一种低粘度无溶剂型聚氨酯复膜胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低粘度无溶剂型聚氨酯复膜胶，包括A组分和B组分，所述A组分为端异氰酸酯基化合物，所述B组分为端羟基化合物；A组分与B组分按端异氰酸酯基：羟基的摩尔比为1.3～1.75进行混合即得双组分聚氨酯胶粘剂。本发明专利技术还公开了上述低粘度无溶剂型聚氨酯复膜胶的制备方法。本发明专利技术制备的低粘度无溶剂型聚氨酯复膜胶，具备粘度低、固化速度快，高剥离强度及耐100℃高温蒸煮的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及适用于复合软包装领域的复膜胶，特别涉及。
技术介绍
无溶剂聚氨酯胶粘剂不存在溶剂挥发的问题，是环保型胶粘剂，也是胶粘剂发展的新方向之一。随着人们对包装材料的卫生安全性以及对环境保护的日趋重视，绿色环保的无溶剂型复膜胶作为溶剂型复膜胶的替代品，正逐步成为复合软包装领域的新宠。无溶剂型聚氨酯复膜胶具有如下几大优点:不存在溶剂排放问题，也不存在溶剂残留问题；不需要复杂庞大的加热鼓风、废弃排风和废气处理装置；上胶量少，从而减少能耗，节约成本；可高速运转，提高生产效率。这几点符合无溶剂复合典型的“三无”工艺，结合胶粘剂本身优异的特性，无溶剂聚氨酯复膜胶成为倡导绿色环保时代下复合包装领域的理想选择。然而，无溶剂型胶粘剂因其不含有溶剂，故粘度较大，生产过程中的流动性及上机操作性较差，容易造成各种质量问题。为此，需要降低胶粘剂的粘度，为了使胶粘剂的粘度降低，不得不使胶粘剂中所含树脂的分子量减小。所以，相比于溶剂型胶粘剂在溶剂挥发后即获得较好的初粘性，无溶剂胶粘剂的初粘性通常不高，尤其是对蒸镀金属的塑料膜和金属箔的粘结性较差。而且，对于卫生要求较高的医药用品包装及食品包装领域，为了满足高温杀毒灭菌的要求，耐高温高湿成为无溶剂复膜胶的又一目标性能。因此，开发低粘度，高初粘力和耐高温高湿的无溶剂型聚氨酯胶粘剂成为复合包装材料领域的研究热点和发展方向。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述缺点与不足，本专利技术的目的在于提供一种低粘度无溶剂型聚氨酯复膜胶，具备粘度低、固化速度快，高剥离强度及耐100°c高温蒸煮的优点。本专利技术的另一目的在于提供上述低粘度无溶剂型聚氨酯复膜胶的制备方法。本专利技术的目的通过以下技术方案实现:一种低粘度无溶剂型聚氨酯复膜胶，该胶粘剂包括A组分和B组分，A组分为端异氰酸酯基化合物，B组分为端羟基化合物，A组分与B组分按NCO (端异氰酸酯基):0H (羟基)摩尔比为1.3 1.75进行混合即得低粘度无溶剂型聚氨酯复膜胶。所述A组分端异氰酸酯基化合物由多异氰酸酯和多羟基化合物反应而成，其中，所述的多羟基化合物由聚酯多元醇、聚醚多元醇和植物油多元醇组成；所述B组分端羟基化合物由植物油多元醇组成；或者，该端羟基化合物由植物油多元醇，改性植物油多元醇和小分子多元醇组成；或者，该多羟基化合物由植物油多元醇，改性植物油多元醇，小分子多元醇和粘结力促进剂组成。所述A组分端异 氰酸酯基化合物的异氰酸酯基含量为7% 14%，优选异氰酸酯基总量含量为9% 12%;在低温涂布条件下，所述端异氰酸酯基化合物粘度为500 1500cP，优选粘度为700 1200cP。所述A组分中植物油多元醇占多羟基化合物羟基摩尔总量的比例为30 90% ;所述聚醚多元醇占多羟基化合物羟基摩尔总量的比例为10 90% ;所述聚酯多元醇占多羟基化合物羟基摩尔总量的比例为10 50%。