用于医药包装的水性OP保护剂及其制备方法技术领域
本发明属于化学领域，具体涉及用于医药包装的水性OP保护剂及其制备方法。
背景技术
PTP铝箔是泡罩包装的重要组成部分，OP保护层是PTP铝箔的重要组成部分，其主
要作用是使PTP铝箔表面光亮平整，提高PTP铝箔的抗酸碱侵蚀能力，延长药品的保质期，以
及保护印刷层，使油墨与铝箔基材能有效粘合，防止油墨脱落。
涂布PTP铝箔保护层所用保护剂称为OP保护剂。目前市场上使用的OP保护剂多乎
都为溶剂型产品，涂布前用乙酸乙酯等有机溶剂稀释后使用。存在以下缺点：乙酸乙酯溶剂
极易挥发，在高温烘道内极容易燃烧造成生产事故；清洗设备需要用有机溶剂，近年来有机
溶剂价格飙升，增加了生产成本；涂布过程中大量溶剂挥发进入周边环境，对环境和人体健
康形成危害，尤其是车间操作工人，会对人体的肝脏和神经系统造成损害；生产中使用有机
溶剂不可能在短期内全部从涂层中逸出，而随着药品包装，涂层中残留的有机溶剂将会逐
渐挥发、扩散、积聚在泡罩内，被药品所吸附，如此则将造成药品包装的安全隐患；耐温性较
差，在高速泡罩包装药品时热封产生高温，OP保护剂容易碳化产生刺鼻味道和颜色变化，这
些都将不符合“绿色化”包装的发展趋势。也有少数水性铝箔保护剂在试验使用，但是普遍
存在以下不足：涂布时需要用部分乙醇、异丙醇等亲水性有机溶剂稀释；由于水的表面张力
大，在基材铝箔上常常会出现缩孔现象；水性铝箔保护剂烘干温度比溶剂型要高；耐热性和
附着力不及传统溶剂型保护剂等。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于医药包装的水性OP保护剂。
为实现以上目的，本发明的技术方案为：
用于医药包装的水性OP保护剂，由以下质量百分比组分组成：阴离子型聚氨酯乳
液40％～49.5％、体积分数为95％的乙醇溶液25％～30％、去离子水25％～30％和抗粘剂
0.2％～2％；
所述阴离子型聚氨酯乳液由以下质量百分比组分制备而成：多元醇9.6％～14％、
双酚S型环氧树脂1.2％～1.75％、二异氰酸酯5％～7.5％、多元醇类扩链剂0.8％～
2.25％、亲水扩链剂0.8％～1.5％、脂肪胺类扩链剂0.02％～0.125％、催化剂0.01％～
0.025％和去离子水75％～80％。
所述双酚S型环氧树脂为185S或300SS。
进一步，所述抗粘剂为蜡乳液。
进一步，所述多元醇为聚酯多元醇、聚醚多元醇、苯酐聚酯多元醇、聚己内酯多元
醇、聚碳酸酯多元醇中的一种或多种。
进一步，所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮
二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、萘-1,5-二异氰酸酯、四甲基
苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种。
进一步，所述多元醇类扩链剂为乙二醇、丙二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、二乙二
醇、二丙二醇、3-甲基-1,5-戊二醇，1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、一缩二乙二醇，三羟甲基丙
烷、二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸中的一种或多种；
进一步，所述亲水扩链剂为乙二胺基乙基磺酸钠。
进一步，所述脂肪胺类扩链剂为乙二胺、异佛尔酮二胺和4,4’-二氨基-3,3’-二氯
