軟包裝復合工藝中膠粘劑的選擇與使用條件取決于復合基材、復合產品用途及復合機工藝條件,主要使用前ａ.～ｃ.類型商品。膠的類型、組成、濃度、涂布量、干燥條件是相互聯系的,關鍵選擇適宜類型的聚氨酯膠用溶劑調整到與復合機速度相適應的濃度,干燥條件要保證溶劑能充分揮發干燥,涂布量ＣＷ一般控制在于1.5～5.0ｇ?ｍ-2,可由ＣＷ=ＫμρＷ計算,式中Ｋ為轉移率,經驗值在1/4～1/6,隨涂布輥微孔、膠輥壓力、刮刀角度、薄膜表面狀態、膠粘劑粘度不同而變化;μ為涂布輥微孔深度;ρ為膠粘劑密度;Ｗ為膠粘劑的使用濃度(含固體%)。
1 通用的溶劑型聚氨酯膠粘劑
溶劑型膠粘劑因其易于調節和便于涂敷等優點,在國內軟包裝復適用膠粘劑中占有盡大比例,其生產和使用技術較成熟。一般含30%～50%固體樹脂(少數50%以上),以低毒的酯、標牌膠水酮、醇類為溶劑,其膠可簡單分為單組分和雙組份。
單組份一般為聚醚型端ＮＣＯ基在濕氣作用下天生取代脲擴鏈或交聯成大分子,同時溶劑揮發而成膜固化,可適當加擴鏈劑來進步粘接強度,多用于紙塑復合產品,溶劑為無毒的酯類,該膠與橡膠-溶劑型比,粘接強度高,透明光亮,無難聞的苯類氣味
雙組份普通型是復適用膠中重要的品種,由甲乙雙組分組成,一般甲組分主劑為聚酯(或聚醚)多元醇與二異氰酸酯(如ＴＤＩ、ＭＤＩ)在特定條件下反應數小時獲得氨基甲酸酯聚合物(端基為-ＯＨ),輔以溶劑來調節其粘度(0.5～6.5Ｐａ.ｓ)和固含量(35%～75%),乙組分固化劑為二異氰酸酯和三羥甲基丙烷加成物,端基為-ＮＣＯ。使用時甲乙組分以適當比例混合,為了涂布均勻及有利浸潤,多數以醋酸乙酯為溶劑稀釋至工作濃度約20%使用。該膠粘劑初粘性大,對ＰＥ、ＯＰＰ、ＣＰＰ、ＰＥＴ、ＯＰＡ薄膜、鍍鋁膜、和鋁箔等均具有良好的粘接性能,適用于它們相互之間的干式復合,且兼具耐熱和抗介質腐蝕,復合薄膜制品可包裝一般干燥食品、藥品等,耐100℃水煮,但不宜在高溫蒸煮時使用。國內已有多種系列產品基本能滿足需要。
2 耐高溫、低溫型的聚氨酯膠粘劑
通過多異氰酸酯交聯固化的聚氨酯膠粘劑不宜在120℃以上高溫蒸煮條件下使用,為防止復合產品在高溫殺菌時芳香族聚氨酯膠分離出致癌物芳香胺向里層滲透,危害健康,好采用脂肪族ＨＭＤＩ或ＩＰＤＩ型膠。此外采用共聚措施也能進步蒸煮性能。國內溶劑型聚氨酯膠普遍存在耐低溫性能差的題目,在嚴冷地區(0℃以下)長期貯存,會產生晶化現象,失往活動性。由結晶性越高的聚酯所制膠的粘度越大,活動性越差,低溫時越易白化膠凝。在聚酯合成時,引進醚鍵和芳環,再與異氰酸酯反應天生的膠粘劑,在低溫下貯存不會凍結。
3 低溶劑型聚氨酯膠粘劑
軟包裝用聚氨酯膠通常固含量一般為30%～40%,少數達50%以上。進步膠粘劑的固含量,從而減少溶劑散發量來降低公害是目前的一種方向。由于濃度高合成時易產生凝膠、粘度大,在高速復合時涂膠時易產生飛絲,給存貯和涂布帶來困難,故必須降低膠的粘度,其基本途徑是采用低分子量、低粘度的聚酯多元醇與多異氰酸酯進行配制。聚酯分子量以1500～2000為好,分子量太小,交聯反應速度慢,初粘性差,粘接強度也低。聚酯合成中可通過測定其羥值來控制醇酸縮合反應的程度,用特定的稀釋劑稀釋終極產品,獲得適度的低分子量、低粘度的聚酯滿足涂布要求。
4 水基型聚氨酯膠粘劑
目前聚氨酯膠粘劑以溶劑型為主,所用有機溶劑易燃、易爆、易揮發、氣味大,有毒,使用時造成污染帶來公害。隨著很多國家、部分頒布法令限制揮發性有機化合物(ＶＯＣ)的使用,以水代溶劑作分散介質,對環境友好,無毒、不可燃、可用現有的使用設備、設備較易清洗,膠粘劑從溶劑型到水基型的轉變已成必然。
水性聚氨酯膠粘劑性能主要取決于預聚體的性能。由聚醚多元醇制得的預聚體有良好的水解穩定性,較好的柔韌性和延伸性,且耐低溫性能好,而聚酯多元醇型預聚體內聚力大,粘接強度高。芳香族型預聚體有較好的強度,但不耐黃變,而脂肪族型預聚體耐黃變性優良。
5 100%反應性聚氨酯膠粘劑
100%反應性聚氨酯膠粘劑是完全反應、組份固含量100%的無溶劑型膠粘劑,主要有單組分和雙組分型,用于不需干燥烘道的無溶劑新型干法復合機。
