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环保型聚氨酯胶粘剂的研究

时间:2011-04-15 10:33:10 来源: 作者:王检点击:次

2无溶剂型聚氨酯胶粘剂

国内外对环境污染问题都很重视，复合薄膜采用无溶剂型聚氨酯胶粘剂可彻底解决溶剂引起的公害问题。1974年德国首先用无溶剂型聚氨酯胶粘剂制成复合包装材料。我国目前无溶剂涂布机设备还未能普及，故应用较少，随着经济的发展和设备的推广，无溶剂聚氨酯胶粘剂将会得到广泛的发展。

无溶剂型聚氨酯胶粘剂有双组分型和单组分型两种。双组分型，其主剂和固化剂在室温下的黏度较高，但仍具有流动性，是半固态物质。当要进行复合时，主剂和固化剂按比例混合，放到具有加热保温功能的胶盘里，升温到50~60℃，使黏度降低到1Pa·s或更低一些，然后通过具有加热保温功能的凹版辊涂到基材上去。涂胶后不必经烘道加热干燥，因为它本身没有任何溶剂，直接就可与另一基材进行复合。

使用无溶剂型胶粘剂不存在废气排放问题，不需要庞大复杂的加热鼓风和废气处理装置，设备简单，原料节省，能耗减少，维护费用低廉，生产速度提高，所以效益非常显著。目前大部分普通复合薄膜包装材料都可以用无溶剂型胶粘剂进行生产，甚至耐121℃高温蒸煮的高档复合薄膜包装材料也可用此法制造。无溶剂型胶粘剂具有以下特点：①对环境不会造成由于溶剂挥发产生的污染，操作安全，无需防爆措施；②胶液涂布量少，仅为溶剂型的一半；③复合工艺简单，复合速度高，节省能源消耗；④由于不需要加热干燥溶剂工序，设备简单、紧凑、经济；⑤没有溶剂残留和迁移等污染问题；⑥操作温度比溶剂型低，不会造成薄膜在高温下的变形；⑦黏度大，在使用时需预热，一般涂布时的黏度为1000～3000mPa·s；⑧双组分无溶剂型胶粘剂的适用期短，仅为1h。无溶剂型聚氨酯胶粘剂制备的复合膜和其他复合膜比较见表2。

表2

据报道，目前欧美地区大部分中低档的大宗复合包装材料都用无溶剂胶粘剂进行复合生产。自1995年以来，我国已引进了近40多台套无溶剂复合设备，基本上掌握了无溶剂复合工艺，国内软包装设备制造单位正在开发无溶剂复合机。与之相适应的无溶剂胶粘剂，虽绝大部分仍采用进口，但北京在20世纪90年代就有UK8150无溶剂胶粘剂面世，进入21世纪后，上海烈银化工有限公司LY-100N型无溶剂胶粘剂已正式推向市场。据行业内的调查，到目前为止，无溶剂复合的工艺和产品质量还没有得到普遍认可，主要问题是胶粘剂的初粘力低、最终成品的层间剥离力太小，生产过程中废品率高、成品率低，还有一些设备故障无法解决。近年来，国内正致力于提高初粘力和最终剥离强度的无溶剂胶粘剂的研究开发，在不久的将来即会取得成功。

目前在复合软包装行业，我国环保型聚氨酯胶粘剂替代溶剂型聚氨酯胶粘剂还存在一定的障碍，大部分环保型聚氨酯胶粘剂对工艺和设备都有要求，这意味着对先前的工艺及设备的放弃和新工艺设备的更新，必将形成大量的资源浪费。尤其是无溶剂型粘合剂需要专用的无溶剂复合机设备投资大，对操作工人的要求较高，无溶剂产品复合时比较容易出现复合质量问题，这些因素制约着它在我国的推广使用。水性粘合剂的涂布性能较差，对复合基材的润湿性不佳(因为水的表面张力为72mN/m，而基材的表面张力大多数只有38mN/m左右)，导致附着力不高。另外水的热容量大，这不但限制了生产速度，还提高了生产的成本，同时水蒸汽对设备存在一定的腐蚀。上述因素限制了水性粘合剂和无溶剂粘合剂的广泛使用。

国内目前绝大多数食品软包装普遍使用溶剂型胶粘剂，溶剂型胶粘剂依然是市场上的主流产品。在水性和无溶剂型胶粘剂无法替代溶剂型胶粘剂时，准环保型的醇溶性聚氨酯胶粘剂这几年得到了社会的重视和长足的发展。

关键词： 环保型聚氨酯胶粘剂

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