二苯甲烷中的一种或多种。
进一步，所述脂肪胺类扩链剂由乙二胺、异佛尔酮二胺和4,4’-二氨基-3,3’-二氯
二苯甲烷按照3:1:1的质量比配比而成。
进一步，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、异辛酸铋中的一种或多种。
本发明的目的还在于保护所述用于医药包装的水性OP保护剂的制备方法，包括如
下步骤：
A.阴离子型聚氨酯乳液的制备：将多元醇和双酚S型环氧树脂在100℃～120℃温
度下真空脱水2h，降温至70℃～80℃，加入二异氰酸酯反应0.5～1h，再加入多元醇类扩链
剂和催化剂，在70℃～80℃温度下反应3～5h，期间加入相当于反应液质量1～2.5倍的丙酮
调节预聚体的粘度，再降温至40℃～45℃，加入亲水扩链剂保温反应10～25min，加入反应
液质量3～5倍的水乳化，再加入脂肪胺类扩链剂进行后扩链30～60min，减压蒸馏出丙酮得
阴离子型聚氨酯乳液；
B.水性OP保护剂的制备：将步骤A制得的水性聚氨酯乳液与乙醇溶液、去离子水和
抗粘剂混合并搅拌均匀，即得所述用于医药包装的水性OP保护剂。
本发明的有益效果在于：
(1)本申请的配方原料环保，由于仅采用乙醇作为稀释剂，不会造成人员的伤害及
环境的污染，同时也能够在不添加流平润湿助剂的情况下满足在铝箔上润湿铺展。(2)配方
中未添加传统的OP保护涂层常用的氨基树脂，易氧化物含量低。(3)配方不需使用固化剂，
为单组份涂层，常温稳定性佳，操作简单。(4)成膜后附着力、滑爽度和透明性好。(5)配方中
使用的水性聚氨酯乳液合成中使用了特殊原材料双酚S型环氧树脂，由于引入了—SO2—极
性基团，比双酚A型环氧树脂有更好的粘接性能、热稳定性、韧性、尺寸稳定性和较好的化学
稳定性，其热变形温度比双酚A型环氧树脂提高60～70℃，使OP保护剂具有较好的耐温性。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会
理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。优选实施例中未注明
具体条件的实验方法，通常按照常规条件。以下实施例中的蜡乳液购自德国KEIM-ADDITEC
公司，型号为E-389。
实施例1
用于医药包装的水性OP保护剂，由以下质量百分比组分组成：阴离子型聚氨酯乳
液49.5％、体积分数为95％的乙醇溶液25％、去离子水25％和蜡乳液0.5％；
所述阴离子型聚氨酯乳液由以下质量百分比组分制备而成：聚酯多元醇(分子量
2000)14％、双酚S型环氧树脂185S 1.75％、甲苯二异氰酸酯5％、乙二醇2.25％、乙二胺基
乙基磺酸钠1.5％、乙二胺0.125％、二月桂酸二丁基锡0.025％和去离子水75.35％。
所述用于医药包装的水性OP保护剂的制备方法，包括如下步骤：
A.阴离子型聚氨酯乳液的制备：将聚酯多元醇和双酚S型环氧树脂185S在100℃℃
温度下真空脱水2h，降温至70℃，加入甲苯二异氰酸酯反应0.5h，再加入乙二醇和二月桂酸
二丁基锡，在70℃温度下反应5h，期间加入相当于反应液质量2.5倍的丙酮调节预聚体的粘
度，再降温至45℃，加入乙二胺基乙基磺酸钠保温反应25min，加入反应液质量5倍的水乳
化，再加入乙二胺进行后扩链30min，减压蒸馏出丙酮得阴离子型聚氨酯乳液；
B.水性OP保护剂的制备：将步骤A制得的水性聚氨酯乳液与乙醇溶液、去离子水和
蜡乳液混合并搅拌均匀，即得所述用于医药包装的水性OP保护剂。
本实施例获得的水性OP保护剂涂覆在医用铝箔上，在160℃下烘干，然后取聚酯胶
