一種薄膜用無(wú)溶劑雙組份改性聚氨酯復(fù)合膠的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種聚氨酯復(fù)合膠的制膠工藝，具體應(yīng)用于薄膜的干法復(fù)合粘接。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前聚氨酯膠粘劑以溶劑型為主，國(guó)內(nèi)食品包裝復(fù)合膜行業(yè)中使用的膠粘劑更是 絕大部分是溶劑型，因此存在對(duì)環(huán)境的污染和安全問(wèn)題，并且耗用大量能源。據(jù)估算僅食品 包裝行業(yè)每年排放到大氣中的有機(jī)溶劑就超過(guò)40萬(wàn)噸。有機(jī)溶劑易燃易爆、易揮發(fā)、氣味 大、使用時(shí)造成空氣污染，具有或多或少的毒性。溶劑型粘合劑在生產(chǎn)過(guò)程中排放的溶劑不 僅會(huì)污染空氣，直接危害操作工人的健康，而且最終仍會(huì)有小部分溶劑無(wú)法排除，殘留在食 品包裝中危害消費(fèi)者的健康，這比食品本身的安全隱患更可怕。歐、美已立法限制溶劑型膠 粘劑的使用量。美國(guó)環(huán)保局規(guī)定每加侖膠粘劑在涂布作業(yè)中，不得散發(fā)2. 9磅以上的溶劑。 而在國(guó)內(nèi)涂布業(yè)中使用的溶劑型膠粘劑固含量一般在25%，溶劑揮發(fā)量為每加侖6磅左右。
[0003] 無(wú)溶劑型膠粘劑是發(fā)展趨勢(shì)，但是現(xiàn)有無(wú)溶劑膠粘劑，無(wú)論是單組份還是雙組份 均存在初粘強(qiáng)度低，固化速度慢以及最終剝離強(qiáng)度差的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種薄膜用無(wú) 溶劑雙組份聚氨酯復(fù)合膠的制備方法，采用該方法制得的雙組份聚氨酯復(fù)合膠具有速度 快，無(wú)溶劑，初粘強(qiáng)度高，最終剝離強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種薄膜用無(wú)溶劑雙組份改性聚氨 酯復(fù)合膠的制備方法，包含制備組份A的過(guò)程和制備組份B的過(guò)程 ：
[0006] 制備組份A的過(guò)程為：
[0007] (1)將二異氰酸酯、聚醚二元醇和聚醚三元醇加入反應(yīng)釜中攪拌，進(jìn)行預(yù)聚反應(yīng)， 制得異氰酸酯預(yù)聚物；
[0008] (2)將步驟（1)中制得的異氰酸酯預(yù)聚物和三官能度異氰酸酯進(jìn)行混合反應(yīng)，得到 組份A ;
[0009] 制備組份B的過(guò)程為：
[0010] 將兩種不同分子量的活性聚醚進(jìn)行混合反應(yīng)，得到含有活潑基團(tuán)的大分子聚醚， 制得組份B。
[0011] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，上述聚醚二元醇的分子量為1000,所述聚醚三 元醇的分子量為330 ;所述三官能度異氰酸酯為1，3, 5-三縮二脲；所述兩種不同分子量的 活性聚醚分別為分子量為400的端伯胺基聚氧化丙烯，和分子量為2000的端伯胺基聚氧化 丙烯。
[0012] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，上述組份A的制備過(guò)程在不銹鋼反應(yīng)釜中進(jìn) 行，制備過(guò)程中的溫度為40~80°C ;所述組份B的制備過(guò)程在搪瓷反應(yīng)釜中進(jìn)行，制備過(guò) 程中的溫度為45~70°C ;所述不銹鋼反應(yīng)釜和搪瓷反應(yīng)釜內(nèi)均設(shè)置有框式攪拌器，框式攪 拌器的攪拌速度為80r/min。
[0013] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，還包含將組份A和組份B按100:10~100:20 的質(zhì)量比混合的過(guò)程。
[0014] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，上述二異氰酸酯為二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯 (HMDI)和/或異佛爾酮二異氰酸酯（iroi)。
