一種高初粘力無溶劑聚氨酯粘合劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種適用于復合軟包裝領(lǐng)域用的無溶劑聚氨酯復合粘合劑，具體涉及一種高初粘力無溶劑聚氨酯粘合劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]溶劑型的聚氨酯復合粘合劑經(jīng)過多年的發(fā)展，在包裝行業(yè)已經(jīng)得到了廣泛的應用。但是由于使用大量的有機溶劑，對于環(huán)境有很大的破壞，同時具有易燃、易爆、氣味大等缺點。因此隨著國家對于環(huán)保的關(guān)注和人們對于包裝的安全性的關(guān)心，綠色環(huán)保的無溶劑復合粘合劑將會成為未來包裝行業(yè)的趨勢。
[0003]目前，由于無溶劑工藝決定了無溶劑復合粘合劑必須具有較小的粘度，否則生產(chǎn)過程中的流動性和上機涂覆的操作性都較差，易造成質(zhì)量事故，所以市場上的無溶劑產(chǎn)品普遍的特點是粘度低。由于粘合劑粘度低，造成了粘合劑中的樹脂的分子量下降，這一改變導致了無溶劑復合粘合劑相比于溶劑型聚氨酯粘合劑，成膜后的初粘性較差，常常需要通過設備來進行調(diào)節(jié)。
[0004]本發(fā)明旨在提供一種高初粘力無溶劑聚氨酯粘合劑，其在降低無溶劑復合粘合劑的粘度的同時，又能保證一定的初粘力。尤其是只施凃很薄一層膠就能達到良好的初粘力，固化速度也有提高。這對于擴大和推廣無溶劑粘合劑的使用范圍具有積極作用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明提供一種尚初粘力的無溶劑聚氣酯粘合劑及其制備方法，具有尚初粘力、高強度和低粘度的無溶劑雙組分聚氨酯粘合劑，可以用于食品、藥品等的軟包裝復合膜中。
[0006]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案進行實施:
本發(fā)明實施發(fā)明提供一種高初粘力的無溶劑雙組分聚氨酯粘合劑，該粘合劑包括:組分A和組分B，其中組分A為端異氰酸酯基化合物，組分B為多羥基化合物，組分A和組分B按照NCO:0H摩爾比為1.1-1.5進行混合即得高初粘力無溶劑聚氨酯粘合劑。
[0007]所述A組分端異氰酸酯基化合物由多異氰酸酯和多羥基化合物反應而成，其中多羥基化合物由聚醚多元醇、植物油多元醇和端羥基丙烯酸酯樹脂組成。
[0008]所述B組分多羥基化合物由聚醚多元醇組成，或者由聚醚多元醇、植物油多元醇組成，或者由聚醚多元醇、植物油多元醇和增粘樹脂組成。
[0009]所述A組分中的端異氰酸酯化合物中的異氰酸酯含量是8%_18%，優(yōu)選異氰酸酯含量是 13%-17%。
[0010]所述A組分中的聚醚多元醇占多羥基化合物羥基摩爾總量的10%_60%，植物油多元醇占多羥基化合物羥基摩爾總量的20%-80%，端羥基丙烯酸樹脂占多羥基化合物羥基摩爾總量的5%-20%。
[0011]所述A組分中的聚醚多元醇，其分子量范圍在300-2500，由聚氧化丙烯二醇和聚四氫呋喃二醇中的一種或兩種組成的混合物。
[0012]所述A組分中的植物油多元醇由蓖麻油、環(huán)氧大豆油、棕櫚油中一種或幾種組成的混合物。
[0013]所述A組分中的端羥基丙烯酸樹脂是由丙烯酸酯類的單體經(jīng)過自由基聚合后形成的聚合物。選用的丙烯酸酯類單體有丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的一種或幾種組成。使用的引發(fā)劑是由偶氮二異丁腈、過氧化苯甲酰、偶氮二異庚腈中的一種或幾種，使用量是丙烯酸酯類單體量的0.5%_2%。
[0014]所述A組分中的多異氰酸酯是由甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、液化MD1、異氟爾酮二異氰酸酯(ΙΗΠ)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、二環(huán)乙基甲烷二異氰酸酯(HMDI)等中的一種或幾種組成的混合物。
[0015]所述B組分中的聚醚多元醇，其分子量范圍在300-2500，由聚氧化丙烯二醇和聚四氫呋喃二醇中的一種或兩種組成的混合物，用量占B組分總量的10%-60%。
[0016]所述B組分中的植物油多元醇由蓖麻油、環(huán)氧大豆油、棕櫚油中一種或幾種組成的混合物，用量占B組分總量的20%-50%。
[0017]所述B組分中的增粘樹脂由萜烯樹脂、松香樹脂、石油類樹脂中的一種或幾種組成的混合物，用量占B組分總量的1%_10%。
[0018]上述高初粘力無溶劑聚氨酯粘合劑的制備方法，包括如下步驟:
1.將A組分中的聚醚多元醇及/或植物油多元醇加熱到60度-100度，滴加混有引發(fā)劑的丙烯酸酯類單體溶液，在2h-3h內(nèi)滴完，保溫lh-2h，將混合物加熱到110度-120度，在壓力〈1.3KPa下脫水1.5h-2.5h，將含水量控制在0.1%以下，后降溫到70度以下，加入多異氰酸酯，在80-90度下反應2-3h得到端異氰酸酯化合物的組分A。
