專利名稱：用于聚合物鋰離電池軟包裝膜的雙組份聚氨酯樹酯膠粘劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于聚合物鋰離子電池包裝膜粘接層的雙組份聚氨酯樹酯膠粘劑。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，軟包裝行業(yè)應(yīng)用的膠黏劑有單組分聚氨酯膠黏劑、雙組分聚氨酯膠黏劑、丙烯酸類膠黏劑、無(wú)容劑膠黏劑、醇溶性、水溶性聚氨酯膠粘劑等。而目前大多數(shù)水性聚氨酯耐水耐溶劑性、耐熱性和粘接力等性能還有待改善，因此近年來(lái)對(duì)水性聚氨酯的改性成了該領(lǐng)域的熱點(diǎn)。但到目前為止，國(guó)內(nèi)外采用雙組分水性聚氨酯膠黏劑代替雙組分溶劑型聚氨酯膠黏劑并未取得突破。目前用于粘接塑料薄膜軟包裝的水溶性聚氨酯膠黏劑的不足之處在于(1)普遍膠粘劑耐高溫性能不足，耐水解性較差，黏度小。水溶性聚氨酯的黏度一般可通過(guò)水溶性增稠劑及水來(lái)調(diào)節(jié)，此外，影響水溶性聚氨酯膠黏劑黏度的重要因素還有離子電荷、膠粒結(jié)構(gòu)與粒徑等。聚合物分子上的離子及反離子越多，黏度越大，相同的固體含量、水溶性膠黏劑的黏度較溶劑型膠黏劑黏度小。(2)干燥速度慢。由于水的揮發(fā)性比有機(jī)溶劑差，故水溶性聚氨酯膠黏劑干燥速度慢，并且由于水的表面張力大約為7. 3X10-4N/cm，為通常有機(jī)溶劑的3倍，對(duì)表面疏水性基材的潤(rùn)濕能力差，當(dāng)大部分水分未從粘接層、揮發(fā)到空氣中或者被多孔性基材吸收就遽然干燥，則不易得到連續(xù)性的膠層。(3)耐水、耐熱性較差。已商品化的水溶性聚氨酯中大多數(shù)是線性熱塑性聚氨酯， 且分子結(jié)構(gòu)中含有親水基團(tuán)或側(cè)接的離子基團(tuán)，有時(shí)還含有水溶性增稠劑，膠膜干燥后不能形成一定程度的交聯(lián)，因而其耐水、耐熱性、耐溶劑、耐化學(xué)品性及膠膜強(qiáng)度等性能均欠佳。目前水溶性聚氨酯以陰離子型、自乳化為主。陰離子型水性聚氨酯又分磺酸鹽型和羧酸鹽型兩類?，F(xiàn)在應(yīng)用較多的是羧酸鹽型。含羧基的親水?dāng)U鏈劑一般有二羥基半酯和 2，2_雙羥甲基丙酸(DMPA)。DMPA相對(duì)分子質(zhì)量小，較少的用量就能提供足夠的羥基當(dāng)量， 但由于DMPA為固體，且熔點(diǎn)較高，在反應(yīng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生不均勻現(xiàn)象，而半酸多與多元醇相容性好，但用量大且得到的水溶性聚氨酯膠膜發(fā)黏.水溶性聚氨酯分散液的最大缺點(diǎn)是， 活化膠黏劑層所需的活化溫度太高，以至于頻繁地使被粘基材損壞。為降低活化溫度，常采用加入溶劑、增塑劑或其它樹脂的辦法，但這些方法又常常會(huì)以損失聚氨酯膠黏劑的耐熱性為代價(jià)。聚合物鋰離子電池阻透層軟包裝膜的阻隔性能主要與鋁箔阻隔膜和膠粘劑有關(guān)。 并與阻透層鋁箔與內(nèi)外層間的粘接強(qiáng)度和塑性變形能力息息相關(guān)，因?yàn)榫酆衔镤囯x子電池電解液內(nèi)容物會(huì)溶脹、溶解吸收內(nèi)層復(fù)合膜，特別是膜層間膠粘劑或粘結(jié)樹脂。現(xiàn)有技術(shù)通常采用聚烯烴樹脂或者這些樹脂的改性物和混合物的一種來(lái)粘接聚合物鋰離子電池內(nèi)外層軟包裝薄膜。或者用添加了熱塑性彈性體和增粘劑乙烯類或EVA類熱熔膠，聚烯烴多元醇、多功能異氰酸醇硬化劑，以及聚酯-氨酯樹脂、聚醚-氨酯樹脂、異氰酸酯、不飽和酸接枝聚烯烴樹脂其中的一種粘接劑。