一种通用型无溶剂双组份聚氨酯胶粘剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于软包装用胶粘剂技术领域，具体涉及一种通用型无溶剂双组份聚氨酯胶粘剂及其制备方法和应用。本发明专利技术采用聚酯多元醇与不同分子量的聚醚多元醇复配，使得通用型无溶剂双组份聚氨酯胶粘剂兼具优异的润湿流平性和高剥离强度，适用期长，45℃下混合45min后粘度在4000mpa

【技术实现步骤摘要】
一种通用型无溶剂双组份聚氨酯胶粘剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于软包装用胶粘剂
，具体涉及一种通用型无溶剂双组份聚氨酯胶粘剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]在复合薄膜的软包装领域中，最常用的胶粘剂为聚氨酯胶粘剂，按分散介质可分为溶剂型、无溶剂型和水基型。随着世界各国对环保节能的日益关注，行业安全标准越来越严格，以及对于成本降低的需求，对环境有污染和对身体有害的溶剂型聚氨酯胶粘剂，逐渐转向无溶剂型和水性环保型胶粘剂已经成为发展趋势。
[0003]由于水溶剂表面张力大且不易挥发，相较于无溶剂型，水性胶粘剂剥离强度低，生产成本高，适用范围窄，发展速度慢，且其卫生性能差，导致其在软包装领域应用受限。
[0004]无溶剂型胶粘剂是一种在制备过程中不使用任何溶剂即可实现涂覆粘接的胶粘剂，综合性能优异，适用于软包装领域，经济环保，生产安全高效且产品质量高。在科研工作者的共同努力下，无溶剂型胶粘剂已经经历了几代产品的更迭，性能更加优化，产品多样化，但同时仍存在着一些亟需解决的问题，如涂布可操作性与剥离强度之间的平衡，难以兼顾优良的润湿流平性与高剥离强度。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种通用型无溶剂双组份聚氨酯胶粘剂及其制备方法和应用，本专利技术提供的通用型无溶剂双组份聚氨酯胶粘剂兼具优异的润湿流平性和高剥离强度。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种通用型无溶剂双组份聚氨酯胶粘剂的制备方法，所述通用型无溶剂双组份聚氨酯胶粘剂包括A组分和B组分，包括以下步骤：
[0008]将多羟基化合物脱水后和多异氰酸酯基化合物进行加聚反应，得到A组分；所述多羟基化合物包括聚醚二元醇和三官能度聚醚多元醇；所述三官能度聚醚多元醇的分子量为300～1000；
[0009]将聚酯多元醇、聚醚多元醇和助剂复配后加热混合脱水，得到B组分；所述聚醚多元醇的分子量为200～1000；所述助剂包括催化剂、抗水解剂和抑制剂中的一种或几种。
[0010]优选的，制备B组分时，所述聚酯多元醇和聚醚多元醇的质量比为70～85:10～30；所述聚醚多元醇和助剂的质量比为10～30:0.01～2。
[0011]优选的，所述加聚反应在保护气氛下进行，加聚反应的温度为75～90℃；
[0012]所述聚酯多元醇、聚醚多元醇和助剂脱水在真空条件下进行，所述脱水的温度为110～130℃，所述真空条件为真空度
‑
0.09MPa以下；
[0013]所述多羟基化合物脱水的温度和真空度与聚酯多元醇、聚醚多元醇和助剂脱水一致。
[0014]优选的，制备A组分时，所述多羟基化合物和多异氰酸酯基化合物的质量比为1:1.5～2.5。
[0015]优选的，所述三官能度聚醚多元醇为聚氧化丙烯三醇；
[0016]所述聚醚二元醇包括聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃醚和四氢呋喃
‑
氧化丙烯共聚醚二醇中的一种或几种；
[0017]所述多异氰酸酯基化合物包括液化二苯基甲烷二异氰酸酯(液化MDI)和二苯基甲烷
‑
4,4'
‑
二异氰酸酯(MDI)。
[0018]优选的，所述B组分中聚醚多元醇包括聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃醚、四氢呋喃
‑
氧化丙烯共聚醚二醇和聚氧化丙烯三醇中的一种或几种。
[0019]优选的，所述聚酯多元醇的制备方法包括以下步骤：
[0020]将多元醇和二元羧酸进行缩聚反应，得到聚酯多元醇；
[0021]所述多元醇包括二醇和三羟基醇中的一种或几种；
[0022]所述二元羧酸包括己二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、壬二酸和癸二酸中的一种或几种。
[0023]优选的，所述催化剂包括有机铋催化剂、有机锌催化剂、有机锆催化剂、有机铝催化剂、有机钾催化剂、有机铁催化剂和有机金属复合催化剂中的一种或几种；
[0024]所述抗水解剂为聚碳化二亚胺；所述抑制剂为磷酸。
[0025]本专利技术还提供了上述方案所述制备方法得到的通用型无溶剂双组份聚氨酯胶粘剂，包括A组分和B组分；
[0026]所述A组分为聚氨酯预聚体，所述聚氨酯预聚体的官能度不小于2，在25℃下的粘度为2000～5000mPa
·
