室温快速熟化的双组分聚醚型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领域，特别是涉及一种可室温快速熟化的双组分聚醚型软包装复合粘合剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]软包装是我们生活中最常见也是必不可少的一种包装形式，被广泛应用到食品、饮料、医药、化妆品、电子产品、服装、体育用品等各种各样商品的包装，是一个不可或缺的行业。其中塑料软包装是应用最多的一种软包装，与我们的生活息息相关。塑料软包装一般是指两层或多层塑料薄膜(包括铝箔、镀铝膜、镀硅膜等薄膜)通过粘合剂复合在一起，具有美观、阻隔、卫生、安全、方便等多功能、高性能的一种复合材料。
[0003]塑料软包装特别是一些高阻隔、耐高温的塑料软包装所使用的粘合剂多数为双组分聚氨酯型粘合剂。目前采用常规的双组分聚氨酯型粘合剂复合的塑料软包装，一般都需要在40至50°C甚至更高的温度下熟化至少24至72小时才能够达到最终的复合强度或可使用的复合强度。软包装生产企业一般采用的是电加热的熟化室进行塑料软包装复合膜的熟化，因此，塑料软包装的熟化过程是一个即耗能又耗时的过程。如何低耗能快速熟化，同时又能够满足塑料软包装的外观、复合强度、耐热性等性能，是需要解决的问题，以更好满足越来越多的软包装生产企业对所使用的粘合剂的需求。
【发明内容】
[0004]基于上述现有技术所存在的问题，本发明提供一种室温快速熟化的双组分聚醚型复合粘合剂及其制备方法，能在室温下快速熟化，其透明度高、柔韧性好且耐助剂，可广泛适用于大多数塑料薄膜之间的复合。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供一种室温快速熟化的双组分聚醚型复合粘合剂，该粘合剂由主剂和固化剂按1:1的重量比组成，其中:
[0006]所述主剂为含有端羟基聚醚型聚氨酯、硅烷偶联剂和磷酸的乙酸乙酯溶液，所述端羟基聚醚型聚氨酯以平均分子量为1000?2000的聚氧化丙烯二醇、甲苯二异氰酸酯、催化剂和平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇为原料反应制成，该主剂25°C的旋转粘度为1500 ?3000mPa.s、固含量为 73 ?77% ；
[0007]所述固化剂为含有异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液、异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液和磷酸的溶液，所述异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液以平均分子量为1000?2000的聚氧化丙烯二醇、二苯基甲烷-4，4’_ 二异氰酸酯、平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇为原料反应制成；所述异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液以甲苯二异氰酸酯、三羟甲基丙烷和乙酸乙酯为原料反应制成，该固化剂25°C的旋转粘度为1000?3000mPa *s、固含量为73?77%。
[0008]本发明实施例还提供一种室温快速熟化的双组分聚醚型复合粘合剂的制备方法，用于制备本发明的粘合剂，包括:制备主剂和固化剂，其中，
[0009]制备主剂为:向以平均分子量为1000?2000的聚氧化丙烯二醇、甲苯二异氰酸酯、催化剂和平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇为原料反应制成的端羟基聚醚型聚氨酯加入乙酸乙酯，在60?70°C温度下搅拌2?3小时，混合均匀后降温至50°C，加入硅烷偶联剂和磷酸搅拌均匀，制成固含量为73?77%、25°C的旋转粘度为1500?3000mPa.s的乙酸乙酯溶液即为主剂；
[0010]制备固化剂为:将以平均分子量为1000?2000的聚氧化丙烯二醇、二苯基甲烷-4，4’_ 二异氰酸酯、平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇为原料反应制成的异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液、以甲苯二异氰酸酯、三羟甲基丙烷和乙酸乙酯为原料反应制成的异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液和磷酸混合均匀，制成固含量为73?77%，-NCO质量百分含量为4%?6%，25°C的旋转粘度为1500?3000mPa.s的溶液即为固化剂；
[0011]将上述制得的所述主剂与固化剂按1:1的重量比混合即得到室温快速熟化的双组分聚醚型复合粘合剂。
