本發(fā)明屬于膠黏劑技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種雙組份無溶劑聚氨酯膠黏劑。
背景技術(shù):
聚氨酯材料是一類產(chǎn)品形態(tài)多樣的多用途合成樹脂,近20年來,隨著產(chǎn)品品種、應用領(lǐng)域、產(chǎn)業(yè)規(guī)模的迅速擴大,聚氨酯已成為發(fā)展最快的高分子合成材料工業(yè)之一,逐漸形成了目前世界上居第六大合成材料地位。近年來,我國聚氨酯材料是全球增長率最快的,在合成樹脂中的比重也越來越大。目前,在我國復合軟包裝行業(yè),溶劑型聚氨酯膠黏劑被廣泛應用。然而有機溶劑具有揮發(fā)性大,氣味大,易燃易爆的危險,造成了環(huán)境安全問題日趨嚴重。在軟包裝行業(yè),大多數(shù)是以干式復合為主,有溶劑殘留問題的存在,因而食品軟包裝存在食品安全問題。因此不符合綠色環(huán)保,隨著生活水平的提高,人們對安全與環(huán)境衛(wèi)生的進一步重視,無溶劑型的聚氨酯膠黏劑將是軟包裝行業(yè)的發(fā)展趨勢。
然而無溶劑型聚氨酯膠黏劑由于沒有溶劑的存在,粘度往往偏大,因此潤濕性較差,涂布困難。為保其涂布性,需將其粘度降低,因此需降低主劑分子量,使合成樹脂分子量變小,然而分子量變小后,粘接強度也隨之降低,特別是軟包裝需經(jīng)過蒸煮殺菌處理,高溫后,剝離強度變得更低,因此目前的無溶劑型聚氨酯膠黏劑只能夠滿足常溫包裝。
目前有公司公開了一種無溶劑型聚氨酯膠黏劑,有著優(yōu)異的耐高溫性和耐水性,然而其可適用的復合基材范圍偏窄;另有公開的一種無溶劑型聚氨酯膠黏劑,然而其粘度偏高,不適合低溫涂布,使得可使用的復合材料變得狹隘,并在室溫或低溫下難以復合涂布,可操作性差,并使得能耗不能降低,既而成本增加。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷,本發(fā)明的目的是提出一種雙組份無溶劑聚氨酯膠黏劑,具有低粘度高剝離強度的性能,可彌補以上不足。
本發(fā)明的目的將通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn):
一種雙組份無溶劑聚氨酯膠黏劑,包括a組分和b組分,所述a組分為端異氰酸酯的聚氨酯預聚體,所述b組分為多羥基化合物,所述a組分與所述組分b按nco/oh=1.0~1.1比例混合。
一種制備上述的雙組份無溶劑聚氨酯膠黏劑的方法,包括以下步驟:
步驟1)將多羥基化合物和多異氰酸酯化合物進行反應,測定產(chǎn)物的nco含量,當nco含量恒定不變時,冷卻至室溫出料,得到的透明液體即為所述a組分;
步驟2)將含羥基化合物和助劑進行反應,冷卻至室溫出料,得到的透明液體即為所述b組分;
步驟3)所述a組分與所述組分b按nco/oh=1.0~1.1配置混合得到所述雙組份無溶劑聚氨酯膠黏劑。
進一步的,所述多羥基化合物由聚酯多元醇、聚醚多元醇和小分子多元醇混合而成,所述聚酯多元醇由乙二醇、丙二醇和己二酸經(jīng)過聚酯反應制得,所述小分子多元醇包括乙二醇、丙二醇、甘油和tmp。
進一步的,所述多異氰酸酯化合物包括二環(huán)己基甲烷-4,4’-二異氰酸酯(hmdi)、異佛爾酮二異氰酸酯(ipdi)、多亞甲基多苯基異氰酸酯(papi)中一種或多種。
進一步的,所述含羥基化合物為聚己內(nèi)酯二醇、聚碳酸酯二醇、聚氧化丙烯三醇、端羥基聚丁二烯、蓖麻油改性三元醇、小分子多元醇中一種或多種,所述小分子多元醇包括乙二醇、丙二醇、甘油和tmp。
進一步的,所述助劑包括填料、催化劑、耐水解穩(wěn)定劑和交聯(lián)劑,所述填料為碳酸鈣、鈦白粉、滑石粉、云母粉、氧化鋁中的一種或多種,所述催化劑為辛酸亞錫和/或三亞乙基二胺,所述耐水解穩(wěn)定劑為碳化二亞胺,所述交聯(lián)劑為三乙醇胺。
進一步的,所述助劑還包括松香樹脂