粘带横向均匀地贴压试样表面，以160°～180°方向迅速剥离，保护剂表面无明显脱落；将试
样的保护剂与铝箔原材叠合，置于热封仪中，进行热封(热封条件：温度200℃，压力0.2Mpa，
时间1s)，取出放冷，将试样与铝箔原材分开，观察保护剂表面无明显粘落。
实施例2
用于医药包装的水性OP保护剂，由以下质量百分比组分组成：阴离子型聚氨酯乳
液40％、体积分数为95％的乙醇溶液28％、去离子水30％和蜡乳液2％；
所述阴离子型聚氨酯乳液由以下质量百分比组分制备而成：聚醚多元醇(分子量
2000)9.67％、双酚S型环氧树脂300SS 1.2％、1,6-六亚甲基二异氰酸酯7.5％、丙二醇
0.8％、乙二胺基乙基磺酸钠0.8％、异佛尔酮二胺0.02％、辛酸亚锡0.01％和去离子水
80％。
所述用于医药包装的水性OP保护剂的制备方法，包括如下步骤：
A.阴离子型聚氨酯乳液的制备：将聚醚多元醇和双酚S型环氧树脂300SS在120℃
温度下真空脱水2h，降温至80℃，加入1,6-六亚甲基二异氰酸酯反应1h，再加入丙二醇和辛
酸亚锡，在80℃温度下反应3h，期间加入相当于反应液质量1倍的丙酮调节预聚体的粘度，
再降温至40℃，加入乙二胺基乙基磺酸钠保温反应10min，加入反应液质量3倍的水乳化，再
加入异佛尔酮二胺进行后扩链60min，减压蒸馏出丙酮得阴离子型聚氨酯乳液；
B.水性OP保护剂的制备：将步骤A制得的水性聚氨酯乳液与乙醇溶液、去离子水和
蜡乳液混合并搅拌均匀，即得所述用于医药包装的水性OP保护剂。
本实施例获得的水性OP保护剂涂覆在医用铝箔上，在160℃下烘干，然后取聚酯胶
粘带横向均匀地贴压试样表面，以160°～180°方向迅速剥离，保护剂表面无明显脱落；将试
样的保护剂与铝箔原材叠合，置于热封仪中，进行热封(热封条件：温度200℃，压力0.2Mpa，
时间1s)，取出放冷，将试样与铝箔原材分开，观察保护剂表面无明显粘落。
实施例3
用于医药包装的水性OP保护剂，由以下质量百分比组分组成：阴离子型聚氨酯乳
液42.7％、体积分数为95％的乙醇溶液28.5％、去离子水28.5％和蜡乳液0.3％；
所述阴离子型聚氨酯乳液由以下质量百分比组分制备而成：聚酯多元醇(分子量
2000)10％、苯酐聚酯多元醇(分子量1000)2.5％、双酚S型环氧树脂185S 1.6％、异氟尔酮
二异氰酸酯7.5％、三羟甲基丙烷0.4％、二羟甲基丙酸1.6％、乙二胺基乙基磺酸钠1.35％、
异佛尔酮二胺0.04％、二月桂酸二丁基锡0.01％和去离子水75％。
所述用于医药包装的水性OP保护剂的制备方法，包括如下步骤：
A.阴离子型聚氨酯乳液的制备：将聚酯多元醇、苯酐聚酯多元醇、和双酚S型环氧
树脂185S在120℃温度下真空脱水2h，降温至80℃，加入异氟尔酮二异氰酸酯反应0.5h，再
加入三羟甲基丙烷、二羟甲基丙酸和二月桂酸二丁基锡，在80℃温度下反应3.5h，期间加入
相当于反应液质量2倍的丙酮调节预聚体的粘度，再降温至45℃，加入乙二胺基乙基磺酸钠
保温反应10min，加入反应液质量3倍的水乳化，再加入异佛尔酮二胺进行后扩链30min，减
压蒸馏出丙酮得阴离子型聚氨酯乳液；
B.水性OP保护剂的制备：将步骤A制得的水性聚氨酯乳液与乙醇溶液、去离子水和
蜡乳液混合并搅拌均匀，即得所述用于医药包装的水性OP保护剂。
本实施例获得的水性OP保护剂涂覆在医用铝箔上，在160℃下烘干，然后取聚酯胶
粘带横向均匀地贴压试样表面，以160°～180°方向迅速剥离，保护剂表面无明显脱落；将试
样的保护剂与铝箔原材叠合，置于热封仪中，进行热封(热封条件：温度200℃，压力0.2Mpa，