s，所述聚氨酯预聚体的异氰酸酯基含量(NCO含量)为10～22wt％；
[0027]所述B组分包括聚酯多元醇、聚醚多元醇和助剂，所述B组分的羟值为100～250mg KOH/g，在25℃下的粘度为800～2500mPa
·
s。
[0028]本专利技术还提供了上述方案所述通用型无溶剂双组份聚氨酯胶粘剂在软包装中的应用，所述通用型无溶剂双组份聚氨酯胶粘剂中的A组分和B组分的质量比为100:60～95。
[0029]本专利技术提供了一种通用型无溶剂双组份聚氨酯胶粘剂的制备方法。聚醚型聚氨酯由于醚键的存在，其耐水解性能较优，但是力学性能相对较差；聚酯型聚氨酯由于分子链中存在极性酯键，其耐水解性能不佳，但是力学性能优于聚醚型聚氨酯，同时聚酯多元醇相比聚醚多元醇更不容易吸收薄膜中的爽滑剂。本专利技术采用聚酯多元醇与不同分子量的聚醚多元醇复配，使得通用型无溶剂双组份聚氨酯胶粘剂兼具优异的润湿流平性和高剥离强度，适用期长，45℃下混合45min后粘度在4000mpa
·
s以内，对多种基材均具有良好的粘接性能。
[0030]进一步的，本专利技术采用液化MDI作为原料之一，可以降低通用型无溶剂双组份聚氨酯胶粘剂体系中游离初级芳香胺单体的含量，减小致癌风险。
[0031]进一步的，本专利技术采用的催化剂均为非锡类不含汞的绿色环保型催化剂，相较于有机锡催化剂，毒性小，具有环保和安全方面的明显优势，得到的发粘时间缩短，光泽度高，水解稳定性好，气体产生少，耐黄变和耐老化性能优异，绿色安全，可以用于医用和食品药物领域的软包装。
[0032]本专利技术还提供了上述方案所述制备方法得到的通用型无溶剂双组份聚氨酯胶粘
剂。本专利技术提供的通用型无溶剂双组份聚氨酯胶粘剂属于聚醚
‑
聚酯结构体系，不含生物基多元醇，无气味，耐温性能优异，用100℃水水煮后仍然可以正常工作，安全环保。
[0033]本专利技术还提供了上述方案所述通用型无溶剂双组份聚氨酯胶粘剂在软包装中的应用，所述通用型无溶剂双组份聚氨酯胶粘剂中的A组分和B组分的质量比为100:60～95。本专利技术提供的通用型无溶剂双组份聚氨酯胶粘剂可以用于软包装领域，粘接基材范围广，尤其适用于塑料与塑料、塑料与镀铝、塑料与铝箔等多种薄膜双层或BOPP/VMPET/PE等高性能三层复合结构的粘接。相对于纯聚醚体系来说，本专利技术提供的通用型无溶剂双组份聚氨酯胶粘剂属于聚醚
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聚酯结构体系，聚酯多元醇与聚醚多元醇复配，更适合用于含增塑剂和低爽滑剂的薄膜结构，所得复合膜的摩擦系数相对较低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通用型无溶剂双组份聚氨酯胶粘剂的制备方法，所述通用型无溶剂双组份聚氨酯胶粘剂包括A组分和B组分，其特征在于，包括以下步骤：将多羟基化合物脱水后和多异氰酸酯基化合物进行加聚反应，得到A组分；所述多羟基化合物包括聚醚二元醇和三官能度聚醚多元醇；所述三官能度聚醚多元醇的分子量为300～1000；将聚酯多元醇、聚醚多元醇和助剂复配后加热混合脱水，得到B组分；所述聚醚多元醇的分子量为200～1000；所述助剂包括催化剂、抗水解剂和抑制剂中的一种或几种。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备B组分时，所述聚酯多元醇和聚醚多元醇的质量比为70～85:10～30；所述聚醚多元醇和助剂的质量比为10～30:0.01～2。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述加聚反应在保护气氛下进行，加聚反应的温度为75～90℃；所述聚酯多元醇、聚醚多元醇和助剂脱水在真空条件下进行，所述脱水的温度为110～130℃，所述真空条件为真空度
‑
0.09MPa以下；所述多羟基化合物脱水的温度和真空度与聚酯多元醇、聚醚多元醇和助剂脱水一致。4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，制备A组分时，所述多羟基化合物和多异氰酸酯基化合物的质量比为1:1.5～2.5。5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述三官能度聚醚多元醇为聚氧化丙烯三醇；所述聚醚二元醇包括聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃醚和四氢呋喃
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氧化丙烯共聚醚二醇中的一种或几种；所述多异氰酸酯基化合物包括液化二苯基甲烷二异氰酸酯和二苯基甲烷

【专利技术属性】
技术研发人员：秦瑜，陈梦，刘赣东，郝旭东，郭永春，张陆军，李旭，刘海涛，袁梦琪，于玉建，王金良，周晓楠，孙敏青，朱向珺，张淼淼，
申请(专利权)人：河南省科学院化学研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：