所述A组分和B组分中的植物油多元醇为蓖麻油多元醇，大豆油多元醇或者棕榈油多元醇中的一种或两种以上的混合物。所述A组分中的聚醚多元醇和聚酯多元醇，其分子量范围在400 2000，优选自聚己二酸乙二醇酯(PEA)、聚己二酸1,4-丁二醇酯(PBA)、聚己二酸1,6-丁酯(PHA)、聚ε -己内酯(PCL)、聚氧化丙烯二醇(PPG)、聚氧乙二醇(PEG)、聚四氢呋喃二醇(PTMG)中的一种或两种以上的混合物。所述B组分端羟基化合物由植物油多元醇，改性植物油多元醇，小分子多元醇和粘结力促进剂组成；低温涂布条件下，所述B组分端羟基化合物的粘度为80 500cP，优选粘度为100 250cP。所述B组分的改性植物油多元醇是由植物油多元醇与低分子多元醇经过醇解反应得到，其中，植物油多元醇为权利要求6中的一种或一种以上的混合物；低分子多元醇优选自乙二醇(EG)、丙二醇(PG)、一缩二乙二醇(DEG)、1，4-丁二醇(BD)或甘油(GLY)中的一种或两种以上的混合物。所述B组分的小分子醇优选自乙二醇(EG)、丙二醇(PG)、1，4_ 丁二醇(BD)、新戊二醇、1,6-己二醇(HD)、甘油、一缩二乙二醇(DEG)、二缩三乙二醇中的一种或两种以上的混合物。所述B组分中的粘结力促进剂由改性的硅烷偶联剂组成，其中，硅烷偶联剂优选自Y-氨丙基二乙氧基娃烧、Y _氨丙基二甲氧基娃烧、N-β (氨乙基)-Y _氨丙基二甲氧基硅烷、N-β (氨乙基)-Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Y缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷、苯氨甲基二乙氧基娃烧、苯氣丙基二乙氧基娃烧或苯氣丙基二甲氧基娃烧中的一种或两种以上的混合物。上述低粘度无溶剂型聚氨酯复膜胶的制备方法，包括如下的步骤:(I)将一种以上的聚酯多元醇，聚醚多元醇和一种以上的植物油多元醇在105°C 120°C的真空条件下干燥I 3小时，使其含水量低于0.05% ;然后降温至50°C 60°C加入多异氰酸酯化合物，通氮气 并升温至70V 90°C反应2 4小时，即得A组分端异氰酸酯基化合物；(2)将植物油多元醇，改性植物油多元醇以及小分子醇在105°C 120°C下真空干燥I 2小时，使其含水量低于0.05% ;然后降温至50°C 60°C，加入粘结力促进剂，搅拌均匀并降温到室温，即得B组分端羟基组分；(3)将A组分和B组分按NCO: OH=L 3 1.75的比例进行混合，得到低粘度无溶剂型双组分聚氨酯复膜胶。上述步骤(2)中的改性植物油多元醇，其制备方法是将多元醇在105°C 120°C真空干燥I 2小时，使多元醇的含水量低于0.05%，然后降温至50°C 60°C，快速加入低分子多元醇，开启搅拌，通入工业氮气保护，升温至120°C 220°C进行反应，3 5小时结束反应，即得改性植物油多元醇。上述低粘度无溶剂聚氨酯复膜胶可应用于各种软包装复合材料之间的粘结，包括CPP> BOPP, PA、PET、PE、铝箔及镀铝膜其中任意两种材料的粘结。上述低粘度无溶剂聚氨酯复膜胶的A组分和B组分按NCO:0H摩尔比例1.3 1.75于30 50°C的低温条件下配胶涂布复合，可操作时间为3 10小时,上胶量为1.1 2.5g/m2。