這些熱熔劑涂布復(fù)合的膠粘結(jié)層的不足之處在于，不能有效阻隔電池內(nèi)容物的滲透，不具備抗強(qiáng)酸堿和高腐蝕及抗有機(jī)溶劑和高揮發(fā)性物質(zhì)的性能，不能有效抵制電池內(nèi)部電解液對(duì)它的溶脹、溶解、滲透、吸收及電化學(xué)反應(yīng)。在成型過(guò)程中，鋁箔和其它非金屬?gòu)?fù)合材料，包括粘接劑共同延伸、流動(dòng)，而且在延伸的過(guò)程中，干結(jié)后的粘接劑的分子鏈容易斷裂，形成隱形裂縫斷帶。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種粘接強(qiáng)度高，耐剝離，阻隔性能優(yōu)異，耐沖擊，與非金屬薄膜或鋁箔粘結(jié)相容性好，耐電解液有機(jī)溶劑和高揮發(fā)性物質(zhì)溶脹、溶解、滲透、吸收，耐強(qiáng)酸堿，干結(jié)后分子鏈不易斷裂的雙組份聚氨酯樹酯膠粘劑。本發(fā)明的上述目的可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到，一種用于聚合物鋰離電池軟包裝膜的雙組份聚氨酯樹酯膠粘劑，由兩種組分組成，第一組分(A)是聚酯和異氰酸酯/含苯環(huán)的聚醚以75/25 55/45的質(zhì)量比進(jìn)行復(fù)配，并加入助劑反應(yīng)得到的乳狀水性聚氨酯預(yù)聚體(PU)，第二種組分(B)是一種環(huán)氧值為0. 25 0. 45的縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂和三聚氰胺-甲醛樹脂外加交聯(lián)劑的組合物，其中第一組分與第二組分的重量比值為10/1 10/2， 在PU乳液中按質(zhì)量比加入一定量的上述外加交聯(lián)劑，混合均勻即得雙組分水性PU膠黏劑乳液。制備雙組份聚氨酯樹酯膠粘劑的方法，是將脫去水分的聚酯多元醇、聚醚多元醇， 按聚酯/聚醚以75/25 55/45的質(zhì)量比例進(jìn)行復(fù)配加入到反應(yīng)器中，同時(shí)加入雙酚A擴(kuò)鏈劑，攪拌升溫到80°C，加入適量的催化劑和多異氰酸酯，保溫反應(yīng)4h，然后降溫至30°C加入偶聯(lián)劑A，同時(shí)加入一定量丙酮降低黏度，繼續(xù)反應(yīng)Ih后再加入三己胺(TEA)進(jìn)行中和反應(yīng)，15min后在高速攪拌下滴加去離子水，脫氣泡30min得到乳狀水性聚氨酯預(yù)聚體(PU)。本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果。采用耐水解性較好的含苯環(huán)的聚醚、與聚酯和異氰酸酯并用制備聚氨酯膠粘劑， 提高了聚氨酯膠的耐熱性。在雙組分水性聚氨酯膠黏劑中，水性聚氨酯和交聯(lián)劑發(fā)生了交聯(lián)反應(yīng)，兩種外加交聯(lián)劑都能增加水性聚氨酯膠黏劑的交聯(lián)度和黏度，提高膠黏劑的T型剝離強(qiáng)度和增強(qiáng)所制膠膜的耐溶劑性。通過(guò)交聯(lián)反應(yīng)可以使聚氨酯形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使其內(nèi)聚力提高，復(fù)膜T剝離強(qiáng)度也隨之上升。而且加熱固化時(shí)，異氰酸酯會(huì)發(fā)生自聚，形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，使得其τ型剝離強(qiáng)度變大。分別使用環(huán)氧樹脂6360和三聚氰胺甲醛樹脂為交聯(lián)劑的水性聚氨酯膠黏劑粘合的薄膜，在50°C下熱處理Ih的T型剝離強(qiáng)度。