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无溶剂聚氨酯胶粘剂制成复合膜材料

关键词:无溶剂聚氨酯胶粘剂  日期:2014-02-20

  自二十多年前西德汉高公司首先无溶剂聚氨酯胶粘剂制成复合膜材料以来,由于其工艺明显的经济性,安全性,以及对环境保护的优势,在西德、美国、日本及全世界已有很大的进展。在欧美由过去的无溶剂复合加工量只占复合膜包装材料加工总量的10%,发展到现在已占全部加工量的50%以上。在日本自昭和52年(1977年)开始引进第一台无溶剂干复合机以来,经过不到20年时间,现已发展到目前拥有近70多台的无溶剂复合设备,无溶剂复合工艺制造复合膜包装材料已成为世人皆知的成熟应用技术。
  我国近十年来从国外引进无溶剂复合机有十几台,大多数是溶剂型干式复合机进行复合,由于使用溶剂型胶粘剂会在复合膜上残留有未挥发的溶剂,对被包装物可能发生污染环境和安全问题,我们估计无溶剂聚氨酯胶粘剂进行干式复合将在我国迅速发展起来。

无溶剂胶黏剂是复合膜产品的重要组成部分

无溶剂胶黏剂是复合膜产品的重要组成部分


  目前,国内外开发的聚氨酯(PU)胶粘剂在用于高性能食品包装复合膜方面占很大比例,开发主要方向之一是无溶剂聚氨酯型胶粘剂。因它在使用时无污染、涂布量少、复合速度快,加工成本比溶剂型低:而且,将之用于粘接耐溶剂性差以及热收缩性较大的塑膜更为优越,因此该类胶在干法复合中的应用前景广阔。
  无溶剂胶粘剂与含溶剂胶粘剂相比,在分子量的大小上有很大差异。溶剂聚氨酯胶粘剂的分子量一般在几万到几十万。当没有溶剂时黏度也很大,常温达到上百万毫帕/秒(mPa·s),甚至为胶状体,无法直接涂布。所以借助于溶剂溶解稀释到可涂布的黏度。当无溶剂胶粘剂与溶剂型胶粘剂的结构很相似时,为了达到无溶剂涂布操作要求的黏度,降低胶粘剂的分子量,黏度比有溶剂胶粘剂干胶的黏度要小很多,但仍无法直接涂布。无溶剂聚氨酯胶粘剂的结构特点是:分子间吸引力大(可形成氢键),在常温下黏度很高,当温度升高,氢键断裂,黏度下降。(图5是单组份无溶剂胶粘剂黏度与温度关系曲线。)因此加温使黏度降到可涂布的黏度。温度提高黏度下降,涂布容易;但温度过高(单组份胶大于100℃,双组份胶大于80℃),胶粘剂的内部反应速度加快,发生凝胶化,易形成高分子树脂,造成涂布困难和涂布不均匀。因此要确定涂布的最佳温度,并保持最小的温度差。一般单组份胶粘剂的涂布温度控制在70~100℃,黏度控制在600~3000mPa·s;双组份胶粘剂涂布温度控制在45~80℃,黏度500~1500mPa·s。
  无溶剂型聚氨酯胶粘剂同溶剂型干复合胶粘剂同样都是聚氨酯系列。该工艺即保持了溶剂而又能很好的进行涂布复合,用无溶剂胶粘剂干复合除具有使用溶剂型成本下降,没有有机溶剂挥发对环境的污染,不需要溶剂挥发干燥工段,降低了能耗,没有火灾、爆炸的危险,不再需要溶剂的防暴措施,也不再需要贮存溶剂的设备和库房。复合制品没有残留溶剂损害问题,并消除了溶剂对印刷油墨的侵袭。



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