耐食品添加剂软包装复合粘合剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及化学粘合剂，特别是涉及一种耐食品添加剂软包装复合粘合剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]食品软包装是食品商品的重要组成部分，它既可以保护食品，使食品在离开工厂到消费者手中的流通过程中，防止生物、化学、物理等外来因素的损害，也可以有保持食品本身稳定质量的功能。食品软包装一般都是多层薄膜通过粘合剂复合而成，市面上的很多食品中都添加了食盐、醋、香精、食用油、乙基麦芽酚、辣椒油、麦芽糊精等多种食品添加剂，这些食品添加剂往往具有很强的渗透性，很容易透过包装物的内层，造成分层的现象，因此这类食品软包装一般是含有铝箔或镀铝膜等高阻隔性材料的复合结构。常规的复合结构有:PET//AL//PE、PET//AL//RCPP、PET//AL//NY//RCPP等，这些食品软包装包装内容物后需要通过水煮或蒸煮灭菌，这就要求所使用的复合粘合剂即具有较高的粘接强度，同时具有优异的耐热性和耐食品添加剂等性能。而目前常规的食品软包装复合粘合剂虽然能够满足复合强度和耐热性的要求，但包装内容物后室温放置15d左右即出现内层分层的现象，即耐食品添加剂性能较差。
【发明内容】
[0003]基于上述现有技术所存在的问题，本发明提供一种耐食品添加剂软包装复合粘合剂及其制备方法，可广泛应用于聚酯(PET)膜、尼龙(PA)膜、高温蒸煮型流延聚丙烯(RCPP)膜、PE膜、铝箔等结构之间的复合，包装内容物后可进行100°C水煮和125°C蒸煮灭菌，装填含有多种食品添加剂的内容物加速老化测试(60°C，14d)内层结构不分层。
[0004]为解决上述技术问题，本发明提供一种耐食品添加剂软包装复合粘合剂，该粘合剂由主剂和固化剂按8?6:1的重量比组成；
[0005]其中，所述主剂为含有聚酰胺-聚酯多元醇、双酚A型环氧树脂和硅烷偶联剂的乙酸乙酯溶液，该主剂25°C下旋转粘度为1000?2000mPa.s、固含量为55?65% ；
[0006]所述固化剂为含有异氰酸酯预聚物的乙酸乙酯溶液，该固化剂25°C下旋转粘度为1000 ?3000mPa.s、固含量为 73 ?77%。
[0007]上述粘合剂的主剂中各组分用量按重量比为:聚酰胺-聚酯多元醇81?91、双酚A型环氧树脂8?18、硅烷偶联剂0.5?2和乙酸乙酯53?82 ;
[0008]所述固化剂是将异氰酸酯和乙酸乙酯混合后于40°C搅拌均匀，然后加入低分子多元醇，升温至70?80°C反应3?4小时，降至室温后制得，其中各组分的重量比为:异氰酸酯40?68、低分子多元醇8?18和乙酸乙酯17?30。
[0009]上述粘合剂的主剂中的聚酰胺-聚酯多元醇是以间苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸、二聚酸、4-胺甲基-1，8-辛二胺、新戊二醇、1，6_己二醇和乙二醇为原料，加入催化剂和抗氧剂，经酰胺化、酯化、缩聚反应后制成的聚酰胺-聚酯多元醇，该聚酰胺-聚酯多元醇的相对分子质量为8000?12000，酸值小于2mgKOH/g，羟值为10?15mgKOH/g。
[0010]上述粘合剂中，主剂的聚酰胺-聚酯多元醇的各组份用量按重量比为:间苯二甲酸26?34、对苯二甲酸4?15、己二酸3?27、二聚酸3?8、4_胺甲基-1，8-辛二胺0.2?0.8、新戊二醇11?19、1，6-己二醇8?16、乙二醇4?17、催化剂0.002?0.006、抗氧剂0.004 ?0.012 ；
[0011]所述催化剂选自:辛酸亚锡、三氧化二锑、二月桂酸二丁基锡、醋酸锑或钛酸四正丁酯中的一种；
[0012]所述抗氧化剂选自:四[β _(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、亚磷酸三苯酯、β _(3，5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的一种；
[0013]所述经酰胺化、酯化、缩聚反应后制成聚酰胺-聚酯多元醇的步骤为:
[0014]酰胺化反应:将二聚酸、4-胺甲基-1,8-辛二胺加入到反应釜中，升温至210?2300C，反应2?4小时，完成酰胺化反应，得到酰胺化产物。
[0015]酯化反应:将酰胺化产物、间苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸、新戊二醇、1，6_己二醇、乙二醇、催化剂和抗氧剂加入到聚酯合成釜中，升温至210?230°C，反应6?10小时，完成酯化反应，出水量占原料总重量的11?13%，酯化产物的酸值小于等于15mgKOH/g ；