環(huán)氧樹脂和三聚氰胺-甲醛樹脂的加入，使得水性聚氨酯膠黏劑的交聯(lián)度提高，粘接性能相應(yīng)提高。在聚酯多元醇中加入聚醚多元醇，以聚酯/聚醚的適當(dāng)配比，制備反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠粘劑，不僅粘接強(qiáng)度高，還可克服由于結(jié)晶過(guò)快造成內(nèi)應(yīng)力的缺陷，也可以通過(guò)改變聚酯/聚醚的比例控制PUR的定位時(shí)間和固化速度。由于它不含有機(jī)溶劑，固體含量為百分之百，改變了傳統(tǒng)膠粘劑易揮發(fā)有害氣體的特性，不會(huì)對(duì)人體造成傷害。具有120°C熔融粘度為3000 4000cps、表干時(shí)間為60s、施膠量20 40g/m2、最終剝離強(qiáng)度達(dá)到40N/25mm以上性能。由聚醚多元醇制得的預(yù)聚體有良好的水解穩(wěn)定性，較好的柔韌性和延伸性，且耐低溫性能好; 而聚酯多元醇型預(yù)聚體內(nèi)聚力大，粘接強(qiáng)度高。它在基材之間形成具有軟-硬過(guò)渡層，不僅粘接力強(qiáng)，同時(shí)還具有優(yōu)異的緩沖、減震功能。聚氨酯膠粘粘劑的低溫和超低溫性能超過(guò)所有其它類型的膠粘劑。此外，聚氨酯膠粘劑還具有韌性可調(diào)節(jié)、粘合工藝簡(jiǎn)便、極佳的耐低溫性能以及優(yōu)良的穩(wěn)定性等等特性。高性能水性聚氨酯膠粘劑具有耐水、耐介質(zhì)性好、粘接強(qiáng)度高，初粘力大、耐凍融，耐較高溫度、干燥速度較快，低環(huán)境溫度下成膜性良好。隨著交聯(lián)劑的加入量的增加，T型剝離強(qiáng)度都呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。固化方便。選用各種不同的固化劑，環(huán)氧樹脂體系幾乎可以在O 180°C溫度范圍內(nèi)固化。由于三聚氰胺-甲醛樹脂很容易與帶有伯和仲羥基、羧基和酰胺基的聚合物反應(yīng)，通過(guò)交聯(lián)反應(yīng)形成一個(gè)三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。三聚氰胺-甲醛樹脂本身具有較高的熱穩(wěn)定性和較好的耐水耐溶劑性，加入水性聚氨酯中可顯著提高其性能。環(huán)氧樹脂由于其為多羥基化合物，在與聚氨酯反應(yīng)中可以將支化點(diǎn)引入聚氨酯主鏈，使之部分形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而性能更為優(yōu)異。環(huán)氧樹脂的剛性和附著力強(qiáng)。環(huán)氧樹脂分子鏈中固有的極性羥基和醚鍵的存在，使其對(duì)各種物質(zhì)具有很高的粘附力。環(huán)氧樹脂固化時(shí)的收縮性低，產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力小， 這也有助于提高粘附強(qiáng)度。環(huán)氧樹脂和所用的固化劑的反應(yīng)是通過(guò)直接加成反應(yīng)或樹脂分子中環(huán)氧基的開環(huán)聚合反應(yīng)來(lái)進(jìn)行的，沒有水或其它揮發(fā)性副產(chǎn)物放出。它們和不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂相比，在固化過(guò)程中顯示出很低的收縮性(小于2% )。固化后的環(huán)氧樹脂體系具有優(yōu)良的力學(xué)性能。