[发明专利]用于聚氨酯粘合剂的聚酯多元醇、其制备方法及聚氨酯粘合剂

说明书

本公开提供了一种用于聚氨酯粘合剂的聚酯多元醇，其制备方法以及聚氨酯粘合剂。该技术方案能够有效降低聚氨酯粘合剂中游离胺的含量，提高了聚氨酯粘合剂的安全性。

技术领域

本发明属于聚氨酯粘合剂领域，具体涉及一种能够有效降低游离胺的聚氨酯粘合剂及其制备方法。

背景技术

在聚氨酯合成领域，聚酯多元醇是一种重要的原料组分，通过聚酯多元醇和多异氰酸酯的反应合成聚氨酯。聚氨酯应用广泛，特别是在食品、药品软包装方面，聚氨酯粘合剂更是占据主导地位。

随着环保观念的深入人心以及产业自身发展的需要，软包装聚氨酯粘合剂正朝着高固含、高性能和无溶剂发展。为了满足各类型软包装复合结构的强度需求，往往聚氨酯粘合剂或多或少存在多异氰酸酯过量的情况，随着时间的推移和周围储存环境的影响与变迁，游离的多异氰酸酯，会与水汽反应生成游离胺，特别是芳香族类的多异氰酸酯与水分接触产生的芳香胺(R-N＝C＝O+H₂O→R-NH₂+CO₂)，容易迁移到食品、药品中去。芳香胺是一类强致癌物质，其迁移量被严格限制，我国关于食品/药品类软包装粘合剂对于芳香胺的迁移量不得超过10μg/kg，这就对现有的软包装聚氨酯粘合剂在其安全性上提出了更高的要求。因此，如何最大限度的降低或消除游离芳香胺所带来的潜在威胁成为行业急需解决的难题。最便捷的方法是用脂肪族多异氰酸酯替代芳香族多异氰酸酯，但是脂肪族多异氰酸酯产能远低于芳香族多异氰酸酯，且价格是后者的5～6倍，只能应用于少量高要求场景。

发明内容

第一个方面，本发明的实施例提供一种用于聚氨酯粘合剂的聚酯多元醇，该聚酯多元醇分子结构中包含不饱和碳碳双键，聚酯多元醇的不饱和度大于0mmol/g，优选聚酯多元醇的不饱和度大于等于0.1mmol/g。

在一种可实现的方式中，聚酯多元醇的不饱和度为0.1～5mmol/g。在另一种可实现的方式中，聚酯多元醇的不饱和度为0.5～3mmol/g。

现有的聚氨酯粘合剂中，由于游离芳香族多异氰酸酯的存在容易产生游离的芳香胺，游离的芳香胺是一种严重有害的物质。根据本发明的实施例中的聚酯多元醇，当其用于聚氨酯粘合剂时，利用聚酯多元醇中的碳碳双键与芳香胺的迈克尔加成反应从而除去游离的芳香胺，大大降低了聚氨酯粘合剂中游离芳香胺所带来的潜在危害。在与游离胺的反应中，碳碳双键比其他不饱和键比如碳碳三键更容易与游离胺反应，可以达到本发明的目的。

为实现本发明的目的，聚酯多元醇的分子量为400～5000g/mol(数均分子量)；在一些可实现的方式中，聚酯多元醇的分子量为400～3000g/mol(数均分子量)；在另一些可实现的方式中，聚酯多元醇的分子量为500～1000g/mol(数均分子量)。

第二个方面，本发明的实施例提供一种用于聚氨酯粘合剂的聚酯多元醇的制备方法，包括如下步骤：提供至少一种小分子多元醇和至少一种小分子多元酸，所述小分子多元酸包含至少一种不饱和小分子多元酸；将小分子多元醇和小分子多元酸进行反应制得聚酯多元醇；其中，所述小分子多元醇为C2～C12的醇，所述小分子多元酸为C4～C12的酸，所述小分子多元醇与小分子多元酸的醇/酸摩尔比为1.05∶1～1.6∶1。所述聚酯多元醇分子结构中包含不饱和碳碳双键，聚酯多元醇的不饱和度大于等于0.1mmol/g。本发明中醇/酸摩尔比是指小分子多元醇中的羟基与小分子多元酸中的羧基的摩尔比。

所述小分子多元酸中必须至少包含部分不饱和小分子多元酸，比如可以全部为不饱和小分子多元酸，也可以为不饱和小分子多元酸与其他小分子多元酸的混合物，可以通过改变不饱和小分子多元酸的比例来调节聚酯多元醇的不饱和度，例如调节聚酯多元醇的不饱和度大于等于0.1mmol/g，或者调节聚酯多元醇的不饱和度为0.1～5mmol/g。