[发明专利]复合薄膜用双组份醇溶聚氨酯胶粘剂的固化剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合薄膜用双组份醇溶聚氨酯胶粘剂的固化剂及其制备方法，该醇溶聚氨酯胶粘剂的固化剂与醇溶聚氨酯胶粘剂主剂混合组成醇溶型聚氨酯胶粘剂。该胶粘剂适用于软包装领域中，塑料薄膜之间干式复合工艺。

背景技术

国内干式复合包装材料用胶粘剂普遍使用的是以乙酸乙酯为溶剂的聚氨酯(PU),虽然它的粘接性能可以满足要求,但由于其含有较高的异氰酸酯基团(-NCO)和剧毒的游离多异氰酸酯单体,在施胶操作过程中对人体有极大的伤害。复合制品在贮存和使用过程中,还有可能发生TDI水解,释放出甲苯二胺(TDA)进入食品中,而TDA是一种致癌物质,对人体有潜在的危害。另外,溶剂乙酸乙酯具有一定毒性和极强的刺激性,对人体危害很大,对环境也会造成污染。另一方面酯溶型胶粘剂的固化剂中的NCO基团对水敏感，易与水反应，南方地区梅雨季节和潮湿气候来临，遇到湿度较大的天气时，容易造成固化不良的质量事故。醇溶型聚氨酯固化剂其端基不含有NCO基团，在生产和复合过程中不受潮湿天气影响。

目前，在欧美发达国家包装行业所使用的粘合剂,已普遍采用环保型产品，其中所使用的溶剂型胶粘剂中，有95%的胶粘剂产品为醇溶胶粘剂。

国内在醇溶型复合薄膜用胶粘剂方面的研究及新产品的开发，已有产品进入市场，但产品的性能在尚有不足，比如其耐热性和耐内容物性不理想；复合膜熟化后发粘；镀铝或铝基材料复合薄膜熟化后，产生白点和环岛效应等，现在醇溶固化剂大多是丙烯酸类体系，即使是聚氨酯体系其反应条件较苛刻，需要低温冷却反应。

发明内容

本发明的目的在于针对当前醇溶聚氨酯胶粘剂存在的缺点，根据醇类溶剂的性能特征，对聚氨酯分子结构进行设计，提供一种新型、适用于与醇类溶剂相容的聚氨酯预聚体及其制备方法。

本发明针对当前醇溶聚氨酯胶粘剂存在的缺点，根据醇类溶剂的性能特征，对聚氨酯分子结构进行设计，提供一种新型、适用于与醇类溶剂相容的聚氨酯型固化剂及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

固化剂由以下组分由以下组分通过异氰酸酯扩链、常温胺类扩链、醇类溶剂溶解等工艺得到反应得到，所涉及到的组分包括：至少有一种或一种以上的聚醚或聚酯二元醇，一种或一种以上的异氰酸酯或其低聚物，一种或一种以上的胺类扩链、催化剂、醇类溶剂。

一种复合薄膜用醇溶双组份聚氨酯胶粘剂的固化剂，包括如下组份：

质量份数为100份的聚醚或聚酯二元醇；

聚醚或聚酯二元醇的摩尔倍数的1.0～4.0倍的异氰酸酯或异氰酸酯低聚物；

体系中NCO摩尔倍数的1.0～2.0倍的扩链剂；

质量百分比为0.1～1.0%的催化剂；

质量百分比为30～60%的溶剂。

进一步地，固化剂制备所用到的聚醚二元醇为：

M_n=1000、羟值为112±5mgKOH/g的聚氧化丙烯二醇；M_n=400，羟值：280±5mgKOH/g的聚氧化丙烯二醇；M_n=2000，羟值：56±5mgKOH/g的聚氧化丙烯二醇中的一种或一种以上复配物，复配的比例要根据具体的涂覆工艺及使用性能要求来界定。

其中，聚酯二元醇为：所述聚酯二元醇为至少一种或一种以上的酸与至少一种或一种以上醇通过酯化聚合反应制备得到的，其中酸选自己二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸，醇选自新戊二醇、乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇。

进一步地，所述异氰酸酯为：甲苯二异氰酸酯（TDI）、液化二苯基甲烷二异氰酸酯（液化MDI）、异弗尔酮二异氰酸酯（IPDI）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）以及低聚物中的一种或一种以上复配物，其中，异氰酸酯低聚物为甲苯二异氰酸酯、液化二苯基甲烷二异氰酸酯、异弗尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯任一种与三羟甲基丙烷形成的低聚物，其中，复配的比例要根据具体的涂覆工艺及使用性能要求来界定。

进一步地，扩链剂为胺类扩链剂，为乙二胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙醇胺、二苯基甲烷二胺、异佛尔酮二胺、六亚甲基二胺中的至少一种或一种以上复配物，复配的比例要根据具体的涂覆工艺及使用性能要求来界定。

进一步地，催化剂为：苄基二甲胺、三-（二甲胺基甲基）苯酚、三乙醇胺、二乙醇胺、二乙烯三胺、间苯二胺中的至少一种或一种以上复配物，复配的比例要根据具体的涂覆工艺及使用性能要求来界定。

进一步地，溶剂为醇溶剂：乙醇、异丙醇、甲醇中的一种或其混合物。