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醇溶型双组分聚氨酯黏合剂

2021-08-02 11:191730


溶剂型黏合剂(包括无机溶剂型和水性黏合剂等)的性能还未完全达到溶剂型黏合剂的水平,因而在当前以及今后较长一段时间里,溶剂型聚氨酯黏合剂仍将存在并大量使用。但是,溶剂型黏合剂在生产和使用过程中都会对人体健康和环境造成一定的危害,随着人们安全意识和环保意识的不断增强,特别是食品包装材料强制性认证标准即将于明年开始执行,从原材料采购、生产工艺、产品使用过程中对人体的安全性、使用后的废弃物对环境的安全性等方面都将作出严格的规定。
在此,向大家介绍符合绿色环保要求的醇溶型聚氨酯黏合剂,同时它也具有双组分溶剂型聚氨酯黏合剂的基本优点,相信其今后必将占据一定的市场份额。

  醇溶型双组分聚氨酯黏合剂的特点
  1.醇溶型双组分聚氨酯黏合剂的突出优点
  (1)不含游离的异氰酸酯单体,改善了操作环境。目前国内大多数黏合剂厂在双组分酯溶型黏合剂的生产过程中,尤其是在固化剂的生产工艺上存在较大的问题,产品中往往含有大量游离的甲苯二异氰酸酯(简称TDI)单体。在复合过程中,由于加热挥发的原因,TDI单体会随着乙酸乙酯释放出来。TDI有剧毒性,我们平时关注的是TDI对食品安全的影响,却经常忽视TDI对操作环境的影响以及对操作人员身体健康的危害。
  (2)对湿度不敏感,提高了黏合剂的稳定性和适应性。尤其是在长江以南地区,潮湿天气在全年中占有相当高的比例,湿气对双组分酯溶型黏合剂的影响很大,经常会带来复合质量问题。
  (3)以乙醇为溶剂,生产成本降低,卫生性能好,对环境无污染。乙醇与乙酸乙酯相比,具有更低的毒性,并且通常情况下溶剂残留较少。同时,乙醇价格便宜,仅相当于乙酸乙酯价格的一半。而且,醇溶型双组分聚氨酯黏合剂的上胶量只相当于酯溶型黏合剂的70%~75%,可有效降低复合成本。
  (4)对醇溶型聚氨酯印刷油墨具有良好的相容性和黏结性能。
  (5)复合膜具有很好的透明性和较高的剥离强度,比单组分水性黏合剂适应的复合基材范围更广,剥离强度更高。在冬季温度较低时,醇溶型聚氨酯黏合剂本身的抗冻性能也更佳。
  (6)对复合设备的适应性好,采用一般的干式复合机即可直接进行生产,无须对设备进行改造。而无溶剂黏合剂需配备专门的复合设备;水性黏合剂由于水的表面张力较大,需配备专门的涂布辊,而且水蒸气对复合设备还会造成一定的腐蚀。因此,醇溶型双组分聚氨酯黏合剂更适合目前国内绝大多数软包装厂的设备情况。
  (7)初黏性好,复合时不会产生隧道现象,可低温或常温熟化,降低熟化费用。
  2.醇溶型双组分聚氨酯黏合剂的缺点
  与酯溶型黏合剂相比,醇溶型双组分聚氨酯黏合剂也存在不足之处,主要有以下几点。
  (1)耐热性不理想,不能用于100℃以上的蒸煮包装复合。
  (2)耐内容物性不好,其复合膜、袋在包装有机液体、农药等强腐蚀性的物质或产品时容易产生质量问题。
  (3) 适应材料的广泛性不及酯溶型黏合剂,主要是对于某些剥离强度要求较高的包装结构,复合性能还达不到酯溶型黏合剂的水平。
  (4)不能同酯溶型黏合剂共混,因此如果这两种黏合剂要在同一台干式复合机上交替使用时,需做好设备的清洗工作。
  (5)国内目前仍大量使用氯化聚丙烯型含苯油墨,此类油墨对醇类溶剂比较敏感,若干式复合时控制不当,往往会产生未干发黏的现象。

  醇溶型双组分聚氨酯黏合剂应用试验
  以湖州欧美化学有限公司生产的醇溶型双组分聚氨酯黏合剂为例,目前有3个品种:高固含量、通用型黏合剂AG-1070A/B;高固含量、高强度黏合剂AT-6070A/B;高固含量、镀铝膜型黏合剂AV-8070A/B。此外,还有相应的高初黏力型黏合剂。这些黏合剂产品可满足客户对塑/塑、塑/铝、纸/铝以及VMCPP、VMPET等包装结构的要求,已经广泛应用于生产药品、饼干、方便面、干果、膨化食品、茶叶等产品的复合软包装。
  下面是对这几种醇溶型双组分聚氨酯黏合剂应用特性的试验。
  1.AG-1070A/B
  AG-1070A/B外观呈淡黄色或无色透明,固含量为70%±2%,配比为AG-1070A∶AG-1070B=6∶1。
  试验条件:①黏合剂:工作浓度25%,黏度14.6s/25℃,上胶量2.1g/m2;②复合条件:日本富士复合机,复合速度100m/min,干燥温度60℃、70℃、85℃,复合辊温度60℃;③熟化条件:熟化温度40℃,熟化时间24小时。
测量复合膜试样的剥离强度,结果见表1。

表1 AG-1070A/B粘合剂应用试验结果

  2.AT-6070A/B
  AT-6070A/B外观呈淡黄色或无色透明,固含量70%±2%,配比为AT-6070A∶AT-6070B=6∶1。
  试验条件:①黏合剂:工作浓度25%,黏度14.6s/25℃,上胶量2.1g/m2;②复合条件:日本富士复合机,复合速度100m/min,干燥温度60℃、70℃、85℃,复合辊温度60℃;③熟化条件:熟化温度40℃,熟化时间24小时。
测量复合膜试样的剥离强度,结果见表2。

表2 AT-6070A/B粘合剂应用试验结果

  3.AV-8070A/B
  AV-8070A/B外观呈淡黄色或无色透明,固含量70%±2%,配比为AV-8070A∶AV-8070B=16∶1。
  试验条件:①黏合剂:工作浓度25%,黏度15.4s/25℃,上胶量1.9g/m2;②复合条件:日本富士复合机,复合速度100m/min,干燥温度60℃、70℃、85℃,复合辊温度60℃;③熟化条件:熟化温度40℃,熟化时间24小时。
  测量复合膜试样的剥离强度,结果见表3。

表3 AV-8070A/B粘合剂应用试验结果

的不断提高,复合膜包装的环保问题受到日益广泛的重视,欧美化学公司凭借自身的研发力量,不但完全替代了进口的醇溶型黏合剂,而且带动了整个行业对环保产品的重视。近年来国内已有一些厂家开始生产醇溶型黏合剂,如北京化工研究院、浙江新东方等、目前已形成了1000吨左右的市场规模,今后其市场覆盖率必将不断得到提高。


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