[發明專利]一種丙烯酸十四酯類無氟防水劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010941318.5
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN112194747A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 黃和;沈寶星;徐晴;戴嘉楠;吳季純
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: C08F120/18
• 分類號: C08F120/18;C08F2/30;C08F2/28;C08L97/02;C08L67/04;C08L33/08;C08K5/5425;B65D65/46
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 孫斌

本發明公開了一種丙烯酸十四酯類無氟防水劑及其制備方法和應用，該防水劑主要由以下重量百分比的原料所制成：丙烯酸十四酯28?43％、引發劑2?7％、乳化劑2?8％、去離子水42?60％。本發明制備的丙烯酸十四酯類無氟防水劑，環保，不含有PFOS、PFOA、APEO等環境激素，不易在生物體內沉積、容易降解、對人體無害，是更加安全環保的產品。本發明以丙烯酸十四酯為主要原料的防水劑和以蔗渣為主要材料的餐盒，制備而成可降解環保包裝材料餐盒，可以廣泛應用，可以很大程度上解決白色污染問題，提高制糖廢料的利用，對人體無害，可生物降解，并且具有優異的防水性能、機械性能、耐熱水滲透性。

技術領域

本發明涉及可食品接觸的無氟防水劑助劑，具體涉及一種丙烯酸十四酯類無氟防水劑及其制備方法和應用。

背景技術

不含氟碳樹脂的防水劑統稱之為無氟防水劑。目前常見的無氟防水劑主要有烷烴長鏈類防水劑(如石蠟乳液)和有機硅類防水劑。與碳氟系防水劑相比，無氟防水劑不會在生物體內形成沉積，容易降解，因而是安全環保的產品。無氟防水劑已成為防水劑市場新的研究與應用熱點。無氟防水劑作為新生代產品，在開發初期存在以下幾個突出問題：防水產品耐水洗性差，易產生防水效果不勻現象；使用量較大，現仍只適用于面料的防水整理，應用于食品包裝的較少；防油性能遠遠達不到氟系產品的效果。目前防水劑大多為含氟元素，雖然防水、防油、耐洗滌等性能方面優異，但是生產過程中必不可免要加入全氟辛烷黃線基化合物和全氟辛酸，這些化合物對人體和環境都有害，受熱易被釋放出來，具有很強的遷移性，并且難以降解。隨著全球對環保和化學品安全性要求的進一步提高，以及不斷提升的市場消費標準，高性能環保無氟型防水劑將會越來越受歡迎，進一步提高無氟防水劑的防水性和防油性，開發兼具防油功能的無氟防水整理劑必將是未來防水整理劑的發展趨勢。

社會經濟的飛速發展，生活節奏不斷加快，旅游業的迅猛發展的同時，快餐行業崛起，一次性快餐餐具的需求迅猛增長，以發泡塑料餐具為首的一次性餐具發展迅速，導致“白色污染”日益嚴重。處理白色污染的方法一般采取填埋、焚燒等，但發泡塑料餐具中含有的氟、氯、碳化物等危害物質，難降解，易污染水質，導致生態環境遭到嚴重破壞，對人類健康產生威脅，因此尋找一種能替代發泡塑料餐具又質優價廉且環境友好型的餐具已成為社會發展的必然趨勢。

發明內容

發明目的：針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種丙烯酸十四酯類無氟防水劑，該防水劑不含氟元素，避免了全氟辛烷黃線基化合物和全氟辛酸等化合物的危害，同時防水、防油、耐洗滌等性能優異。

本發明還提供所述丙烯酸十四酯類無氟防水劑的制備方法。

本發明第三個目的提供所述丙烯酸十四酯類無氟防水劑在制備可降解環保包裝餐盒中的應用以及可降解環保包裝餐盒的制備。

技術方案：本發明所述一種丙烯酸十四酯類無氟防水劑防水劑，主要由以下重量百分比的原料所制成：丙烯酸十四酯28-45％、引發劑2-7％、乳化劑2-8％、去離子水42-60％。

其中，所述乳化劑為脂肪醇聚氧乙烯醚和十四烷基三甲基氯化銨，其質量比為3:2-3；所述引發劑為偶氮二異戊腈和偶氮二異丁酸二甲酯，其質量比為1:4-5。

作為優選，所述乳化劑為脂肪醇聚氧乙烯醚和十四烷基三甲基氯化銨的質量比為3:2；所述引發劑為偶氮二異戊腈和偶氮二異丁酸二甲酯的質量比為1:4。

本發明所述的丙烯酸十四酯類無氟防水劑的制備方法，包括如下步驟：

以去離子水稀釋乳化劑，再加入丙烯酸十四酯，攪拌均勻，高壓均質，加熱攪拌，添加引發劑保持高溫攪拌，最后降溫出料。

其中，所述以去離子水稀釋乳化劑為將乳化劑和去離子水依次投入攪拌機中，攪拌稀釋均勻，攪拌溫度為40-70℃，攪拌速度為520-645rpm，攪拌時間為9-14min。攪拌溫度從溫度下限開始緩慢上升，攪拌速度一般使乳化劑和去離子水能產生渦旋即可，當乳化劑和去離子水能完全融合停止攪拌。