时间1s)，取出放冷，将试样与铝箔原材分开，观察保护剂表面无明显粘落。
实施例4
用于医药包装的水性OP保护剂，由以下质量百分比组分组成：阴离子型聚氨酯乳
液43.3％、体积分数为95％的乙醇溶液28.25％、去离子水28.25％和蜡乳液0.2％；
所述阴离子型聚氨酯乳液由以下质量百分比组分制备而成：聚酯多元醇(分子量
2000)9.3％、聚己内酯多元醇(分子量2000)2％、双酚S型环氧树脂300SS 1.5％、异佛尔酮
二异氰酸酯7.3％、三羟甲基丙烷0.3％、1,4-丁二醇0.9％、二羟甲基丙酸0.5％、二月桂酸
二丁基锡0.01％、乙二胺基乙基磺酸钠1.17％、异佛尔酮二胺0.02％和去离子水77％。
所述用于医药包装的水性OP保护剂的制备方法，包括如下步骤：
A.阴离子型聚氨酯乳液的制备：将聚酯多元醇、聚己内酯多元醇和双酚S型环氧树
脂300SS在110℃温度下真空脱水2h，降温至75℃，加入异氟尔酮二异氰酸酯反应1h，再加入
三羟甲基丙烷、二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸和二月桂酸二丁基锡，在75℃温度下反应4h，
期间加入相当于反应液质量1.8倍的丙酮调节预聚体的粘度，再降温至40℃，加入乙二胺基
乙基磺酸钠保温反应15min，加入反应液质量3.5倍的水乳化，再加入异佛尔酮二胺进行后
扩链30min，减压蒸馏出丙酮得阴离子型聚氨酯乳液；
B.水性OP保护剂的制备：将步骤A制得的水性聚氨酯乳液与乙醇溶液、去离子水和
蜡乳液混合并搅拌均匀，即得所述用于医药包装的水性OP保护剂。
本实施例获得的水性OP保护剂涂覆在医用铝箔上，在160℃下烘干，然后取聚酯胶
粘带横向均匀地贴压试样表面，以160°～180°方向迅速剥离，保护剂表面无明显脱落；将试
样的保护剂与铝箔原材叠合，置于热封仪中，进行热封(热封条件：温度200℃，压力0.2Mpa，
时间1s)，取出放冷，将试样与铝箔原材分开，观察保护剂表面无明显粘落。
实施例5
用于医药包装的水性OP保护剂，由以下质量百分比组分组成：阴离子型聚氨酯乳
液45％、体积分数为95％的乙醇溶液27％、去离子水27％和蜡乳液1％；
所述阴离子型聚氨酯乳液由以下质量百分比组分制备而成：苯酐聚酯多元醇(分
子量2000)5.2％、苯酐聚酯多元醇(分子量1000)5.2％、双酚S型环氧树脂300SS 1.6％、1,
6-六亚甲基二异氰酸酯3.2％、异佛尔酮二异氰酸酯3.2％、三羟甲基丙烷0.4％、1,4-丁二
醇0.8％、新戊二醇0.4％、二羟甲基丙酸0.6％、辛酸亚锡0.015％、乙二胺基乙基磺酸钠
1.35％、异佛尔酮二胺0.035％和水78％。
所述用于医药包装的水性OP保护剂的制备方法，包括如下步骤：
A.阴离子型聚氨酯乳液的制备：将苯酐聚酯多元醇和双酚S型环氧树脂300SS在
115℃温度下真空脱水2h，降温至80℃，加入1,6-六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸
酯反应1h，再加入新戊二醇、1,4-丁二醇、三羟甲基丙烷、二羟甲基丙酸和辛酸亚锡，在75℃
温度下反应4h，期间加入相当于反应液质量2.2倍的丙酮调节预聚体的粘度，再降温至42
℃，加入乙二胺基乙基磺酸钠保温反应15min，加入反应液质量4倍的水乳化，再加入异佛尔
酮二胺进行后扩链45min，减压蒸馏出丙酮得阴离子型聚氨酯乳液；
B.水性OP保护剂的制备：将步骤A制得的水性聚氨酯乳液与乙醇溶液、去离子水和
蜡乳液混合并搅拌均匀，即得所述用于医药包装的水性OP保护剂。