[0012]本发明的有益效果为:所用的主剂和固化剂均为聚醚型聚氨酯组成，二者的相容性好，组成的双组份聚醚型聚氨酯粘合剂具有较高的初粘力。其中，主剂由平均分子量为1000?2000的聚氧化丙烯二醇先与甲苯二异氰酸酯(TDI)反应，再由活性较高的平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇封端，这样生成的端羟基聚醚型聚氨酯具有较高的反应活性；固化剂由分子量较高的聚醚型聚异氰酸酯A的乙酸乙酯溶液和分子量较低的聚氨酯型聚异氰酸酯B的乙酸乙酯溶液组成，这样既可以保证具有较高的内聚能又可以保证具有较高的反应活性。因此，由这种主剂和固化剂组成的双组份聚醚型聚氨酯粘合剂具有较高的反应活性，能够在室温条件下快速反应，同时具有较高的粘接强度。
【具体实施方式】
[0013]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。
[0014]本发明实施例提供一种室温快速熟化的双组分聚醚型复合粘合剂，该粘合剂由主剂和固化剂按1:1的重量比组成，其中:
[0015]主剂为含有端羟基聚醚型聚氨酯、硅烷偶联剂和磷酸的乙酸乙酯溶液，端羟基聚醚型聚氨酯以平均分子量为1000?2000的聚氧化丙烯二醇、甲苯二异氰酸酯、催化剂和平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇为原料反应制成，该主剂25°C的旋转粘度为1500?3000mPa.s、固含量为 73 ?77% ；
[0016]固化剂为含有异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液、异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液和磷酸的溶液，异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液以平均分子量为1000?2000的聚氧化丙烯二醇、二苯基甲烷_4，4’ - 二异氰酸酯、平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇为原料反应制成；异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液以甲苯二异氰酸酯、三羟甲基丙烷和乙酸乙酯为原料反应制成，该固化剂25°C的旋转粘度为1000?3000mPa.s、固含量为73?77%。
[0017]上述复合粘合剂的主剂中各原料用量按重量比为:端羟基聚醚型聚氨酯73?77、硅烷偶联剂0.5?2、乙酸乙酯23?27和磷酸0.002?0.004 ；
[0018]固化剂中各原料用量按重量比为:异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液86?92、异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液8?14和磷酸0.002?0.004。
[0019]上述复合粘合剂的主剂中的端羟基聚醚型聚氨酯的羟值为30?35mgKOH/g，-NCO质量百分含量为O ;所用的硅烷偶联剂选自: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、N-(β —氨乙基)-α-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基娃烧中的任一种；
[0020]固化剂中的异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液的固含量为73?77%，-NCO质量百分含量为3%?5%，25°C的旋转粘度为2000?3000mPa-s ;异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液固含量为73?77 %，-NCO质量百分含量为11 %?14%，25°C的旋转粘度为1000?2000mPa.S0
[0021]优选的，上述主剂所用的端羟基聚醚型聚氨酯的各原料用量按重量比为:平均分子量为1000?2000的聚氧化丙烯二醇40?64、甲苯二异氰酸酯12?20、催化剂0.01?
0.02和平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇24?40，其中，所用的平均分子量为1000?2000的聚氧化丙烯二醇选自:平均分子量为1000的聚氧化丙烯二醇、平均分子量为2000的聚氧化丙烯二醇中的任一种；所用的催化剂选自:辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、有机铋、三乙胺中的任一种。该端羟基聚醚型聚氨酯由以下方式制成:在反应釜中加入平均分子量为1000?2000的聚氧化丙烯二醇、甲苯二异氰酸酯和催化剂，升温至80?90°C，反应3?4小时后降温至60°C，加入平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇，升温至80?90°C，反应3?4小时，检测产物-NCO质量