无溶剂双组份聚氨酯复合粘合剂技术3
2007-02-13 阅读 84

 

端异氰酸根预聚体是聚酯二元醇与MDI的齐聚物和聚醚二元醇与MDI的齐聚物的混合体;端羟基预聚体是聚酯二元醇与聚醚多元醇的混合体,羟基对异氰酯基团的比例应在11.6(摩尔比)左右。

    

    在聚酯的选择方面,聚酯的分子结构对聚氨酯的性能有很大影响。为了得到具有高强度和一定柔韧性的胶膜,聚酯中各种成分要有适当的搭配。其中,脂肪族二元酸例如己二酸和癸二酸,其分子中的线性、碳氢链增加了聚酯的柔性链段,因而也就增加了聚氨酯最终产物的柔韧性并降低了凝固点。链中引入芳香环能增加刚性和抗氧化的能力,并由于空间阻碍使水解试剂难以接近酯键,从而提高了抗水解的性能。适用的芳香族二酸有间苯二甲酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸或酸酐。

    

    简单的二醇,例如乙二醇,13-丙二醇或14-丁二醇,能形成有优良柔性的线性聚酯链并具有强的结晶倾向,由短链二醇形成的聚酯具有高的一COO一键密度,因此具有较强的分子间吸引力。这一点可以解释其强的结晶倾向性,同时也是它们抗极性溶剂性差以及与碳氢化合物相溶性差的原因。而支链化的二醇,如12-丙二醇由于侧链的存在而妨碍了分子间的缔和,同时对酯键起了空间保护作用,因而改善了抗热、抗氧化、抗水解的性能,并具有较弱的结晶倾向和较好的耐溶剂性。

    

    在双组份无溶剂型粘合剂中,单独使用聚酯远远不能满足所要求的全部性能,需要选用聚醚进行调整。首先,聚醚型聚氨酯柔韧性好,能降低产品的粘度。第二,由于聚醚与聚酯相比,其分子链间相互作用力较弱,可以调节产品的内聚强度,提高产品的粘接性能。第三,聚醚弹性体的耐水解性远远优于聚酯型弹性体,这一点反映了醚基具有超过酯基的优异水解稳定性。第四,使用聚醚可以降低成本。

    

    在聚醚的选择方面,适用的聚醚有环氧丙烷聚醚、环氧丙烷一环氧乙烷共聚聚醚,可通过改变所用聚醚的分子量来调整产品粘度及粘接强度。在保持聚酯分子量不变的惰况下,改变聚醚分子量,产品的粘度随聚醚分子量的增大而减小。这是因为聚醚分子量越小,分子链越短,则聚合物中氨酯键密度越大,分子间引力越大,产品的粘度就越高。

    

    四、应用前景分析

     

    目前我国由于成本原因,无溶剂双组份聚氨酯粘合剂还远远没有普及,主要使用的还是溶剂型粘合剂。但从长远的角度来看,无溶剂产品有着不可替代的优点,在今后所占的比例也将不断上升。

    

    20多年前德国Herberts公司使用无溶剂聚氨酯胶粘剂复合包装材料以来,由于其工艺明显的经济性、安全性及对环境保护的优势,以及复膜工艺及设备的不断发展,使其在欧洲等发达国家从2O年前使用量的10%,迅速增加到现在的80%左右。

    

    近年来,随着食品工业的蓬勃发展,使双组份聚氨酯复合薄膜用胶粘剂这一行业不断扩大,据不完全统计,目前市场容量已达到40000吨/年左右。现在全国共有聚氨酯复膜类胶粘剂生产厂家100多家,均为溶剂型胶粘剂。在今后应逐步重视无溶剂粘合剂的开发,宜采取技术引进和自主研发相结合的路线,尽快开发出符合使用要求的产品。

    

    按照目前国内的行业现状,无溶剂胶粘剂在国内普及还需要至少五到十年,但目前溶剂型产品也在向着高固含、低粘度方向发展,还涌现出了水性、醇溶性等使用低毒、低残留溶剂的胶粘剂产品。我们相信,随着产业水平的不断提升和出于环境保护的考虑,无溶剂胶的前景会更好。