固化后的環(huán)氧樹脂體系是一種具有高介電性能、耐表面漏電、 耐電弧的優(yōu)良絕緣材料。通常，固化后的環(huán)氧樹脂體系具有優(yōu)良的耐堿性、耐酸性和耐溶劑性。用紅外譜圖和差示掃描量熱法分析表明，在雙組分水性聚氨酯膠黏劑中，水性聚氨酯和交聯(lián)劑發(fā)生了交聯(lián)反應(yīng)。外加交聯(lián)劑可增加水性聚氨酯膠黏劑的交聯(lián)度和黏度，從而有效提高膠黏劑的T型剝離強(qiáng)度和耐溶劑性能。采用本發(fā)明雙組份聚氨酯樹酯膠粘劑粘接鋁箔外層，與金屬鋁箔沖深的互動(dòng)性的粘結(jié)相容性極佳，附著力好。外膜與粘合劑分子鏈在沖深過(guò)程中，塑性互動(dòng)延伸性和復(fù)合牢固度優(yōu)異，不斷裂不分層，膠粘劑涂層不易剝落，不影響其阻隔性和復(fù)合的剝離強(qiáng)度；粘度高，抗有機(jī)溶劑，抗強(qiáng)酸堿，抗高腐蝕揮發(fā)性物質(zhì)，且韌性耐高溫，耐沖擊、耐剝離強(qiáng)度高，耐滲透、粘接無(wú)針孔，分子鏈完整不斷裂。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。用于聚合物鋰離電池軟包裝膜的雙組份聚氨酯樹酯膠粘劑由兩種組分組成，第一組分(A)可以是聚酯和異氰酸酯/含苯環(huán)的聚醚共混物，聚酯和異氰酸酯/含苯環(huán)的聚醚以75/25 55/45的質(zhì)量比進(jìn)行復(fù)配，并加入助劑反應(yīng)得到的乳狀水性聚氨酯預(yù)聚體(PU)，加入助劑包括水解穩(wěn)定劑、長(zhǎng)鏈二元酸及有支鏈的二元醇、有機(jī)硅偶聯(lián)劑中的至少一種。加入助劑可以提高聚酯本身的耐水解性。添加的水解穩(wěn)定劑可以是碳化二亞胺、環(huán)氧化合物等，也可采用長(zhǎng)鏈二元酸及二元醇原料，如癸二酸、 1,6-己二醇等。有支鏈的二元醇如新戊二醇原料提高聚酯的耐水解性。為提高膠粘層的耐水解性膠粘劑，提高聚氨酯膠的耐熱性，配方中可以添加少量有機(jī)硅偶聯(lián)劑，有機(jī)硅偶聯(lián)劑百分百重量可以是0. 5-5%。在膠粘劑配方中添加少量有機(jī)硅偶聯(lián)劑能提高膠粘層的耐水解性。硅烷偶聯(lián)劑是有機(jī)硅的一個(gè)重要分支，通式可以表示為 Y-R _SiX3，X和Y是兩類反應(yīng)特性不同的活性基團(tuán)。端硅氧基團(tuán)在催化劑存在的條件下， 借助空氣中的濕氣硅烷基團(tuán)水解固化成硅醇，進(jìn)而與另一個(gè)硅醇或硅烷基團(tuán)反應(yīng)交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生粘接。這樣可以避免NCO基團(tuán)直接與水反應(yīng)而產(chǎn)生過(guò)多氣泡，造成過(guò)多的粘接缺陷，影響粘接強(qiáng)度的弊端。多異氰酸酯有，二異氰酸酯，含異氰脲酸酯環(huán)的多異氰酸酯、二異氰酸酯單體、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、3-異氰酸酯基亞甲基-3，5，5-三甲基環(huán)己基異氰酸酯(IPDI)、氫化苯基甲烷二異氰酸酯(H12MDI)、異佛爾酮二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、對(duì)苯二異氰酸酯、環(huán)己烷二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、環(huán)己烷二亞甲基二異氰酸酯、四甲基間苯二亞甲基二異氰酸酯、降冰片烷二異氰酸酯、二甲基聯(lián)苯二異氰酸酯、甲基環(huán)己基二異氰酸酯等。