本实施例获得的水性OP保护剂涂覆在医用铝箔上，在160℃下烘干，然后取聚酯胶
粘带横向均匀地贴压试样表面，以160°～180°方向迅速剥离，保护剂表面无明显脱落；将试
样的保护剂与铝箔原材叠合，置于热封仪中，进行热封(热封条件：温度200℃，压力0.2Mpa，
时间1s)，取出放冷，将试样与铝箔原材分开，观察保护剂表面无明显粘落。
实施例6
用于医药包装的水性OP保护剂，由以下质量百分比组分组成：阴离子型聚氨酯乳
液49.5％、体积分数为95％的乙醇溶液25％、去离子水25％和蜡乳液0.5％；
所述阴离子型聚氨酯乳液由以下质量百分比组分制备而成：聚碳酸酯多元醇(分
子量2000)2.4％、苯酐聚酯多元醇(分子量1000)7.2％、双酚S型环氧树脂185S 1.75％、二
苯基甲烷二异氰酸酯5％、异佛尔酮二异氰酸酯2.5％、三羟甲基丙烷1.25％、新戊二醇1％、
异辛酸铋0.025％、乙二胺基乙基磺酸钠1.5％、异佛尔酮二胺0.125％和去离子水
78.875％。
所述用于医药包装的水性OP保护剂的制备方法，包括如下步骤：
A.阴离子型聚氨酯乳液的制备：将聚碳酸酯多元醇2.5％、苯酐聚酯多元醇和双酚
S型环氧树脂185S在120℃温度下真空脱水2h，降温至80℃，加入二苯基甲烷二异氰酸酯、异
佛尔酮二异氰酸酯反应1h，再加入三羟甲基丙烷、新戊二醇和异辛酸铋，在75℃温度下反应
5h，期间加入相当于反应液质量1.9倍的丙酮调节预聚体的粘度，再降温至42℃，加入乙二
胺基乙基磺酸钠保温反应15min，加入反应液质量4倍的水乳化，再加入异佛尔酮二胺进行
后扩链45min，减压蒸馏出丙酮得到阴离子型聚氨酯乳液；
B.水性OP保护剂的制备：将步骤A制得的水性聚氨酯乳液与乙醇溶液、去离子水和
蜡乳液混合并搅拌均匀，即得所述用于医药包装的水性OP保护剂。
本实施例获得的水性OP保护剂涂覆在医用铝箔上，在160℃下烘干，然后取聚酯胶
粘带横向均匀地贴压试样表面，以160°～180°方向迅速剥离，保护剂表面无明显脱落；将试
样的保护剂与铝箔原材叠合，置于热封仪中，进行热封(热封条件：温度200℃，压力0.2Mpa，
时间1s)，取出放冷，将试样与铝箔原材分开，观察保护剂表面无明显粘落。
实施例7
用于医药包装的水性OP保护剂，由以下质量百分比组分组成：阴离子型聚氨酯乳
液43％、体积分数为95％的乙醇溶液30％、去离子水26％和蜡乳液1％；
所述阴离子型聚氨酯乳液由以下质量百分比组分制备而成：苯酐聚酯多元醇(分
子量1000)4.8％、聚己内酯多元醇(分子量2000)3.6％、聚碳酸酯多元醇(分子量2000)
3.2％、双酚S型环氧树脂300SS 1.2％、苯二亚甲基二异氰酸酯2％、萘-1,5-二异氰酸酯
2％、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯1％、1,6-己二醇0.15％、二乙二醇0.15％、二丙二醇
0.1％、3-甲基-1,5-戊二醇0.3％、1,3-丁二醇0.1％、乙二胺基乙基磺酸钠1.345％、乙二胺
0.03％、异佛尔酮二胺0.01％、4,4’-二氨基-3,3’-二氯二苯甲烷0.01％、二月桂酸二丁基
锡0.01％、辛酸亚锡0.005％、异辛酸铋0.01％和去离子水79.98％。
所述用于医药包装的水性OP保护剂的制备方法，包括如下步骤：
A.阴离子型聚氨酯乳液的制备：将苯酐聚酯多元醇、聚己内酯多元醇、聚碳酸酯多
元醇和双酚S型环氧树脂300SS在105℃温度下真空脱水2h，降温至72℃，加入苯二亚甲基二
异氰酸酯、萘-1,5-二异氰酸酯、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯反应1h，再加入1,6己二醇、