[0015] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0016] 本發(fā)明公開(kāi)了一種薄膜用無(wú)溶劑雙組份改性聚氨酯復(fù)合膠的制備方法，采用該方 法所制得的聚氨酯復(fù)合膠是一種雙組分的、初粘強(qiáng)度高、涂布性能好的無(wú)溶劑復(fù)膜膠，其市 場(chǎng)需求量非常大；本發(fā)明方法相比傳統(tǒng)無(wú)溶劑聚氨酯膠，在組分中添加活性聚醚，活性聚醚 的端基比現(xiàn)在一般采用的羥基反應(yīng)活性高很多，從而反應(yīng)速度快，初粘強(qiáng)度較高，由于最終 形成的化學(xué)鍵較強(qiáng)，最終剝離強(qiáng)度也較高；
[0017] 本發(fā)明薄膜用無(wú)溶劑雙組份改性聚氨酯復(fù)合膠適用于各種食品、藥品、化妝品、洗 滌品等的包裝，如糖果、茶葉、薯片、花生、食鹽、大米、瓜子、干果、面條、速食面、湯料包和各 種常見(jiàn)藥品等。從復(fù)合結(jié)構(gòu)看，可用于絕大多數(shù)兩層、多層軟包裝復(fù)合結(jié)構(gòu)，各種干輕包裝、 水煮包裝和多數(shù)次高溫蒸煮包裝都可采用這一工藝。
[0018] 本發(fā)明是一種不需要濕氣固化的，采用聚酯、聚醚混合多元醇制備的雙組分改性 聚氨酯復(fù)合膠。其中聚酯采用芳香族聚酯，可以提高固化膜的內(nèi)聚能，從而提高產(chǎn)品的最終 剝離強(qiáng)度；組分中添加活性聚醚，活性聚醚的端基比現(xiàn)在一般采用的羥基反應(yīng)活性高很多， 從而反應(yīng)速度快，初粘強(qiáng)度較高，由于最終形成的化學(xué)鍵較強(qiáng)，最終剝離強(qiáng)度也較高；而且 在組分中加入了多官能度的原料，固化時(shí)形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，形成的氨基甲酸酯和脲鍵增多，粘 接強(qiáng)度就更高。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1為本發(fā)明的工藝流程圖；
[0020] 圖2為本發(fā)明的固化原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合實(shí)施例描述本發(fā)明【具體實(shí)施方式】：
[0022] 圖1示出了本發(fā)明的工藝流程圖，其反應(yīng)了本發(fā)明的整個(gè)工藝過(guò)程的制備原理， 圖2反應(yīng)了 A組份和B組份的固化原理；
[0023] 本發(fā)明是用來(lái)制備固化速度快，初粘強(qiáng)度和最終剝離強(qiáng)度較高的薄膜用無(wú)溶劑型 聚氨酯復(fù)合膠，該復(fù)合膠非常適用于復(fù)合薄膜的干法復(fù)合。
[0024] 本發(fā)明制得的聚氨酯復(fù)合膠中，其主要組分為由芳香族異氰酸酯和聚醚二元醇形 成的末端含有異氰酸酯-NC0基團(tuán)的預(yù)聚物，和多官能度的1，3, 5-三縮二脲（6-異氰酸酯 基乙基）混合物組成的A組分；端伯胺基聚氧化丙烯（400)和端伯胺基聚氧化丙烯（2000) 按比例混合后制得末端含氨基的大分子二元胺B組分。組分B中采用活性聚醚，活性聚醚 的端基比現(xiàn)在一般采用的羥基反應(yīng)活性高很多，從而反應(yīng)速度快，初粘強(qiáng)度較高，由于最終 形成的化學(xué)鍵較強(qiáng)，最終剝離強(qiáng)度也較高；在組分A加入了多官能度的原料，固化時(shí)形成交 聯(lián)結(jié)構(gòu)，形成的氨基甲酸酯和脲鍵增多，粘接強(qiáng)度就越高。這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使獲得的產(chǎn)品具 有固化速度快，初粘強(qiáng)度和最終剝離強(qiáng)度較高的特點(diǎn)。其固化原理示意圖如圖2。
[0025] 本發(fā)明中，
[0026] A、B組分的合成原理和簡(jiǎn)要步驟如下：
[0027] 1)MDI (TDI)+PPG210 (1000)+PPG330 -預(yù)聚物，在所獲得的預(yù)聚物中按比例加 入1，3, 5-三縮二脲（6-異氰酸酯基乙基)混合物制成A組分，末端含有異氰酸酯-NC0基團(tuán) 的