異氰酸酯原料以甲苯二異氰酸酯(TDI)為主。 二異氰酸酯分為芳香族和脂肪族(或脂環(huán)族)兩類。由芳香族二異氰酸酯合成的預(yù)聚體有較高的強(qiáng)度，但不耐黃變，而脂肪族二異氰酸酯由于分子結(jié)構(gòu)中不含不飽和雙鍵，由其制得的預(yù)聚體耐黃變性能優(yōu)良。除了低聚物多元醇和二異氰酸酯外，合成預(yù)聚體原料中可以用小分子擴(kuò)鏈劑。小分子擴(kuò)鏈劑一般有胺類和醇類兩種。胺類擴(kuò)鏈劑與異氰酸酯反應(yīng)活性高， 生成物為聚氨酯脲，脲鍵的存在使得膠膜變硬，模量增大。常用胺類有乙二胺，二乙烯三胺， 三乙烯四胺等。胺類擴(kuò)鏈劑一般在預(yù)聚體乳化的同時(shí)加入，邊乳化，邊擴(kuò)鏈。用混合胺類做擴(kuò)鏈劑制得水性聚氨酯脲分散液粘接性能優(yōu)良，玻璃化溫度較高。醇類擴(kuò)鏈劑有1，4_ 丁二醇，乙二醇，一縮二乙二醇等。用三官能度醇類作擴(kuò)鏈劑能提高膠膜的耐水性。親水性擴(kuò)鏈劑引入到預(yù)聚體分子中是制備水性聚氨酯的關(guān)鍵步驟之一。聚氨酯預(yù)聚體可以是按一定比例的聚醚多元醇和聚酯多元醇的混合物為原料制得的。聚氨酯預(yù)聚體的合成原料主要是低聚物多元醇和二異氰酸酯。低聚物多元醇通常分為聚醚多元醇和聚酯多元醇兩類。由聚醚多元醇制得的預(yù)聚體有良好的水解穩(wěn)定性，較好的柔韌性和延伸性，且耐低溫性能好。聚酯多元醇型預(yù)聚體內(nèi)聚力大，粘接強(qiáng)度高。低聚物多元醇的分子量和官能度對(duì)預(yù)聚體的性能有很大影響，在預(yù)聚體的分子中引入部分分子量適量的三官能度聚醚，能增加預(yù)聚體的分子交聯(lián)度，改善水性聚氨酯的耐水性。聚氨酯預(yù)聚體還可以是按一定比例，以聚醚多元醇、甲苯二異氰酸酯、二羥甲基丙酸及三乙胺等基本原料制得。第二種組分(B)是一種環(huán)氧值為0. 25-0. 45的縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂和三聚氰胺-甲醛樹脂為外加交聯(lián)劑的組合物，第一組分與第二組分的重量比值為10/1 10/2，在 PU乳液中按質(zhì)量比加入一定量的上述外加交聯(lián)劑，混合均勻即得雙組分水性PU膠黏劑乳液。第二種組分(B)加入的縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂是由含活潑氫的酚類或醇類與環(huán)氧氯丙烷縮聚而成的。主要包括，(1) 二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂，二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂是由二酚基丙烷與環(huán)氧氯丙烷縮聚而成的。環(huán)氧值是指每IOOg樹脂中所含環(huán)氧基的物質(zhì)的量數(shù)。環(huán)氧值的倒數(shù)乘以100稱之為環(huán)氧當(dāng)量。環(huán)氧當(dāng)量的含義是含有Imol環(huán)氧基的環(huán)氧樹脂的克數(shù)。( 酚醛多環(huán)氧樹脂。酚醛多環(huán)氧樹脂包括有苯酚甲醛型、鄰甲酚甲醛型多環(huán)氧樹脂，它與二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂相比，在線型分子中含有兩個(gè)以上的環(huán)氧基，因此固化后產(chǎn)物的交聯(lián)密度大，具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、力學(xué)性能、電絕緣性、耐水性和耐腐蝕性。由線型酚醛樹脂與環(huán)氧氯丙烷縮聚而成的酚醛多環(huán)氧樹脂，是本發(fā)明的最佳實(shí)施例。