[0019]2.將B組分中聚醚多元醇及/或植物油多元醇及/或增粘樹脂加熱到110-120度，溶解0.5h-lh，在壓力〈1.3KPa下脫水1.5h_2.5h，將含水量控制在0.1%以下，出料得到多羥基化合物的組分B。
[0020]上述無溶劑聚氨酯粘合劑可以應用于BOPP、CPP、PE、PET、PA、鋁箔和鍍鋁膜中任意兩種材質(zhì)之間的復合(膜表面須經(jīng)電暈處理)，并且適用于高速復合。
[0021]本發(fā)明的有益之處在于:
1、本發(fā)明的無溶劑聚氨酯粘合劑在降低無溶劑復合粘合劑的粘度(配膠后的起始粘度為500 CP)的同時，又能保證一定的初粘力；尤其是只施凃很薄一層膠(15mm)就能達到良好的初粘力。
[0022]2、本發(fā)明的無溶劑聚氨酯粘合劑固化速度也有提高，還能耐水煮，這對于擴大和推廣無溶劑粘合劑的使用范圍具有積極作用。
【具體實施方式】
[0023]實施例1:
A-O的合成
將50份分子量為1000的聚氧化丙烯二醇，100份的蓖麻油，裝入反應容器中，反應溫度升至110度，在壓力〈1.3KPa下脫水2h，將含水量控制在0.1%以下，后降溫到70度以下，加入252份二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI )，在85度下，反應2.5h，過濾出料得到A組分。
[0024]實施例2:
A-1的合成
將50份分子量為1000的聚氧化丙烯二醇，100份的蓖麻油，裝入反應容器中，升溫到60度，滴加含有0.2份偶氮二異丁腈，15份丙烯酸丁酯，5份甲基丙烯酸甲酯的混合溶液，在2h內(nèi)滴加完畢，保溫1.5h，將反應溫度升至110度，在壓力〈1.3KPa下脫水2h，將含水量控制在0.1%以下，后降溫到70度以下，加入252份二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI )，在85度下，反應2.5h，過濾出料得到A組分。
[0025]實施例3:
A-2的合成
將50份分子量為1000的聚氧化丙烯二醇，100份的蓖麻油，裝入反應容器中，升溫到900度，滴加含有0.2份過氧化苯甲酰，10份丙烯酸丁酯，5份甲基丙烯酸甲酯，5份丙烯酸羥乙酯的混合溶液，在2h內(nèi)滴加完畢，保溫1.5h，將反應溫度升至110度，在壓力〈1.3KPa下脫水2h，將含水量控制在0.1%以下，后降溫到70度以下，加入252份二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI )，在85度下，反應2.5h，過濾出料得到A組分。
[0026]實施例4:
A-3的合成
將50份分子量為400的聚氧化丙烯二醇，100份的蓖麻油，裝入反應容器中，升溫到60度，滴加含有0.2份偶氮二異庚腈，10份丙烯酸丁酯，5份甲基丙烯酸甲酯，5份丙烯酸羥丙酯的混合溶液，在2h內(nèi)滴加完畢，保溫1.5h，將反應溫度升至110度，在壓力〈1.3KPa下脫水2h，將含水量控制在0.1%以下，后降溫到70度以下，加入273份二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)，在85度下，反應2.5h，過濾出料得到A組分。
實施例5:
A-4的合成
將50份分子量為400的聚氧化丙烯二醇，100份的蓖麻油，裝入反應容器中，升溫到60度，滴加含有0.2份偶氮二異丁腈，10份丙烯酸丁酯，5份三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，5份丙烯酸羥丙酯的混合溶液，在2h內(nèi)滴加完畢，保溫1.5h，將反應溫度升至110度，在壓力〈1.3KPa下脫水2h，將含水量控制在0.1%以下，后降溫到70度以下，加入273份二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI )，在85度下，反應2.5h，過濾出料得到A組分。
[0027]實施例6:
B-O的合成
將200份分子量為400的聚四氫呋喃二醇，150份的蓖麻油裝入反應容器中，加熱到115度，溶解0.5h，在壓力〈1.3KPa下脫水2h，將含水量控制在0.1%以下，出料得到多羥基化合物的組分B。
[0028]實施例7:
B-1的合成
將200份分子量為400的聚四氫呋喃二醇，150份的蓖麻油，20g萜烯樹脂裝入反應容器中，加熱到115度，溶解0.5h，在壓力〈1.3KPa下脫水2h，將含水量控制在0.1%以下，出料得到多羥基化合物的組分B。
[0029]實施例8: B-2的合成
將200份分子量為400的聚四氫呋喃二醇，150份的蓖麻油，20份的環(huán)氧大豆油，20g松香樹脂裝入反應容器中，加熱到115度，溶解0.5h，在壓力〈1.3KPa下脫水2h，將含水量控制在0.1%以下，出料得到多羥基化合物的組分B。
[0030]實施例9:
B-3的合成
將200份分子量為400的聚四氫呋喃二醇，150份的蓖麻油，20份的棕櫚油，20g萜烯樹脂裝入反應容器中，加熱到115度，溶解0.5h，在壓力〈1.3KPa下脫水2h，將含水量控制在0.1%以下，出料得到多羥基化合物的組分B。<