烯酸酯的含量为5～8重量份。
[0010]
优选的，所述苯乙烯的含量为3～8重量份。
[0011]
优选的，所述酸性单体的含量为0.2～0.5重量份，所述交联单体的含量为2～4重量份。
[0012]
优选的，所述电解质的含量为0.10～0.15重量份，所述蜡的含量为0.10～0.18重量份。
[0013]
本技术还提供了所述的涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0014]
按照重量配比将烷基丙烯酸酯、羟基丙烯酸酯、苯乙烯、酸性单体、交联单体、乳化剂和水混合，升温后加入引发剂、电解质，反应后再加入增稠剂、蜡和消泡剂，得到涂料。
[0015]
优选的，所述升温的温度为60～100℃，所述引发剂和所述电解质加入的时间≤2h。
[0016]
本技术还提供了一种槟榔叶制品的涂层，由所述的涂料或所述的制备方法所制备的涂料固化后形成。
[0017]
本技术提供了一种槟榔叶制品的涂料，其原料包括：烷基丙烯酸酯、羟基丙烯酸酯、苯乙烯、乳化剂、酸性单体、交联单体、引发剂、增稠剂、电解质、蜡、消泡剂和水。本技术中的涂料能够与槟榔叶纤维发生交联作用，使其很好地附着在槟榔叶纤维表面，从而使槟
榔叶制品表面具有较高的粘连强度；同时，该涂料涂布在槟榔叶制品表面后，其中的大分子会自交联成网状结构，具有较强的分子间作用力，固化后在槟榔叶制品表面形成一层致密而坚韧的涂层，因强烈的分子间作用力，在断开化学键时需要吸收很高的热量，因此涂层具有很好的耐高温性能，并且其良好的致密性和坚韧度使水、油难以透过，可以达到很好的阻水、阻油效果。进一步的，本技术的涂料安全环保，vocs含量小于1ppm，无毒，不会对人体产生伤害，实现了对环境友好、对人体友好和实用性强的效果。
具体实施方式
[0018]
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
[0019]
鉴于现有技术中槟榔叶制品耐高温、阻油、阻水性能的需求，本技术提供了一种槟榔叶制品的涂料，该涂料在槟榔叶制品表面形成涂层，可加强槟榔叶制品的阻水、阻油、耐高温性能，使其具备更好的实用性，得以在市场上广泛应用，既可以减少自然资源的浪费，又保护了环境。具体的，本发明实施例公开了一种槟榔叶制品的涂料，按100重量份计，由以下原料制备得到：
[0020][0021]
在本技术中，所述槟榔叶制品具体指槟榔叶餐具，在上述槟榔叶制品的原料中，所述烷基丙烯酸酯、羟基丙烯酸酯和苯乙烯是槟榔叶餐具涂层的自交联丙烯酸乳液的主体；所述烷基丙烯酸酯具体选自甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙酯中的一种或两种。所述烷基丙烯酸酯的含量为20～30重量份，所述羟基丙烯酸酯的含量为4～10重量份，所述苯乙烯的含量为2～10重量份，更具体地，所述烷基丙烯酸酯为23～28重量份，所述羟基丙烯酸酯的含量为5～8重量份，所述苯乙烯的含量为3～8重量份。上述三种原料的含量过低则无法形成致密的涂层，影响其阻油阻水等效果，含量过高则溶解难度大，且易凝胶，影响其稳定性。
[0022]
所述酸性单体和所述交联单体以将体系中的分子通过共价键接枝、交联；所述交
联单体选自多元醇的甲基丙烯酸酯；所述酸性单体为甲基丙烯酸、衣康酸和马来酸的一种或多种。所述酸性单体的含量为0.1～1.0重量份，所述交联单体的含量为1～5重量份，更具体的，所述酸性单体的含量为0.2～0.5重量份，所述交联单体的含量为2～4重量份。所述酸性单体和所述交联单体的含量过低则无法达到预期反应程度，导致乳液中的丙烯酸酯等树脂分子无法参与反应，乳液成膜后阻油阻水等性能差；含量过高则会导致反应时产生大量凝胶。
[0023]
所述乳化剂选自阴离子乳化剂，所述阴离子乳化剂选自硫酸化脂肪醇、芳族磺酸和铵盐中的一种或多种。在投料时单体、苯乙烯等物料水溶性不佳，容易分层，加入适当的乳化剂，在强烈的搅拌下，物料能够很好地分散在水中形成乳化液，该乳化液为粗分散体系的胶体。所述乳化剂的含量为0.1～1.0重量份，更具体地，所述乳化剂的含量为0.2～0.6重量份，所述乳化剂的含量过低则导致乳化效果不好，可能产生暴聚、产生大量凝胶，反应极难控制，无法得到稳定的乳液，含量过高可能会引起泡沫增多、造成乳液过于粘稠，影响乳液质量。
[0024]
所述引发剂选自亚硫酸氢钠和过硫酸盐；所述引发剂用以分解出自由基物质，引发分子间的交联、聚合反应。所述引发剂的含量为0.1～0.5重量份，更具体地，所述引发剂的含量为0.15～0.35重量份；所述引发剂含量过低则导致自由基生成的数量不够，导致一部分胶束不能形成乳胶粒，影响聚合反应，所述引发剂的含量过高则活性过高，易导致乳胶粒间的剧烈碰撞，使乳液变成凝胶。
[0025]
所述电解质选自碳酸钙和硫酸铜中的一种，其用来破坏体系中的胶体内部的水化胶粒中形成的阻碍聚合反应的三维网状氢键，使乳液均匀、稳定、并改善其流动性。所述电解质的含量为0.05～0.20重量份，更具体地，所述电解质的含量为0.08～0.15重量份，所述电解质含量过低会使部分胶粒由于表面氢键阻碍无法参与反应，含量过高可能导致乳液破乳，影响其稳定性。
[0026]
所述增稠剂选自非离子缔合型聚氨酯增稠剂，其可以增加乳液的粘度，使其能够具有较大的粘度，可以很好地附着在槟榔叶纤维上。所述增稠剂的含量为0.5～2重量份，更具体地，所述增稠剂的含量为0.85～1.75重量份，所述增稠剂含量过少不能使乳液达到预期粘度，含量过高易产生凝胶。