与现有技术相比，本专利技术制备的低粘度无溶剂聚氨酯复膜胶具有以下优点和有益效果:由于本专利技术的A组分端异氰酸酯基化合物是由植物油多元醇，聚醚多元醇以及聚酯多元醇与多异氰酸酯化合物反应所得，其中植物油多元醇的高官能度使组分A具有较高交联密度，而分子结构中的长侧链使A组分具有较低的粘度和较好的疏水性；同时，聚醚多元醇的加入也有助于胶粘剂粘度的降低和疏水性能的提高；一定比例的聚酯多元醇则有助于胶粘剂初粘力的提高。B组分中改性植物油多元醇为植物油多元醇的醇解产物，不仅提高了植物油多元醇的官能度，也提高了其反应活性。本专利技术中A组分粘度在700 1200cP和B组分粘度在100 2 50cP，具有较好的低温涂布性和较快的固化速度，于30 50°C涂布复合，24 36小时固化，固化后的复膜试样具有较高的剥离强度和良好的耐蒸煮性能。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。本专利技术提供的一种低粘度无溶剂型聚氨酯复膜胶，该胶粘剂包括A组分和B组分，组分A为端异氰酸酯基化合物，B组分为端羟基化合物，A组分与B组分按NCO:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低粘度无溶剂型聚氨酯复膜胶，其特征在于，包括A组分和B组分，所述A组分为端异氰酸酯基化合物，所述B组分为端羟基化合物；A组分与B组分按端异氰酸酯基：羟基的摩尔比为1.3～1.75进行混合即得低粘度无溶剂型聚氨酯复膜胶。

【技术特征摘要】
1.一种低粘度无溶剂型聚氨酯复膜胶，其特征在于，包括A组分和B组分，所述A组分为端异氰酸酯基化合物，所述B组分为端羟基化合物；A组分与B组分按端异氰酸酯基:羟基的摩尔比为1.3 1.75进行混合即得低粘度无溶剂型聚氨酯复膜胶。2.根据权利要求1所述的低粘度无溶剂型聚氨酯复膜胶，其特征在于，所述端异氰酸酯基化合物的异氰酸酯基含量为7% 14% ;所述端异氰酸酯基化合物由多异氰酸酯和多羟基化合物反应而成；所述多羟基化合物由聚酯多元醇、聚醚多元醇和植物油多元醇组成。3.根据权利要求2所述的低粘度无溶剂型聚氨酯复膜胶，其特征在于，所述植物油多元醇为蓖麻油多元醇，大豆油多元醇和棕榈油多元醇中的一种或两种以上的混合物。4.根据权利要求1所述的低粘度无溶剂型聚氨酯复膜胶，其特征在于，所述端羟基化合物由植物油多元醇组成；或者，所述端羟基化合物由植物油多元醇，改性植物油多元醇和小分子多元醇组成；或者，所述多羟基化合物由植物油多元醇，改性植物油多元醇，小分子多元醇和粘结力促进剂组成。5.根据权利要求3所述的低粘度无溶剂型聚氨酯复膜胶，其特征在于，所述改性植物油多元醇是由植物油多元醇与低分子多元醇经过醇解反应得到；所述低分子多元醇为乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、1，4-丁二醇和甘油中的一种或两种以上的混合物。6.根据权利要求4或5所述的低粘度无溶剂型聚氨酯复膜胶，其特征在于，所述植物油多元醇为蓖麻油多元醇，大豆油多元醇和棕榈油多元醇中的一种或两种以上的混合物。7.根据权利要求4所述的低粘度无溶剂型聚氨酯复膜胶，其特征在于，所述小分子多元醇为乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、新戊二醇、1，6-己二醇、甘油、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇中的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈广学，郑灿炜，王青，陈奇峰，陈双莲，
申请(专利权)人：华南理工大学，广州市冠誉铝箔包装材料有限公司，
类型：发明
国别省市：