一种无溶剂双组份聚氨酯复合膜用粘合剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及聚氨酯粘合剂制备领域，特别是涉及一种无溶剂双组份聚氨酯复合膜用粘合剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]聚氨酯粘合剂中由于含有很强极性和化学活性的氨基甲酸酯基(-NHC00-)和异氰酸根(-NC0)，它与含有活泼氢的材料如塑料，纸张，金属等光洁表面都有着优良的化学粘合力。复合软包装由于其性能优越、价格低廉应用于国民经济的各个领域，如食品，饮料，药品，化妆品及电子产品等领域。复合软包装是根据软包装的性能需要进行两层或者多层薄膜通过粘合剂复合在一起。目前，国内大多数软包装生产商采用的是溶剂型粘合剂进行干法复合，而溶剂型粘合剂在复合过程中由于使用浓度在30%左右，会造成大量的溶剂排放。有机溶剂易燃易爆，对空气造成严重污染，而且具有一定的毒性，且溶剂挥发需要耗费大量的能源。随着人们对食品包装卫生安全性能越来越重视以及对国家对空气污染的严格控制，绿色环保型的无溶剂复合粘合剂越来越受到人们的重视。
[0003]无溶剂复合工艺流程简单，无溶剂粘合剂固含100%，不存在溶剂排放的问题，而且耗能低，效率高，是未来复合工艺的发展方向。但是，目前现有无溶剂粘合剂只能够满足普通结构如BOPP/PE，PET/PE，NY/ΡΕ等的常温包装，但一些蒸煮结构却无法通过无溶剂复合达到理想的要求。
【发明内容】
[0004]基于上述现有技术所存在的问题，本发明提供一种无溶剂双组份聚氨酯复合膜用粘合剂及其制备方法，能对蒸煮结构的复合膜进行复合，使复合膜性能满足蒸煮的要求，解决了用现有无溶剂聚氨酯粘合剂复合的NY/RCPP类复合膜蒸煮结构蒸煮后强度小，无法使用的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供一种无溶剂双组份聚氨酯复合膜用粘合剂，该粘合剂为由异氰酸酯和第一组份、磷酸反应合成的由异氰酸酯封端的A组份，与由第二组份与异氰酸酯反应合成的由羟基封端的B组份组成，其中，所述第一组份采用聚醚多元醇、聚酯多元醇、蓖麻油中的至少一种，所述第二组份采用聚醚多元醇、聚酯多元醇、蓖麻油中的至少一种，所述A、B两组份的官能团摩尔比为1.2?2.0:1。
[0006]本发明实施方式还提供一种无溶剂双组份聚氨酯复合膜用粘合剂的制备方法，包括:
[0007]分别合成由异氰酸酯封端的A组份与由羟基封端的B组份，由合成的A、B两组份组成该无溶剂双组份聚氨酯复合膜用粘合剂，该粘合剂中所述A、B两组份的官能团摩尔比为1.2?2.0:1 ;其中，
[0008]所述合成由异氰酸酯封端的A组份的方式如下:
[0009]将多异氰酸酯与第一组份混合均匀，加入磷酸，50?60°C保温2?3小时，后升温至80?90°C保温反应3?4小时，反应完成检测NCO质量百分含量合格后，生成的产物即为由异氰酸酯封端的A组份；其中，所述第一组份采用聚醚多元醇、聚酯多元醇、蓖麻油中的至少一种；
[0010]所述合成由羟基封端的B组份的方式如下:
[0011]将第二组份与异氰酸酯混合均匀后升温至50?60°C保温2?3小时，再升温至80?90°C保温3?4小时，反应后检测羟值和粘度合格后，生成的产物即为由羟基封端的B组份，其中，所述第二组份采用聚醚多元醇、聚酯多元醇、蓖麻油中的至少一种。
[0012]本发明的有益效果为:该无溶剂双组份聚氨酯粘合剂，环境友好，无溶剂排放，适用于多种结构的复合，能够达到较高的剥离强度，尤其在应用于NY/RCPP结构时，121°C蒸煮30分钟后能够满足食品包装要求。
【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无溶剂双组份聚氨酯复合膜用粘合剂，该粘合剂为由异氰酸酯和第一组份、磷酸反应合成的由异氰酸酯封端的A组份，与由第二组份与异氰酸酯反应合成的由羟基封端的B组份组成，其中，第一组份采用聚醚多元醇、聚酯多元醇、蓖麻油中的至少一种，第二组份采用聚醚多元醇、聚酯多元醇、蓖麻油中的至少一种，A、B两组份的官能团摩尔比为1.2?2.0:1。
[0015]上述粘合剂中，合成由异氰酸酯封端的A组份的方式如下:
