[发明专利]一种丙烯酸十四酯类无氟防水剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种丙烯酸十四酯类无氟防水剂及其制备方法和应用，该防水剂主要由以下重量百分比的原料所制成：丙烯酸十四酯28‑43％、引发剂2‑7％、乳化剂2‑8％、去离子水42‑60％。本发明制备的丙烯酸十四酯类无氟防水剂，环保，不含有PFOS、PFOA、APEO等环境激素，不易在生物体内沉积、容易降解、对人体无害，是更加安全环保的产品。本发明以丙烯酸十四酯为主要原料的防水剂和以蔗渣为主要材料的餐盒，制备而成可降解环保包装材料餐盒，可以广泛应用，可以很大程度上解决白色污染问题，提高制糖废料的利用，对人体无害，可生物降解，并且具有优异的防水性能、机械性能、耐热水渗透性。

技术领域

本发明涉及可食品接触的无氟防水剂助剂，具体涉及一种丙烯酸十四酯类无氟防水剂及其制备方法和应用。

背景技术

不含氟碳树脂的防水剂统称之为无氟防水剂。目前常见的无氟防水剂主要有烷烃长链类防水剂(如石蜡乳液)和有机硅类防水剂。与碳氟系防水剂相比，无氟防水剂不会在生物体内形成沉积，容易降解，因而是安全环保的产品。无氟防水剂已成为防水剂市场新的研究与应用热点。无氟防水剂作为新生代产品，在开发初期存在以下几个突出问题：防水产品耐水洗性差，易产生防水效果不匀现象；使用量较大，现仍只适用于面料的防水整理，应用于食品包装的较少；防油性能远远达不到氟系产品的效果。目前防水剂大多为含氟元素，虽然防水、防油、耐洗涤等性能方面优异，但是生产过程中必不可免要加入全氟辛烷黄线基化合物和全氟辛酸，这些化合物对人体和环境都有害，受热易被释放出来，具有很强的迁移性，并且难以降解。随着全球对环保和化学品安全性要求的进一步提高，以及不断提升的市场消费标准，高性能环保无氟型防水剂将会越来越受欢迎，进一步提高无氟防水剂的防水性和防油性，开发兼具防油功能的无氟防水整理剂必将是未来防水整理剂的发展趋势。

社会经济的飞速发展，生活节奏不断加快，旅游业的迅猛发展的同时，快餐行业崛起，一次性快餐餐具的需求迅猛增长，以发泡塑料餐具为首的一次性餐具发展迅速，导致“白色污染”日益严重。处理白色污染的方法一般采取填埋、焚烧等，但发泡塑料餐具中含有的氟、氯、碳化物等危害物质，难降解，易污染水质，导致生态环境遭到严重破坏，对人类健康产生威胁，因此寻找一种能替代发泡塑料餐具又质优价廉且环境友好型的餐具已成为社会发展的必然趋势。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种丙烯酸十四酯类无氟防水剂，该防水剂不含氟元素，避免了全氟辛烷黄线基化合物和全氟辛酸等化合物的危害，同时防水、防油、耐洗涤等性能优异。

本发明还提供所述丙烯酸十四酯类无氟防水剂的制备方法。

本发明第三个目的提供所述丙烯酸十四酯类无氟防水剂在制备可降解环保包装餐盒中的应用以及可降解环保包装餐盒的制备。

技术方案：本发明所述一种丙烯酸十四酯类无氟防水剂防水剂，主要由以下重量百分比的原料所制成：丙烯酸十四酯28-45％、引发剂2-7％、乳化剂2-8％、去离子水42-60％。

其中，所述乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚和十四烷基三甲基氯化铵，其质量比为3:2-3；所述引发剂为偶氮二异戊腈和偶氮二异丁酸二甲酯，其质量比为1:4-5。

作为优选，所述乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚和十四烷基三甲基氯化铵的质量比为3:2；所述引发剂为偶氮二异戊腈和偶氮二异丁酸二甲酯的质量比为1:4。

本发明所述的丙烯酸十四酯类无氟防水剂的制备方法，包括如下步骤：

以去离子水稀释乳化剂，再加入丙烯酸十四酯，搅拌均匀，高压均质，加热搅拌，添加引发剂保持高温搅拌，最后降温出料。

其中，所述以去离子水稀释乳化剂为将乳化剂和去离子水依次投入搅拌机中，搅拌稀释均匀，搅拌温度为40-70℃，搅拌速度为520-645rpm，搅拌时间为9-14min。搅拌温度从温度下限开始缓慢上升，搅拌速度一般使乳化剂和去离子水能产生涡旋即可，当乳化剂和去离子水能完全融合停止搅拌。