一种耐蒸煮型改性聚氨酯胶粘剂的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制胶工艺，具体涉及一种聚氨酯胶粘剂的制备方法。
【背景技术】
[0002]目前聚氨酯胶粘剂以溶剂型为主，国内食品包装复合膜行业中使用的胶粘剂更是绝大部分是溶剂型，因此存在对环境的污染和安全问题，并且耗用大量能源。据估算仅食品包装行业每年排放到大气中的有机溶剂就超过40万吨。有机溶剂易燃易爆、易挥发、气味大、使用时造成空气污染，具有或多或少的毒性。溶剂型粘合剂在生产过程中排放的溶剂不仅会污染空气，直接危害操作工人的健康，而且最终仍会有小部分溶剂无法排除，残留在食品包装中危害消费者的健康，这比食品本身的安全隐患更可怕。欧、美已立法限制溶剂型胶粘剂的使用量。美国环保局规定每加仑胶粘剂在涂布作业中，不得散发2.9磅以上的溶剂。而在国内涂布业中使用的溶剂型胶粘剂固含量一般在25%，溶剂挥发量为每加仑6磅左右。
[0003]无溶剂型胶粘剂是发展趋势，无溶剂型胶粘剂中聚氨酯胶粘剂的使用量非常大，但是随着食品制造方法和杀菌方法的逐渐完善，食品的包装方法也有了新变化，高性能复合制品一蒸煮袋正日益增多。而聚氨酯胶粘剂的缺点是在高温和高湿下易水解而降低粘接强度。所以要确保在蒸煮的高湿热环境下聚氨酯胶粘剂的性能，必须进行特殊的分子设计。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供耐蒸煮型改性聚氨酯胶粘剂的制备方法，其具有更强的耐热和耐水性能。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种耐蒸煮型改性聚氨酯胶粘剂的制备方法，包含制备组份A的步骤和制备组份B的步骤:
[0006]制备组份A的步骤为:
[0007]将二异氰酸酯和聚醚二元醇倒入合成反应釜进行聚合反应，最终制得异氰酸酯预聚物，该异氰酸酯预聚物为组份A ；
[0008]制备组份B的步骤为:
[0009](I)将小分子二元醇、己二酸、对苯二甲酸甲酯和间苯二甲酸倒入合成反应釜中进行酯化反应，制得芳香族聚酯二元醇；
[0010](2)将步骤(I)中制得的芳香族聚酯二元醇与活性聚醚混合后得到组份B。
[0011]还包含将组份A和组份B混合进行固化反应的步骤。
[0012]作为本发明的一种优选实施方式，上述在制备组份A的步骤中，所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI )，所述聚醚二元醇的分子量为1000。
[0013]作为本发明的一种优选实施方式，上述制备组份B的步骤(I)是将计量好的二甘醇和/或1，4 丁二醇与己二酸、对苯二甲酸甲酯和间苯二甲酸进行混合，在反应釜中通氮气，搅拌升温，当温度升至140?160°C，发生酯化反应，继续缓慢升温，反应6h后升温至210°C，进行减压酯化反应获得分子量为600?1000的聚酯二醇。
[0014]作为本发明的一种优选实施方式，上述制备组份B的步骤(2)是将步骤(I)中得到的聚酯二醇与分子量为2000的端伯胺基聚氧化丙烯混合后制得组份B。
[0015]作为本发明的一种优选实施方式，上述组份A的制备步骤中，异氰酸根的残留量为 NC0%=4.5 ?10。
[0016]作为本发明的一种优选实施方式，上述组份A的制备步骤中，异氰酸根的残留量为 NC0%=5.0 ?8。
[0017]作为本发明的一种优选实施方式，上述将组份A和组份B混合进行固化反应的步骤中，组份A和组份B的质量比为100:10?100:20。