[0016]将100重量份的多异氰酸酯与110?170重量份的第一组份，加入0.01?0.03重量份的磷酸，50?60°C保温2?3小时，后升温至80?90°C保温反应3?4小时，反应完成检测NCO质量百分含量合格后，生成的产物即为由异氰酸酯封端的A组份；
[0017]合成由羟基封端的B组份的方式如下:
[0018]将100重量份的第二组份与7?20重量份的异氰酸酯混合均匀后升温至50?60°C保温2?3小时，再升温至80?90°C保温3?4小时，反应后检测羟值和粘度合格后，生成的产物即为由羟基封端的B组份。
[0019]优选的，上述粘合剂中，A组份的110?170重量份的第一组份由80?100重量份的聚醚二元醇、20?50重量份的聚醚多元醇以及10?20重量份的聚酯多元醇组成；
[0020]B组份的第二组份采用聚醚多元醇。
[0021]上述粘合剂中，合成由异氰酸酯封端的A组份中，反应完成检测NCO含量合格为:用二正丁胺法检测产物中NCO的质量百分含量，当NCO质量百分含量为13%?15%时，SP合格。
[0022]合成由羟基封端的B组份中，反应后检测羟值和粘度合格为:取样测羟值与粘度，当羟值为200?220mgK0H/g，粘度为2400?2600mPa.s时合格。
[0023]上述粘合剂中，A、B组份中的异氰酸酯包括:
[0024]液态的2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯，固态的4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯，异氟尔酮二异氰酸酯，碳化二亚胺改性的二苯基甲烷二异氰酸酯，多苯基多亚甲基多异氰酸酯中的一种或几种的混合物。
[0025]优选的，上述粘合剂中，A组份中的第一组份采用聚醚多元醇和聚酯多元醇时，聚醚多元醇的分子量为400?3000，平均官能度为2?3，聚酯多元醇的分子量为400?3000，平均官能度为2?3 ;
[0026]B组份中的第二组份采用聚醚多元醇时，聚醚多元醇的分子量为400?700，平均官能度为2?3。
[0027]本发明实施例还提供一种无溶剂双组份聚氨酯复合膜用粘合剂的制备方法，用于制备上述粘合剂，包括:
[0028]分别合成由异氰酸酯封端的A组份与由羟基封端的B组份，由合成的A、B两组份组成该无溶剂双组份聚氨酯复合膜用粘合剂，该粘合剂中A、B两组份的官能团摩尔比为1.2 ?2.0:1 ;其中，
[0029]合成由异氰酸酯封端的A组份的方式如下:
[0030]将多异氰酸酯与第一组份混合均匀，加入磷酸，50?60°C保温2?3小时，后升温至80?90°C保温反应3?4小时，反应完成检测NCO质量百分含量合格后，生成的产物为由异氰酸酯封端的A组份；其中，第一组份采用聚醚多元醇、聚酯多元醇、蓖麻油中的至少一种；
[0031]合成由羟基封端的B组份的方式如下:
[0032]将第二组份与异氰酸酯混合均匀后升温至50?60°C保温2?3小时，再升温至80?90°C保温3?4小时，反应后检测羟值和粘度合格后，生成的产物即为由羟基封端的B组份，其中，第二组份采用聚醚多元醇、聚酯多元醇、蓖麻油中的至少一种。
[0033]上述制备方法中，合成由异氰酸酯封端的A组份中各原料用量为:110?170重量份的第一组份、100重量份的多异氰酸酯和0.01?0.03重量份的磷酸；
[0034]合成由羟基封端的B组份中各用量的用量为:100重量份的第二组份聚醚多元醇与7?20重量份的异氰酸酯。
[0035]优选的，上述制备方法中，合成由异氰酸酯封端的A组份原料中的110?170重量份的第一组份由80?100重量份的聚醚二元醇、20?50重量份的聚醚多元醇以及10?20重量份的聚酯多元醇组成；
[0036]合成由羟基封端的B组份原料中的第二组份采用聚醚多元醇。
[0037]上述制备方法中，合成由异氰酸酯封端的A组份中，反应完成检测NCO含量合格为:用二正丁胺法检测产物中NCO的质量百分含量，当NCO质量百分含量为13%?15%时，即合格。
[0038]合成由羟基封端的B组份中，反应后检测羟值和粘度合格为:取样测羟值与粘度，当羟值为200?220mgK0H/g，粘度为2400?2