(3)其它多羥基酚類縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂。這類樹脂中具有實(shí)用性的代表有 間苯二酚型環(huán)氧樹脂、間苯二酚-甲醛型環(huán)氧樹脂、四酚基乙烷型環(huán)氧樹脂和三羥苯基甲烷型環(huán)氧樹脂，這些多官能縮水甘油醚樹脂固化后具有高的熱變形溫度和剛性，可單獨(dú)。(4)脂族多元醇縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂。脂族多元醇縮水甘油醚分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的環(huán)氧基，這類樹脂絕大多數(shù)粘度很低；大多數(shù)是長(zhǎng)鏈線型分子，因此富有柔韌性。在第二種組分(B)中環(huán)氧樹脂可以是6360、6101、634。催化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為 0. 04%。所合成的A組分(主劑)、B組分(交聯(lián)劑)貯存穩(wěn)定性均好。B組分在合成中還可以采取部分TDI與IPDI結(jié)合使用，以降低成本和提高性能。中試應(yīng)用證明，本技術(shù)工藝穩(wěn)定，在現(xiàn)有溶劑型涂復(fù)機(jī)上直接應(yīng)用雙組分膠黏劑，可制出合格的復(fù)合薄膜制品。具有高柔韌性、固化快等特點(diǎn)?；旌吓浔? 1，室溫/(30 40)min固化。該膠黏劑為100%反應(yīng)體系，固化中無(wú)任何溶劑或揮發(fā)物釋放。對(duì)大多數(shù)塑料和鋁箔粘接性良好，剝離強(qiáng)度高達(dá) 4. 4kN · m"-l拉伸強(qiáng)度7. 9MPa，伸長(zhǎng)率大于125%，使用溫度達(dá)121°C。還具有高電絕緣性和耐化學(xué)藥品及優(yōu)良的耐熱和耐沖擊性能。制備時(shí)。可以將脫去水分的聚酯多元醇、聚醚多元醇、二羥甲基丙酸(DMPA)和甲苯二異氰酸酯(TDI)按聚酯/聚醚以75/25 55/45的質(zhì)量比例進(jìn)行復(fù)配加入到反應(yīng)器中，同時(shí)加入雙酚A擴(kuò)鏈劑，攪拌升溫到80°C，加入適量的催化劑，保溫反應(yīng)4h，然后降溫至 30°C加入偶聯(lián)劑A，同時(shí)加入一定量丙酮降低黏度，繼續(xù)反應(yīng)Ih后再加入三己胺(TEA)進(jìn)行中和反應(yīng)，15min后在高速攪拌下滴加去離子水，脫氣泡30min得到乳狀水性聚氨酯預(yù)聚體(PU)。催化劑的添加量為0.05% 0.2%，在70°C加入計(jì)量的多異氰酸酯，多異氰酸酯優(yōu)選二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)/甲苯二異氰酸酯(TDI)，或加入二羥甲基丙酸(DMPA)， 反應(yīng)溫度為95 100°C，當(dāng)溫度達(dá)到85°C時(shí)勻速攪拌，攪拌速度為400r/min，然后在溫度為95 100°C下保溫反應(yīng)池，可得到性能優(yōu)良的復(fù)合布及PET用反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠。在 70°C加入計(jì)量的MDI/TDI能夠有效地預(yù)防爆聚及凝膠事故。