[0016]缩聚反应:酯化反应完成后，对所述聚酯合成釜内抽真空，按-0.02MPa、-0.04MPa、-0.06MPa、-0.08MPa依次各预抽30分钟，釜温控制在245?255°C，之后进行长抽真空操作，真空度达到-0.1MPa,长抽时间为3?6小时，长抽真空后所述聚酯合成釜的馏出醇占原料总重量的4?8%，出料得到羟值为10?15mgKOH/g，酸值彡2mgKOH/g，相对分子质量为8000?12000的最终产物即为聚酰胺-聚酯多元醇。
[0017]上述粘合剂的主剂中，双酚A型环氧树脂采用环氧值为0.05?0.4的双酚A型环氧树脂；
[0018]所述硅烷偶联剂选自:3_缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、Ν_(β —氨乙基)-α-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷等中的一种或两种。
[0019]上述粘合剂的主剂中，双酚A型环氧树脂选自:Ε35、Ε20、Ε12、Ε06中的任一种。
[0020]上述粘合剂的固化剂中的异氰酸酯选自:对苯二亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的任一种；
[0021]所述低分子多元醇选自:三羟甲基丙烷、蓖麻油、一缩二乙二醇、1，3-丙二醇中的任一种。
[0022]本发明实施例还提供一种耐食品添加剂软包装复合粘合剂的制备方法，该方法用于制备本发明所述的粘合剂，包括以下步骤:
[0023]制备主剂:
[0024]将聚酰胺-聚酯多元醇加入乙酸乙酯和双酚A型环氧树脂，升温至80?90°C搅拌3?4小时，完全溶解后降温至50°C，加入0.5?2重量份的硅烷偶联剂搅拌均匀，即为主剂，该主剂25°C下的旋转粘度为1000?2000mPa.s、固含量为55?65% ;
[0025]制备固化剂:
[0026]反应釜中加入异氰酸酯和乙酸乙酯混合，于40°C下搅拌均匀，然后加入低分子多元醇，升温至70?80°C反应3?4h，降至室温，得到含有异氰酸酯预聚物的乙酸乙酯溶液即为固化剂，该固化剂25°C下的旋转粘度为1000?3000mPa.s、固含量为73?77% ;
[0027]将制得的所述主剂和所述固化剂按重量比8?6:1混合，搅拌均匀，即得到耐食品添加剂软包装复合粘合剂。
[0028]上述方法中，制备主剂的各组分按重量比为:聚酰胺-聚酯多元醇81?91、乙酸乙酯53?82和双酚A型环氧树脂8?18 ;
[0029]所述制备固化剂的各组分的按重量比为:异氰酸酯40?68、低分子多元醇8?18和乙酸乙酯17?30。
[0030]本发明的有益效果为:由含有聚酰胺-聚酯多元醇的乙酸乙酯溶液作主剂，与含有异氰酸酯预聚物的乙酸乙酯溶液作固化剂，形成一种双组分聚氨酯粘合剂，该粘合剂交联固化后对PET、PA、RCPP、PE、铝箔等各种基材均具有较高的粘接强度。主剂中采用通过引入部分聚酰胺链段的聚酯多元醇为主要成分，可提高粘合剂的耐热性、耐小分子助剂、耐食品添加剂、耐化学性等性能；同时加入双酸A型环氧树脂提尚粘合剂的耐热性，加入娃烧偶联剂提尚对销笛的附着力。因此该粘合剂在耐各种食品添加剂性能及耐热性等性能上具有十分优异的表现。
【具体实施方式】
[0031]下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0032]本发明实施例提供一种耐食品添加剂软包装复合粘合剂，该粘合剂由主剂和固化剂按8:1?6:1的重量比组成；
[0033]其中，主剂为含有聚酰胺-聚酯多元醇、双酚A型环氧树脂和硅烷偶联剂的乙酸乙酯溶液，该主剂25°C下旋转粘度为1000?2000mPa.s、固含量为55?65% ；
[0034]固化剂为含有异氰酸酯预聚物的乙酸乙酯溶液，该固化剂25°C下旋转粘度为1000 ?3000mPa.s、固含量为 73 ?77%。
[0035]上述主剂中，各组分用量按重量比为:聚酰胺-聚酯多元醇81?91，双酚A型环氧树脂8?18，硅烷偶联剂0.5?2，乙酸乙酯53?82。
[0036]上述主剂中的聚酰胺-聚酯多元醇相对分子质量为8000?12000，酸值小于2mgKOH/g，轻值为10?15mgKOH/g，该聚酰胺-聚醋多元醇是以间苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸、二聚酸、4-胺甲基-1，8-辛二胺、新戊二醇、1，6_己二醇和乙二醇为原料，加入催化剂和抗氧剂，各组份经酰胺化、酯化、缩聚反应后制成的聚酰胺-聚酯多元醇。
[0037]其中，各组份用量按重量比为:间苯二甲酸26?34、对苯二甲酸4?15、己二酸3?27、二聚酸3?8、4_胺甲基-1，8-辛二胺0.2?0.8、新戊二醇11?19、1，6-己二醇8?16、乙二醇4?17、催化剂0.002?0.006、抗氧剂0.004?0.012 ;
[0038]催化剂选自辛酸亚锡、三氧化二锑、二月桂酸二丁基锡、醋酸锑或钛酸四正丁酯中的一种；
[0039]抗氧化剂选自四[β _