代單組份濕固化產品粘度變化快、固化速度慢、易產生ＣＯ2氣泡。第二、三代雙組份膠不但初粘性好,且耐高溫蒸煮,可適用于Ａｌ箔等粘接。該膠在干法復合薄膜制造上應用的迅速發展成為近年來聚氨酯膠粘劑發展的重要特點之一。
1 通用的溶劑型聚氨酯膠粘劑
溶劑型膠粘劑因其易于調節和便于涂敷等優點,在國內軟包裝復適用膠粘劑中占有盡大比例,其生產和使用技術較成熟。一般含30%～50%固體樹脂(少數50%以上),以低毒的酯、標牌膠水酮、醇類為溶劑,其膠可簡單分為單組分和雙組份。
單組份一般為聚醚型端ＮＣＯ基在濕氣作用下天生取代脲擴鏈或交聯成大分子,同時溶劑揮發而成膜固化,可適當加擴鏈劑來進步粘接強度,多用于紙塑復合產品,溶劑為無毒的酯類,該膠與橡膠-溶劑型比,粘接強度高,透明光亮,無難聞的苯類氣味
雙組份普通型是復適用膠中重要的品種,由甲乙雙組分組成,一般甲組分主劑為聚酯(或聚醚)多元醇與二異氰酸酯(如ＴＤＩ、ＭＤＩ)在特定條件下反應數小時獲得氨基甲酸酯聚合物(端基為-ＯＨ),輔以溶劑來調節其粘度(0.5～6.5Ｐａ.ｓ)和固含量(35%～75%),乙組分固化劑為二異氰酸酯和三羥甲基丙烷加成物,端基為-ＮＣＯ。使用時甲乙組分以適當比例混合,為了涂布均勻及有利浸潤,多數以醋酸乙酯為溶劑稀釋至工作濃度約20%使用。該膠粘劑初粘性大,對ＰＥ、ＯＰＰ、ＣＰＰ、ＰＥＴ、ＯＰＡ薄膜、鍍鋁膜、和鋁箔等均具有良好的粘接性能,適用于它們相互之間的干式復合,且兼具耐熱和抗介質腐蝕,復合薄膜制品可包裝一般干燥食品、藥品等,耐100℃水煮,但不宜在高溫蒸煮時使用。國內已有多種系列產品基本能滿足需要。
2 耐高溫、低溫型的聚氨酯膠粘劑
通過多異氰酸酯交聯固化的聚氨酯膠粘劑不宜在120℃以上高溫蒸煮條件下使用,為防止復合產品在高溫殺菌時芳香族聚氨酯膠分離出致癌物芳香胺向里層滲透,危害健康,好采用脂肪族ＨＭＤＩ或ＩＰＤＩ型膠。此外采用共聚措施也能進步蒸煮性能。國內溶劑型聚氨酯膠普遍存在耐低溫性能差的題目,在嚴冷地區(0℃以下)長期貯存,會產生晶化現象,失往活動性。由結晶性越高的聚酯所制膠的粘度越大,活動性越差,低溫時越易白化膠凝。在聚酯合成時,引進醚鍵和芳環,再與異氰酸酯反應天生的膠粘劑,在低溫下貯存不會凍結。
3 低溶劑型聚氨酯膠粘劑
軟包裝用聚氨酯膠通常固含量一般為30%～40%,少數達50%以上。進步膠粘劑的固含量,從而減少溶劑散發量來降低公害是目前的一種方向。由于濃度高合成時易產生凝膠、粘度大,在高速復合時涂膠時易產生飛絲,給存貯和涂布帶來困難,故必須降低膠的粘度,其基本途徑是采用低分子量、低粘度的聚酯多元醇與多異氰酸酯進行配制。聚酯分子量以1500～2000為好,分子量太小,交聯反應速度慢,初粘性差,粘接強度也低。聚酯合成中可通過測定其羥值來控制醇酸縮合反應的程度,用特定的稀釋劑稀釋終極產品,獲得適度的低分子量、低粘度的聚酯滿足涂布要求。
4 水基型聚氨酯膠粘劑
目前聚氨酯膠粘劑以溶劑型為主,所用有機溶劑易燃、易爆、易揮發、氣味大,有毒,使用時造成污染帶來公害。隨著很多國家、部分頒布法令限制揮發性有機化合物(ＶＯＣ)的使用,以水代溶劑作分散介質,對環境友好,無毒、不可燃、可用現有的使用設備、設備較易清洗,膠粘劑從溶劑型到水基型的轉變已成必然。
水性聚氨酯膠粘劑性能主要取決于預聚體的性能。由聚醚多元醇制得的預聚體有良好的水解穩定性,較好的柔韌性和延伸性,且耐低溫性能好,而聚酯多元醇型預聚體內聚力大,粘接強度高。芳香族型預聚體有較好的強度,但不耐黃變,而脂肪族型預聚體耐黃變性優良。
5 100%反應性聚氨酯膠粘劑
100%反應性聚氨酯膠粘劑是完全反應、組份固含量100%的無溶劑型膠粘劑,主要有單組分和雙組分型,用于不需干燥烘道的無溶劑新型干法復合機。
代單組份濕固化產品粘度變化快、固化速度慢、易產生ＣＯ2氣泡。第二、三代雙組份膠不但初粘性好,且耐高溫蒸煮,可適用于Ａｌ箔等粘接。該膠在干法復合薄膜制造上應用的迅速發展成為近年來聚氨酯膠粘劑發展的重要特點之一。