二乙二醇、二丙二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,3-丁二醇、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、异辛
酸铋，在75℃温度下反应4h，期间加入相当于反应液质量1.6倍的丙酮调节预聚体的粘度，
再降温至42℃，加入乙二胺基乙基磺酸钠保温反应10min，加入反应液质量5倍的水乳化，再
加入乙二胺、异佛尔酮二胺和4,4’-二氨基-3,3’-二氯二苯甲烷中进行后扩链30min，减压
蒸馏出丙酮得阴离子型聚氨酯乳液；
B.水性OP保护剂的制备：将步骤A制得的水性聚氨酯乳液与乙醇溶液、去离子水和
蜡乳液混合并搅拌均匀，即得所述用于医药包装的水性OP保护剂。
本实施例获得的水性OP保护剂涂覆在医用铝箔上，在160℃下烘干，然后取聚酯胶
粘带横向均匀地贴压试样表面，以160°～180°方向迅速剥离，保护剂表面无明显脱落；将试
样的保护剂与铝箔原材叠合，置于热封仪中，进行热封(热封条件：温度200℃，压力0.2Mpa，
时间1s)，取出放冷，将试样与铝箔原材分开，观察保护剂表面无明显粘落。
实施例8
用于医药包装的水性OP保护剂，由以下质量百分比组分组成：阴离子型聚氨酯乳
液46％、体积分数为95％的乙醇溶液28.3％、去离子水25.5％和蜡乳液0.2％；
所述阴离子型聚氨酯乳液由以下质量百分比组分制备而成：聚碳酸酯多元醇(分
子量2000)14％、双酚S型环氧树脂185S 1.75％、萘-1,5-二异氰酸酯7.475％、一缩二乙二
醇0.3％、二羟甲基丙酸0.2％、二羟甲基丁酸0.2％、乙二胺基乙基磺酸钠1％、4,4’-二氨
基-3,3’-二氯二苯甲烷0.05％、辛酸亚锡0.025％和去离子水75％。
所述用于医药包装的水性OP保护剂的制备方法，包括如下步骤：
A.阴离子型聚氨酯乳液的制备：将聚碳酸酯多元醇和双酚S型环氧树脂185S在110
℃温度下真空脱水2h，降温至75℃，加入萘-1,5-二异氰酸酯反应0.5h，再加入一缩二乙二
醇、二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸和辛酸亚锡，在70℃温度下反应4h，期间加入相当于反应
液质量1倍的丙酮调节预聚体的粘度，再降温至40℃，加入乙二胺基乙基磺酸钠保温反应
18min，加入反应液质量3倍的水乳化，再加入4,4’-二氨基-3,3’-二氯二苯甲烷进行后扩链
30min，减压蒸馏出丙酮得阴离子型聚氨酯乳液；
B.水性OP保护剂的制备：将步骤A制得的水性聚氨酯乳液与乙醇溶液、去离子水和
蜡乳液混合并搅拌均匀，即得所述用于医药包装的水性OP保护剂。
本实施例获得的水性OP保护剂涂覆在医用铝箔上，在160℃下烘干，然后取聚酯胶
粘带横向均匀地贴压试样表面，以160°～180°方向迅速剥离，保护剂表面无明显脱落；将试
样的保护剂与铝箔原材叠合，置于热封仪中，进行热封(热封条件：温度200℃，压力0.2Mpa，
时间1s)，取出放冷，将试样与铝箔原材分开，观察保护剂表面无明显粘落。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较
佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技
术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本
发明的权利要求范围当中。