[0018]本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0019]本发明是专门用来制备蒸煮包装袋的无毒、高性能无溶剂型聚氨酯胶粘剂。
[0020]本发明的主要组分为由脂肪族异氰酸酯和聚醚二元醇形成的末端含有异氰酸酯-NCO基团的预聚物组成的A组分；己二酸、对苯二甲酸甲酯和间苯二甲酸聚合得到的芳香族聚酯和活泼聚醚混合组成的B组分。针对蒸煮包装袋的无毒、高性能无溶剂型聚氨酯胶粘剂，本发明进行了特殊的结构设计，如在A组分中采用异佛尔酮二异氰酸酯(iroi)的六元脂环，以及B组分中采用含有对苯二甲酸和间苯二甲酸的苯环的聚酯，将大大提高产品的耐热和耐水性能，并能提高产品的内聚能，从而提高产品的剥离强度；其次B组分中引入了活性聚醚，其比羟基的反应活性高很多，从而反应速度快，由于最终形成的化学键较强，能提高产品的耐热性能和耐水性能，以及初粘强度和最终剥离强度；另外A组分中采用脂环族二异氰酸酯(异佛尔酮二异氰酸酯IPDI)制备用于食品和药品包装的耐蒸煮的无溶剂聚氨酯胶粘剂。这类胶粘剂在复合软包装材料时，经高温水解不会产生芳香胺类有毒物质；同时本发明在制备异氰酸酯封端预聚体时，将严格控制异氰酸酯残留量，同时组分中加入了活性聚醚，其反应活性和反应速度均较高，在固化时能快速的将游离的异氰酸酯反应完全，避免其向膜内迁移。这样的结构设计使获得的产品具有固化速度快，初粘强度和最终剥离强度较高，以及耐蒸煮和无毒物质残留的特点。
【附图说明】
[0021]图1为本发明的工艺流程图；
[0022]图2为本发明的固化原理示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合实施例描述本发明【具体实施方式】:
[0024]图1示出了本发明的工艺流程图，其反应了本发明的整个工艺过程的制备原理，图2反应了 A组份和B组份的固化原理；
[0025]本发明的制备方法主要包含组份A的制备步骤和组份B的制备步骤，当需要进行复合时，组份A和组份B按比例混合，放到具有加热保温功能的胶盘里，温度控制在45?80°C，使粘度控制在500?1500mPa.s，然后通过多辊涂布系统涂布到基材上，涂胶后不必经烘道加热干燥，因为它本身没有任何溶剂，直接就可与另一基材进行复合；
[0026]本发明是专门用来制备蒸煮包装袋的无毒、高性能无溶剂型聚氨酯胶粘剂。
[0027]本发明的主要组分为由脂肪族异氰酸酯和聚醚二元醇形成的末端含有异氰酸酯-NCO基团的预聚物组成的A组分；己二酸、对苯二甲酸甲酯和间苯二甲酸聚合得到的芳香族聚酯和活泼聚醚混合组成的B组分。针对蒸煮包装袋的无毒、高性能无溶剂型聚氨酯胶粘剂，本发明进行了特殊的结构设计，如在A组分中采用异佛尔酮二异氰酸酯(iroi)的六元脂环，以及B组分中采用含有对苯二甲酸和间苯二甲酸的苯环的聚酯，将大大提高产品的耐热和耐水性能提闻，并能提闻广品的内聚能，从而提闻广品的剥尚强度；其次B组分中引入了活性聚醚，其比羟基的反应活性高很多，从而反应速度快，由于最终形成的化学键较强，能提高产品的耐热性能和耐水性能，以及初粘强度和最终剥离强度；另外A组分中采用脂环族二异氰酸酯(异佛尔酮二异氰酸酯IPDI)制备用于食品和药品包装的耐蒸煮的无溶剂聚氨酯胶粘剂。这类胶粘剂在复合软包装材料时，经高温水解不会产生芳香胺类有毒物质；同时本发明在制备异氰酸酯封端预聚体时，将严格控制异氰酸酯残留量，同时组分中加入了活性聚醚，其反应活性和反应速度均较高，在固化时能快速的将游离的异氰酸酯反应完全，避免其向膜内迁移。这样的结构设计使获得的产品具有固化速度快，初粘强度和最终剥离强度较高，以及耐蒸煮和无毒物质残留的特点。其固化原理示意图如图2。
[0028]本发