本發(fā)明的突出效果為:本發(fā)明提供了一種雙組份無溶劑型聚氨酯膠黏劑,不含溶劑,為環(huán)保型膠黏劑;由聚己內(nèi)酯二醇、聚碳酸酯二醇配置的聚氨酯膠黏劑具有優(yōu)異的耐水解性;加入松香樹脂可以使得含羥基化合物可以更好地溶解在一起;碳化二亞胺為耐水解穩(wěn)定劑,可以提高膠黏劑的耐水解性;三乙醇胺為有催化性的交聯(lián)劑,可以提高固化速度,使得膠黏劑具有較高的初粘性。
以下便結(jié)合實施例,對本發(fā)明的具體實施方式作進一步的詳述,以使本發(fā)明技術(shù)方案更易于理解、掌握。
具體實施方式
實施例1
本實施例的一種雙組份無溶劑聚氨酯膠黏劑,包括a組分和b組分,a組分為端異氰酸酯的聚氨酯預聚體,b組分為多羥基化合物。
一種制備上述的雙組份無溶劑聚氨酯膠黏劑的方法,包括以下步驟:
步驟1)將聚酯多元醇、聚氧化丙烯二醇(分子量600)、丙二醇、hmdi、ipdi、papi按重量比例為2:1:0.5:3:2:1.5進行反應,測定產(chǎn)物的nco含量,當nco含量恒定不變時,冷卻至室溫出料,得到的透明液體即為a組分,黏度為2300mpa.s;
步驟2)將聚己內(nèi)酯二醇、聚碳酸酯二醇、聚氧化丙烯三醇(分子量1000)、填料碳酸鈣、三乙醇胺按重量比例為2:2:3:3:0.5配置,辛酸亞錫、三亞乙基二胺各為b組分總重量的0.1%和0.5%,碳化二亞胺為2%,另可加入松香樹脂1%,進行反應,冷卻至室溫出料,得到的透明液體即為b組分,黏度為1800mpa.s;
步驟3)a組分與組分b按nco/oh=1.0配置混合得到雙組份無溶劑聚氨酯膠黏劑。
實施例2
本實施例的一種雙組份無溶劑聚氨酯膠黏劑,包括a組分和b組分,a組分為端異氰酸酯的聚氨酯預聚體,b組分為多羥基化合物。
一種制備上述的雙組份無溶劑聚氨酯膠黏劑的方法,包括以下步驟:
步驟1)將聚酯多元醇、聚氧化丙烯二醇(分子量800)、hmdi、ipdi按重量比例為1.5:2.5:4:2進行反應,測定產(chǎn)物的nco含量,當nco含量恒定不變時,冷卻至室溫出料,得到的透明液體即為a組分,黏度為2000mpa.s;
步驟2)將tmp、聚氧化丙烯三醇(分子量1000)、蓖麻油改性三元醇(分子量900)、三乙醇胺按重量比例為2:4.5:3:0.5配置,辛酸亞錫為總重量的0.5%,碳化二亞胺為2%,另可加入松香樹脂0.5%,進行反應,冷卻至室溫出料,得到的透明液體即為b組分,黏度為1600mpa.s;
步驟3)a組分與組分b按nco/oh=1.1配置混合得到雙組份無溶劑聚氨酯膠黏劑。
實施例3
本實施例的一種雙組份無溶劑聚氨酯膠黏劑,包括a組分和b組分,a組分為端異氰酸酯的聚氨酯預聚體,b組分為多羥基化合物。
一種制備上述的雙組份無溶劑聚氨酯膠黏劑的方法,包括以下步驟:
步驟1)將聚氧化丙烯二醇(分子量1000)、丙二醇、hmdi、ipdi按重量比例為3:1:1:5進行反應,測定產(chǎn)物的nco含量,當nco含量恒定不變時,冷卻至室溫出料,得到的透明液體即為a組分,黏度為1850mpa.s;
步驟2)將端羥基聚丁二烯(分子量1200)、聚氧化丙烯三醇(分子量1000)、甘油、tmp、填料滑石粉、三乙醇胺按重量比例為3:2:0.5:0.5:3.5:0.5配置,辛酸亞錫為總重量的0.3%,碳化二亞胺為2%,加入松香樹脂0.5%,進行反應,冷卻至室溫出料,得到的透明液體即為b組分,黏度為1800mpa.s;
步驟3)a組分與組分b按nco/oh=1.0配置混合得到雙組份無溶劑聚氨酯膠黏劑。
以pet/pe基材為例,涂布試驗,測試剝離強度
由此可見,本發(fā)明制備的膠黏劑具有低粘度和優(yōu)異的低溫涂布性,具有好的初粘性,具有好的剝離強度,以及蒸煮后能夠保持很好的剝離強度。
本發(fā)明尚有多種實施方式,凡采用等同變換或者等效變換而形成的所有技術(shù)方案,均落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。