制得的PU膠黏劑乳液均勻涂于經(jīng)電暈處理的塑料薄膜表面(6 7g/m2)，環(huán)氧樹脂最佳用量約為5% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))而三聚氰胺-甲醛樹脂的最佳用量為10%左右。涼干或烘干后壓合，制得復(fù)合薄膜。黏結(jié)基材為 PET/PE、BOPA/PP、BOPA/CPP、BOPP/PE、BOPP/PP、BOPA/AL、PET/AL 等。薄膜復(fù)合后放置于45°C-60°C烘房中熟化48h-7a!。經(jīng)測(cè)試，剝離強(qiáng)度均大于3N/15mm。水性聚氨酯(PU) 是以水代替有機(jī)溶劑作為分散介質(zhì)的新型聚氨酯體系，由雙組分水性聚氨酯膠黏劑黏合的 PET/ΡΕ薄膜在較高溫度下適當(dāng)處理一段時(shí)間，黏合效果更佳。加入的催化劑可以是有機(jī)錫類和脂肪族、脂環(huán)族叔胺類化合物。有機(jī)錫類化合物對(duì)NC0/0H的正反應(yīng)和逆反應(yīng)都有催化作用，叔胺類常用的有三亞乙基二胺、N-烷基二胺、 N-烷基嗎啡啉、2，2’ - 二嗎啉二乙基醚或2，6-嗎啉甲基乙基醚做催化劑，由于大多數(shù)低聚物多元醇的分子量較低，并且TDI揮發(fā)毒性大，MDI常溫下為固態(tài)，直接配成膠一般性能較差，故為了提高膠粘劑的初始粘度、縮短產(chǎn)生一定粘接強(qiáng)度所需的時(shí)間，通常把聚醚或聚酯多元醇與TDI或MDI單體反應(yīng)，制成端NCO基或OH基的氨基甲酸酯預(yù)聚物，作為NCO成分或OH成分使用。還可以將硅烷偶聯(lián)劑作為固化劑加入單組分濕固化的預(yù)聚體中，使制得的膠粘劑粘接強(qiáng)度和耐熱、耐蒸煮能力都得到提高。如將端NCO基團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑加入到端NCO的預(yù)聚體中。甚至還可以將含NCO端基的硅烷偶聯(lián)劑和小分子的多元醇或胺反應(yīng)。在端NCO基團(tuán)的預(yù)聚體中引入含活性端基-0H，-NH2的硅烷偶聯(lián)劑， 或在端OH的預(yù)聚體中加入含NCO基團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑，合成端硅氧烷基的預(yù)聚體?；蛴枚税坊墓柰榕悸?lián)劑和低聚的異氰酸酯反應(yīng)制得低聚物作為固化劑加入到端NCO的預(yù)聚物中。 比如用端異氰酸酯預(yù)聚體100份、碳黑100份、聚己內(nèi)酰胺三元醇和端NCO基取代丙基三羥甲基硅烷的反應(yīng)產(chǎn)物66份，以及HDIllO份制得低聚物作為固化劑加入到端NCO的預(yù)聚物中。上述端異氰酸酯預(yù)聚體可以由聚氧化丙烯二元醇500份，聚氧化丙烯三元醇750份和 4，4’ - 二苯甲基二異氰酸酯214份制得。
權(quán)利要求
1.一種用于聚合物鋰離電池軟包裝膜的雙組份聚氨酯樹酯膠粘劑，由兩種組分組成， 第一組分(A)是聚酯和異氰酸酯/含苯環(huán)的聚醚以75/25 55/45的質(zhì)量比進(jìn)行復(fù)配，并加入助劑反應(yīng)得到的乳狀水性聚氨酯預(yù)聚體(PU)，第二種組分(B)是一種環(huán)氧值為0. 25 0. 45的縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂和三聚氰胺-甲醛樹脂外加交聯(lián)劑的組合物，其中第一組分與第二組分的重量比值為10/1 10/2，在PU乳液中按質(zhì)量比加入一定量的上述外加交聯(lián)劑，混合均勻即得雙組分水性PU膠黏劑乳液。
2.如權(quán)利要求1所述的雙組份聚氨酯樹酯膠粘劑，其特征在于，加入助劑包括水解穩(wěn)定劑、長(zhǎng)鏈二元酸及有支鏈的二元醇和有機(jī)硅偶聯(lián)劑中的至少一種。
