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细说食品包装复合薄膜用聚氨酯粘合剂二

发布时间:2021年08月18日    点击:[3]人次

细说食品包装复合薄膜用聚氨酯粘合剂(二)

溶剂型聚氨酯复合粘合剂

溶剂型聚氨酯粘合剂有单组分和双组分之分。国内早期使用的主要是单组分复合粘合剂,有聚氨酯类和改性橡胶类。单组分复合粘合剂最大的缺点是非挥发成分低(一般为30%或35%)、复合性能和卫生安全性差,已经基本被淘汰。上世纪80 年代中期,通过引进国外技术开始工业化生产溶剂型双组分聚氨酯粘合剂。目前,国内复合软包装材料中使用的粘合剂主要是溶剂型双组分聚氨酯粘合剂。

1.溶剂型聚氨酯粘合剂组成与反应

聚氨酯粘合剂是指在分子链中含有氨酯键(-NHCOO-)和异氰酸酯基(-NCO)的粘合剂,由含活泼氢的多元醇和异氰酸酯经过加成聚合反应得到。目前在软包装材料领域中大量使用的是双组分聚氨酯粘合剂。多元醇和异氰酸酯反应得到的含有端羟基预聚体,一般称为A 组分或主剂;如果得到含有端异氰酸酯基的预聚体,一般称为B 组分或固化剂。当主剂与固化剂混合时,发生交联反应形成网状结构。-NCO 基有很高的化学反应活泼性,能够与多种基材都能形成良好的粘接。溶剂型聚氨酯粘合剂的主要化学反应为:

第一步:合成聚酯、聚醚、聚烯烃等多元醇,以合成聚酯多元醇为例,反应如下:

(n+1)HO-R-OH+n HOOC-R’-COOHH[O-R-OCO-R’-CO]n OH+2nH2O

第二步:合成端羟基聚氨酯,反应如下:

nOCN-R-NCO+(n+1)HO-R’-OH$■O[R’-OCONH-R-NHCOO-R’]n OH

第三步:合成端异氰酸酯基聚氨酯,反应如下:

(n+1)OCN-R-NCO+nHO-R’-OHOCN[R-NHCOO-R’-OOCNH-R]n NCO合成聚氨酯粘合剂时常用的多元醇有聚酯、聚醚、聚烯烃等多元醇;常用的二异氰酸酯有芳香族和脂肪族等类型。一般说来,聚酯型聚氨酯粘合剂比聚醚型产品具有更高的机械强度和性能。原因是酯基(-COO-)极性大,内聚能比醚基(-C-O-C-)的大,分子间作用力大,内聚强度也大,表现为机械强度高。由于酯键的极性大,聚酯型粘合剂与极性基材的粘接性比聚醚型粘合剂要好,耐热性也好;聚醚型粘合剂则由于醚键的易旋转,固化物更柔软,有优良的耐低温性和耐水解性。聚烯烃型聚氨酯粘合剂具有耐低温、耐水解、耐紫外线老化和对非极性材料粘接效果高等优点。此外,根据用途不同,聚氨酯粘合剂中还可以加入其它树脂进行掺混、互贯网络改性等。

2.溶剂型聚氨酯粘合剂分类

根据包装用途不同,溶剂型聚氨酯粘合剂可分为一般用途包装粘合剂、水煮包装粘合剂、高温蒸煮粘合剂和特种包装粘合剂。特种包装粘合剂主要有镀铝复合粘合剂、铝箔复合粘合剂、电磁屏蔽、紫外吸收等等。一般用途粘合剂主要用于方便面、饼干、膨化食品等轻包装;水煮包装粘合剂,顾名思义是能够耐100℃巴氏杀菌或水煮;高温蒸煮粘合剂可分为耐110℃/60min 高温蒸煮、耐121℃/40min 高温蒸煮和耐135℃/30min 高温蒸煮。此外,根据所用合成材料的性质,还分为脂肪族聚氨酯粘合剂和芳香族聚氨酯粘合剂;根据粘度的不同,分为高粘度和低粘度聚氨酯粘合剂;根据溶剂残留量(指相同工艺状态下)的不同,分为低残留、更低残留型聚氨酯粘合剂;根据固化速度的不同,分为快速固化和正常固化聚氨酯粘合剂等等。右表是北京高盟化工有限公司在复合软包装中使用的溶剂型聚氨酯粘合剂产品的型号及特性。

3.溶剂型聚氨酯粘合剂的使用和注意事项

聚氨酯粘合剂使用方法是否合理直接影响复合薄膜的质量,每种牌号胶粘剂都有其自身的特点,在使用前必须详细了解生产厂家的有关使用说明。在此简单介绍胶液配制、涂胶量以及复合、熟化的基本方法。

(1)胶液配制

按粘合剂产品规格确定甲、乙组分的配比。粘合剂使用的工作浓度为25%~45%,稀释的溶剂是乙酸乙酯,一般要求乙酸乙酯的含量≥99.8%,水的含量不超过300ppm,醇含量≤200ppm,乙酸含量低于50ppm。稀释时要求先往主剂中加入计量乙酸乙酯,并进行充分搅拌后,再将固化剂加入到稀释好的主剂中,充分搅拌均匀。一般配制好的粘合剂存放于密闭容器中,可使用1 天~2 天而不会影响复合质量。快速固化复合粘合剂要求现配制现使用,剩余胶液视粘度、外观的变化决定能否继续使用。

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