机械-聚氨酯胶粘剂在软包装复合薄膜中的应用研究（上）

［摘要］　文中重点论述了层压复合中主要使用的溶剂型、低溶剂型、水基型、和100%反应型的聚氨酯胶粘剂的利用状态，井对国内复合薄膜用胶粘剂的研究开发、国产化替换进口提出建议。关键词：薄膜复合；聚氨酯；胶粘剂；利用中图分类号：TB43；TQ433.4＋32　文献标识码：B　文章编号：1001⑶563（2003）05-0044-03Application Of PU Adhesives in Package Film LaminatedTAN Meijun，WANG Zheng-xiang，TANG Jian-xing（Zhuzhou Institute Of Technology，Zhuzhou 412008，China）Abstract：This paper mainly summarizes the applications Of all kinds Of adhesives including solvent，low-solvent，water-base and reactional polyurethane．And it is suggested to discuss and produce PU adhe-sives for laminated film to replac importing adhesives from foreign countries．Key words：Film laminated；Polyurethane；Adhesives；Application采取胶粘剂的层压薄膜复合方法因工艺设备简单、适用范围广，发展迅速，成为我国软包装复合材料的主要生产工艺。聚氨酯胶粘剂因其主体树脂分子中含有大量极性很强、化学活泼性很高的异氰酸酯基和氨酯基，与含有活泼氢的材料都有着良好的化学粘接办，且其合成原料和助剂种类繁多，树脂组成结构和胶粘剂配方变化范围大，可满足不同基材粘接和使用条件的要求，适合各种材料的层压复合薄膜。国内薄膜复适用聚氨酯胶约8000吨/年，占聚氨酯胶总量的8%，但胶的生产、利用技术相对滞后，以低端产品为主，商品种别混杂不规范，相当部分的产品仍需进口。1　聚氨酯胶粘剂的分类层压复合工艺生产软包装薄膜复合材料胶粘剂是影响产品质量的关键因素，但目前软包装复合材料生产厂对聚氨酯粘合剂分类、商品胶的型号感到很困惑。聚氨酯胶粘剂从化学作用机理的观点可分为3大类型：多异氰酸酯粘合剂，它是由多异氰酸酯单体溶解子适当比例的溶剂中政府把强拆说成误拆怎么办，可与橡胶混合来改性；异氰酸酯与多羟基化合物反应后制成含端基为异氰酸酯基的聚氨酯预聚体粘合剂，其中又分为单组分和双组分；由异氰酸酯与多羟基化合物充分反应制成的溶液、乳液、薄膜、粉末等品种。从采取的多羟基化合物原料分聚酯型和聚醚型，聚酯型粘接较好，聚醚型水解稳定性好，有较强的柔韧性、本钱低，但初粘性较聚酯型差。从采取的多异氰酸酯的不同则有芳香族型如TDI、MDI、PAPI和脂肪族型如HDI、IPDl 2种。1般工厂则按商品出售的品种划分为：a．多异氰酸酯溶液；b.多异氰酸酯和橡胶溶液混合；巳异氰酸酯预聚体与羟基化合物（包括水）制成的反应型（单、双组分）；d.封闭型；e.弹性体型；f.乳液型；g拆迁款由谁发放.压敏胶；h.热熔胶。2　聚氨酯胶粘剂在软包装复合薄膜工艺中的利用软包装复合工艺中胶粘剂的选择与使用条件取决于复合基材、复合产品用途及复合机工艺条件，主要使用前a.～c.类型商品。胶的类型、组成、浓度、涂布量、干燥条件是相互联系的，关键选择合适类型的聚氨酯胶用溶剂调解到与复合机速度相适应的浓度，干燥条件要保证溶剂能充分挥发干燥，涂布量CW1般控制在于1.5⑸.0g·m⑵，可由CW＝KμpW计算，式中K为转移率，经验值在1/4⑴/6，随涂布辊微孔、胶辊压力、刮刀角度、薄膜表面状态、胶粘剂粘度不同而变化；μ为涂布辊微孔深度；p为胶粘剂密度；W为胶粘剂的使用浓度（含固体%）。2．1　通用的溶剂型聚氨酯胶粘剂［l］溶剂型胶粘剂因其易于调理和便于涂敷等优点，在国内软包装复适用胶粘剂中占有绝大比例，其生产和使用技术较成熟。1般含30%⑸0%固体树脂（少数50%以上），以低毒的酯、酮、醇类为溶剂，其胶可简单分为单组分和双组份。单组份1般为聚醚型端NCO基在湿气作用下生成取代脲扩链或交联成大分子，同时溶剂挥发而成膜固化，可适当加扩链剂来提高粘接强度，多用于纸塑复合产品，溶剂为无毒的酯类，该胶与橡胶-溶剂型比，粘接强度高，透明光亮，无难闻的苯类气味。双组份普通型是复适用胶中最重要的品种，由甲乙双组分组成，1般甲组分主剂为聚酯（或聚醚）多元醇与2异氰酸酯（如TDI、MDl）在特定条件下反应数小时获得氨基甲酸酯聚合物（端基为-OH），辅以溶剂来调理其粘度（0.5⑹.5Pa.s）和固含量（35%⑺5%），乙组分固化剂为2异氰酸酯和3羟甲基丙烷加成物，端基为-NCO。使用时甲乙组分以适当比例混合，为了涂布均匀及有益浸润，多数以醋酸乙酯为溶剂稀释至工作浓度约20%使用。该胶粘剂初粘性大，对PE、OPP、CPP、PET、OPA薄膜、镀铝膜、和铝箔等均具有良好的粘接性能，适用于它们相互之间的干式复合，且兼具耐热和抗介质腐蚀，复合薄膜制品可包装1般干燥食品、药品等，耐100℃水煮，但不宜在高温蒸煮时使用。国内已有多种系列产品基本能满足需要。如占主导地位的有：黄岩油墨化学厂的PUl70以MDI为主要原料；临海化工3厂EST-B和临海精细化工厂的E⑷60，则以TDI为基本原料，MDI虽比TDI的反应活性高，在空气中的挥发性低，但MDI反应物为固体产物粘度大，不利于涂布。中山新辉XH⑶5，XH⑸0D使用也较多，进口产品以日本AD⑸02和德国PUl860使用最多。2．2　耐高温、低温型的聚氨酵胶粘剂通过量异氰酸酯交联固化的聚氨酯胶粘剂不宜在120℃以上高温蒸煮条件下使用，为避免复合产品在高温杀菌时芳香族聚氨酯胶分离出致痛物芳香胺向里层渗透，危害健康，最好采取脂肪族HMDI或IPDI型胶。另外采取共聚措施也能提高蒸煮性能。例如用乙烯碳酸酯、多元醇、与TDI共聚合制得，再与适当的固化剂HL（3羟甲基丙烷：HMDI为1∶3的加成物）混合后，丈量剥离强度表明经120℃水中煮沸5h后的剥离强度降落小于3%［2］。②采取加入微量的（MeO）2SiMe（CH）3NCO、聚酯TDI共聚获得含硅化合物的聚氨酯胶，与适当的固化剂HL混合，将它涂布在PET薄膜上与尼龙复合，在沸水中煮沸3h后的剥离强度降落仅为2%⑴0%，而无上述硅化合物的胶降落达35%［3］。（未完待续）