软包装复合工艺中胶粘剂的选择与使用条件取决于复合基材、复合产品用途及复合机工艺条件,主要使用前ａ.～ｃ.类型商品。胶的类型、组成、浓度、涂布量、干燥条件是相互联系的,关键选择适宜类型的聚氨酯胶用溶剂调整到与复合机速度相适应的浓度,干燥条件要保证溶剂能充分挥发干燥,涂布量ＣＷ一般控制在于1.5～5.0ｇ?ｍ-2,可由ＣＷ=ＫμρＷ计算,式中Ｋ为转移率,经验值在1/4～1/6,随涂布辊微孔、胶辊压力、刮刀角度、薄膜表面状态、胶粘剂粘度不同而变化;μ为涂布辊微孔深度;ρ为胶粘剂密度;Ｗ为胶粘剂的使用浓度(含固体%)。
1 通用的溶剂型聚氨酯胶粘剂
溶剂型胶粘剂因其易于调节和便于涂敷等优点,在国内软包装复适用胶粘剂中占有尽大比例,其生产和使用技术较成熟。一般含30%～50%固体树脂(少数50%以上),以低毒的酯、标牌胶水酮、醇类为溶剂,其胶可简单分为单组分和双组份。
单组份一般为聚醚型端ＮＣＯ基在湿气作用下天生取代脲扩链或交联成大分子,同时溶剂挥发而成膜固化,可适当加扩链剂来进步粘接强度,多用于纸塑复合产品,溶剂为无毒的酯类,该胶与橡胶-溶剂型比,粘接强度高,透明光亮,无难闻的苯类气味
双组份普通型是复适用胶中最重要的品种,由甲乙双组分组成,一般甲组分主剂为聚酯(或聚醚)多元醇与二异氰酸酯(如ＴＤＩ、ＭＤＩ)在特定条件下反应数小时获得氨基甲酸酯聚合物(端基为-ＯＨ),辅以溶剂来调节其粘度(0.5～6.5Ｐａ.ｓ)和固含量(35%～75%),乙组分固化剂为二异氰酸酯和三羟甲基丙烷加成物,端基为-ＮＣＯ。使用时甲乙组分以适当比例混合,为了涂布均匀及有利浸润,多数以醋酸乙酯为溶剂稀释至工作浓度约20%使用。该胶粘剂初粘性大,对ＰＥ、ＯＰＰ、ＣＰＰ、ＰＥＴ、ＯＰＡ薄膜、镀铝膜、和铝箔等均具有良好的粘接性能,适用于它们相互之间的干式复合,且兼具耐热和抗介质腐蚀,复合薄膜制品可包装一般干燥食品、药品等,耐100℃水煮,但不宜在高温蒸煮时使用。国内已有多种系列产品基本能满足需要。
2 耐高温、低温型的聚氨酯胶粘剂
通过多异氰酸酯交联固化的聚氨酯胶粘剂不宜在120℃以上高温蒸煮条件下使用,为防止复合产品在高温杀菌时芳香族聚氨酯胶分离出致癌物芳香胺向里层渗透,危害健康,最好采用脂肪族ＨＭＤＩ或ＩＰＤＩ型胶。此外采用共聚措施也能进步蒸煮性能。国内溶剂型聚氨酯胶普遍存在耐低温性能差的题目,在严冷地区(0℃以下)长期贮存,会产生晶化现象,失往活动性。由结晶性越高的聚酯所制胶的粘度越大,活动性越差,低温时越易白化胶凝。在聚酯合成时,引进醚键和芳环,再与异氰酸酯反应天生的胶粘剂,在低温下贮存不会冻结。
3 低溶剂型聚氨酯胶粘剂
软包装用聚氨酯胶通常固含量一般为30%～40%,少数达50%以上。进步胶粘剂的固含量,从而减少溶剂散发量来降低公害是目前的一种方向。由于浓度高合成时易产生凝胶、粘度大,在高速复合时涂胶时易产生飞丝,给存贮和涂布带来困难,故必须降低胶的粘度,其基本途径是采用低分子量、低粘度的聚酯多元醇与多异氰酸酯进行配制。聚酯分子量以1500～2000为好,分子量太小,交联反应速度慢,初粘性差,粘接强度也低。聚酯合成中可通过测定其羟值来控制醇酸缩合反应的程度,用特定的稀释剂稀释终极产品,获得适度的低分子量、低粘度的聚酯满足涂布要求。
4 水基型聚氨酯胶粘剂
目前聚氨酯胶粘剂以溶剂型为主,所用有机溶剂易燃、易爆、易挥发、气味大,有毒,使用时造成污染带来公害。随着很多国家、部分颁布法令限制挥发性有机化合物(ＶＯＣ)的使用,以水代溶剂作分散介质,对环境友好,无毒、不可燃、可用现有的使用设备、设备较易清洗,胶粘剂从溶剂型到水基型的转变已成必然。
水性聚氨酯胶粘剂性能主要取决于预聚体的性能。由聚醚多元醇制得的预聚体有良好的水解稳定性,较好的柔韧性和延伸性,且耐低温性能好,而聚酯多元醇型预聚体内聚力大,粘接强度高。芳香族型预聚体有较好的强度,但不耐黄变,而脂肪族型预聚体耐黄变性优良。
5 100%反应性聚氨酯胶粘剂
100%反应性聚氨酯胶粘剂是完全反应、组份固含量100%的无溶剂型胶粘剂,主要有单组分和双组分型,用于不需干燥烘道的无溶剂新型干法复合机。
第一代单组份湿固化产品粘度变化快、固化速度慢、易产生ＣＯ2气泡。第二、三代双组份胶不但初粘性好,且耐高温蒸煮,可适用于Ａｌ箔等粘接。该胶在干法复合薄膜制造上应用的迅速发展成为近年来聚氨酯胶粘剂发展的重要特点之一。
