在研究制造食品復(fù)合包裝材料用膠領(lǐng)域, 已有人研究用雙組分水性聚氨酯作為復(fù)合薄膜干法復(fù)合膠粘劑, 使制品仍具有較好的復(fù)合強(qiáng)度及柔軟性。一種復(fù)合塑料薄膜粘接用水性膠與一種溶劑型膠的粘接強(qiáng)度的比較示例。

     水性聚氨酯適用于復(fù)合薄膜制備,其性能甚至比溶劑型的還好。國(guó)外對(duì)水性聚氨酯作復(fù)合薄膜用膠有不斷的研究成果出現(xiàn), 而較簡(jiǎn)單的制備方法大多是丙酮法。例如1999 年Fricke 等發(fā)明的作復(fù)合包裝薄膜用膠的水性聚氨酯膠粘劑的制備方法:以0 .15molDMPA為陰離子型親水性擴(kuò)鏈劑, 將0 .25molTDI 和0.1molPPG(羥值:56)混合, 加入0 .1g 二月桂酸二丁基錫做催化劑, 在95 ℃下反應(yīng)5 小時(shí), 然后降溫至30 ℃, 加入200g 丙酮和三乙胺成鹽, 再用410g 水?dāng)嚢杌旌线M(jìn)行乳化, 最后蒸出丙酮溶劑, 得到適用于軟包裝復(fù)合薄膜用膠。此法相對(duì)簡(jiǎn)便, 重現(xiàn)性佳,得到粒徑為10nm ～ 5000nm 的線性水性聚氨酯。產(chǎn)品相對(duì)分子質(zhì)量高、品質(zhì)優(yōu)。因是非交聯(lián)型, 耐溶劑性差;使用大量低沸點(diǎn)丙酮(40 %～ 70 %), 安全性和經(jīng)濟(jì)性欠佳。

     除了丙酮法, 制備水性聚氨酯膠粘劑的另一主要方法是預(yù)聚體法。預(yù)聚體混合法勿需大量溶劑,正是環(huán)保迫切要求的。目前, 預(yù)聚體法已成為工業(yè)上生產(chǎn)膠粘劑較成熟的方法。首先在制備端異氰酸酯聚氨酯預(yù)聚體同時(shí)引入離子基團(tuán), 中和后生成離聚物, 然后在攪拌下加入水。此時(shí), 發(fā)生兩種現(xiàn)象。一是聚氨酯預(yù)聚物在水中分散成水性聚氨酯, 二是端異氰酸酯基團(tuán)與水反應(yīng), 使聚氨酯分子擴(kuò)鏈。若反應(yīng)控制不當(dāng), 極易產(chǎn)生凝膠。為此, 常用脂肪族異氰酸酯合成預(yù)聚體, 它們的反應(yīng)活性較低, 在水中反應(yīng)緩和, 且所得產(chǎn)品耐光性能突出, 粘接性能也不差。將280g 聚(酯-醚)二醇(分子量2000)和15 .4gDMPA 與11 .3g 三乙胺, 29 .4gMDI , 11 .1gIPDI 和36 .6gTMXDI , 于70 ℃反應(yīng)3 小時(shí), 所生成的已中和的異氰酸酯接尾的預(yù)聚物在快速攪拌下分散于557g 水中, 然后慢慢加入3 .05g 乙醇胺和4 .8g 乙二胺在30g 水中的溶液。得到一個(gè)穩(wěn)定的半透明的水性聚氨酯分散液, 此水性聚氨酯分散液, 用滾筒涂在表面經(jīng)處理的聚丙烯、聚乙烯、聚酯和鋁箔等薄膜上, 干燥, 熱復(fù)合, 有良好的粘接性質(zhì) 。但是目前國(guó)內(nèi)異氰酸酯可選用的品種極少, 限制了聚氨酯膠粘劑的發(fā)展。耐光型的脂肪族異氰酸酯如HDI 、IPDI、H12MDI 等在國(guó)外聚氨酯膠粘劑產(chǎn)品中應(yīng)用較廣的原料, 國(guó)內(nèi)只有少數(shù)品種小批量試產(chǎn), 而這些量少價(jià)高原料進(jìn)口渠道也不暢。因此國(guó)內(nèi)大多數(shù)僅用TDI 為二異氰酸酯原料。

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