3.如權(quán)利要求2所述的雙組份聚氨酯樹酯膠粘劑，其特征在于，所述的水解穩(wěn)定劑是碳化二亞胺、環(huán)氧化合物。
4.如權(quán)利要求2所述的雙組份聚氨酯樹酯膠粘劑，其特征在于，所述的長(zhǎng)鏈二元酸及二元醇是癸二酸、1，6_己二醇或有支鏈的二元醇，新戊二醇。
5.如權(quán)利要求1所述的雙組份聚氨酯樹酯膠粘劑，其特征在于，所述的縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂是由含活潑氫的酚類或醇類與環(huán)氧氯丙烷縮聚而成的。
6.如權(quán)利要求5所述的雙組份聚氨酯樹酯膠粘劑，其特征在于，所述的縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂是由線型酚醛樹脂與環(huán)氧氯丙烷縮聚而成的酚醛多環(huán)氧樹脂。
7.一種制備如權(quán)利要求1所述的雙組份聚氨酯樹酯膠粘劑的方法，是將脫去水分的聚酯多元醇、聚醚多元醇，按聚酯/聚醚以75/25 55/45的質(zhì)量比例進(jìn)行復(fù)配加入到反應(yīng)器中，同時(shí)加入雙酚A擴(kuò)鏈劑，攪拌升溫到80°C，加入適量的催化劑和多異氰酸酯，保溫反應(yīng)4h，然后降溫至30°C加入偶聯(lián)劑，同時(shí)加入一定量丙酮降低黏度，繼續(xù)反應(yīng)Ih后再加入三己胺(TEA)進(jìn)行中和反應(yīng)，15min后在高速攪拌下滴加去離子水，脫氣泡30min得到乳狀水性聚氨酯預(yù)聚體(PU)。
8.如權(quán)利要求8所述的制備雙組份聚氨酯樹酯膠粘劑的方法，其特征在于，在70°C加入計(jì)量的多異氰酸酯是二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)/甲苯二異氰酸酯(TDI)，或加入二羥甲基丙酸(DMPA)，反應(yīng)溫度為95 100°C，當(dāng)溫度達(dá)到85°C時(shí)勻速攪拌，攪拌速度為400r/ min，然后在溫度為95 100°C下保溫反應(yīng)2h。
9.如權(quán)利要求8所述的制備雙組份聚氨酯樹酯膠粘劑的方法，其特征在于，所述的偶聯(lián)劑是機(jī)硅偶聯(lián)劑。
全文摘要
本發(fā)明提出的一種用于聚合物鋰離電池軟包裝膜的雙組份聚氨酯樹酯膠粘劑，旨在提供一種粘接強(qiáng)度高，耐剝離，阻隔性能優(yōu)異，耐沖擊，與非金屬薄膜或鋁箔粘結(jié)相容性好，耐電解液有機(jī)溶劑和高揮發(fā)性物質(zhì)溶脹、溶解、滲透、吸收，耐強(qiáng)酸堿，干結(jié)后分子鏈不易斷裂的膠粘劑。該雙組份聚氨酯樹酯膠粘劑由兩種組分組成，第一組分(A)是聚酯和異氰酸酯/含苯環(huán)的聚醚以75/25～55/45的質(zhì)量比進(jìn)行復(fù)配，并加入助劑反應(yīng)得到的乳狀水性聚氨酯預(yù)聚體(PU)，第二種組分(B)是一種環(huán)氧值為0.25～0.45的縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂和三聚氰胺-甲醛樹脂外加交聯(lián)劑的組合物，第一組分與第二組分的重量比值為10/1～10/2，在PU乳液中按質(zhì)量比加入一定量的上述外加交聯(lián)劑制得。
文檔編號(hào)C09J175/06GK102329594SQ201110159709
公開日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者劉繼福 申請(qǐng)人:劉繼福