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转载:低粘度高固含量聚氨酯胶粘剂的研制
来源:重庆工商大学学报(自然科学版) | 作者:管理员 | 发布时间: 2024-10-10 | 60 次浏览 | 分享到:

低粘度高固含量聚氨酯胶粘剂的研制

黄德君1‚杨代贵2

(1.重庆工商大学 环境与生物工程学院‚重庆400067;2.重庆工商大学 科研处‚重庆400067)

      摘 要:主要介绍了一种低粘度、高固含量聚氨酯系列胶粘剂的制备方法和性能。研究中通过改变聚酯多元醇的结晶度以及-NCO/-OH 的比例来降低聚氨酯胶粘剂的粘度。在干式复合生产中‚此胶类粘剂可以在较高的固含量下使用‚减少稀释剂醋酸乙酯的使用量。

     关键词:低粘度;聚氨酯胶粘剂;高固含量  

    软包装复合膜用聚氨酯随着软包装的发展而发展。软包装复合膜利用不同复合层不同的水、空气阻隔性‚耐光性及可印刷性‚然后把这些复合层不同的特性组合在一起‚表现出良好的综合性能‚在食品、医疗、电子电器等行业得到广泛的应用。复合薄膜软包装具有强度高、气密性、遮光性好、防水防潮等特点‚从而能满足被包装物保鲜、保色、保味的要求。随着我国食品饮料、医药等行业的蓬勃发展‚软包装复合薄膜的需求得到了迅猛增长。软包装复合薄膜的不同复合层常采用胶粘剂复合在一起。国内比较常用的复合工艺是干式复合‚其特点是设备投资小‚产品质量高‚工艺简单‚生产效率高。在干式复合生产工艺中‚胶粘剂是影响复合薄膜质量的关键因素之一。在国内软包装发展的初期‚复合用的胶粘剂常采用树脂型的单组分胶粘剂‚该胶粘剂采用苯类溶剂‚毒性大‚同时胶粘剂的耐温性差‚很快被聚氨酯胶粘剂取代。聚氨酯胶粘剂具有优良的综合性能‚其耐低温性、耐煮沸性、柔韧性、透明性较好‚对各种材料又具有优良的粘接力‚是复合薄膜生产所使用的最常用的胶粘剂。在此介绍一种固含量较高(75%)、低温流动性好、初粘力强、贮存稳定的干式复合用聚氨酯胶粘剂。

    1 技术路线

    实验制作的主剂(简称 A 组分)采用液态无定形类混合二元醇及二元酸聚酯与一定量的 TDI 扩链得到‚通过改变-NCO/-OH 的比例获取合适的粘度及初粘强度;然后通过调整固化剂(B 组分)用量以改善胶粘剂的内聚强度。

    2 实验部分

    2.1 原材料

    邻苯二甲酸酐‚工业级‚进口;己二酸‚工业级‚杜邦;乙二醇‚工业级‚茂名石化;二甘醇‚工业级‚茂名石化;甲苯二异氰酸酯(TDI80/20)‚工业品‚德国 Bayer;三羟甲基丙烷(TMP)‚工业级‚进口;醋酸乙酯‚工业级‚顺德。

    2.2 合成实验

(1) 聚酯多元醇的合成。将计量的邻苯二甲酸酐、乙二醇、二甘醇、己二酸及催化剂投入反应釜中‚密封通入氮气升温至140℃以上时物料熔融‚开启搅拌‚此时开始反应出水‚在此温度下保温1h‚然后开始升温‚物料温度逐步升至210℃‚达到理论出水量后‚停止通氮气‚抽真空进行缩聚反应后‚取样分析酸值‚合格后出料‚控制羟值在60左右。

(2) 聚氨酯(A 组分)的合成。将聚酯多元醇、甲苯二异氰酸酯及部分溶剂加入反应釜中‚加热升温‚恒温反应数小时后‚加入终止剂及其他助剂‚并加入剩余溶剂稀释降温‚搅拌均匀后可以得到胶粘剂主剂(A 组分)‚其固含量为75±2%‚粘度为3.0~5.0Pa.s。

(3) 固化剂(B 组分)的合成。将TDI 及部分溶剂加入反应釜‚然后滴加三羟甲基丙烷。然后逐步升温到110℃保温2h‚加入溶剂并冷却降温‚控制固含量为75±2%。

2.3 剥离强度的测试

将 A 组分与固化剂 B 组分按一定比例混合均匀‚加入一定的醋酸乙酯进行稀释制得聚氨酯胶粘剂溶液(控制工作浓度在40%)。在干式复合机上进行覆膜(试样膜采用 OPP/CPP)。控制涂胶量在3g/m2(干基)。把复合品置于50℃恒温箱内固化。测试固化5min 及24h 后的粘接强度。试样尺寸:15mm ×200mm;测试方法:在拉力试验机上以100mm/min 的速度进行180°剥离试验。

3 结果与讨论 看‚该 (1 胶 ) 粘 剥 剂 离 的 强 初 度 始 测 剥 试 离 结 强 果 度 分 不 析 是 。 太 复 好 合 。 膜 通 剥 过 离 添 强 加 度 添 的 加 测 剂 试 可 结 以 果 改 如 进 表 胶 1 粘 所 剂 示 的 。 初 从 粘 剥 力 离 。 强 (2 度 ) 的 产 测 品 试 贮 结 存 果 稳定 来 性。由表2可见‚产品贮存6个月粘度基本不变。

4 结论

  由于粘度较高‚工作浓度在25%左右‚要采用较多的稀释剂‚这一方面增加了使用成本‚同时也增加了环境污染。(2) 实验制得的胶粘剂‚有较好的稳定性。在6个月内粘度无明显的变化。(3) 本聚氨酯胶粘剂的使用条件:稀释剂为乙酸乙酯‚工作浓度40%‚主剂与固化剂质量比为10∶2.0‚固化温度为50~60℃‚固化时间不小于24h。

参考文献:

[1] 温卫东.氨酯胶粘剂的发展 [EB/OL ].http://www.pychina.com/htm-l new/03jishu/wenzhan/wenzhan-view.asp?id=101991‚

2003-02-20

[2] 张丽娜.食品包装复合薄膜用聚氨酯胶粘剂[J].黎明化工‚1994‚(2):9