室溫快速熟化的雙組分聚醚型復合粘合劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及化學粘合劑領域，特別是涉及一種可室溫快速熟化的雙組分聚醚型軟包裝復合粘合劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]軟包裝是我們生活中最常見也是必不可少的一種包裝形式，被廣泛應用到食品、飲料、醫藥、化妝品、電子產品、服裝、體育用品等各種各樣商品的包裝，是一個不可或缺的行業。其中塑料軟包裝是應用最多的一種軟包裝，與我們的生活息息相關。塑料軟包裝一般是指兩層或多層塑料薄膜(包括鋁箔、鍍鋁膜、鍍硅膜等薄膜)通過粘合劑復合在一起，具有美觀、阻隔、衛生、安全、方便等多功能、高性能的一種復合材料。
[0003]塑料軟包裝特別是一些高阻隔、耐高溫的塑料軟包裝所使用的粘合劑多數為雙組分聚氨酯型粘合劑。目前采用常規的雙組分聚氨酯型粘合劑復合的塑料軟包裝，一般都需要在40至50°C甚至更高的溫度下熟化至少24至72小時才能夠達到最終的復合強度或可使用的復合強度。軟包裝生產企業一般采用的是電加熱的熟化室進行塑料軟包裝復合膜的熟化，因此，塑料軟包裝的熟化過程是一個即耗能又耗時的過程。如何低耗能快速熟化，同時又能夠滿足塑料軟包裝的外觀、復合強度、耐熱性等性能，是需要解決的問題，以更好滿足越來越多的軟包裝生產企業對所使用的粘合劑的需求。
【發明內容】
[0004]基于上述現有技術所存在的問題，本發明提供一種室溫快速熟化的雙組分聚醚型復合粘合劑及其制備方法，能在室溫下快速熟化，其透明度高、柔韌性好且耐助劑，可廣泛適用于大多數塑料薄膜之間的復合。
[0005]為解決上述技術問題，本發明提供一種室溫快速熟化的雙組分聚醚型復合粘合劑，該粘合劑由主劑和固化劑按1:1的重量比組成，其中:
[0006]所述主劑為含有端羥基聚醚型聚氨酯、硅烷偶聯劑和磷酸的乙酸乙酯溶液，所述端羥基聚醚型聚氨酯以平均分子量為1000?2000的聚氧化丙烯二醇、甲苯二異氰酸酯、催化劑和平均分子量為400的聚氧化丙烯二醇為原料反應制成，該主劑25°C的旋轉粘度為1500 ?3000mPa.s、固含量為 73 ?77% ；
[0007]所述固化劑為含有異氰酸酯預聚物A的乙酸乙酯溶液、異氰酸酯預聚物B的乙酸乙酯溶液和磷酸的溶液，所述異氰酸酯預聚物A的乙酸乙酯溶液以平均分子量為1000?2000的聚氧化丙烯二醇、二苯基甲烷-4，4’_ 二異氰酸酯、平均分子量為400的聚氧化丙烯二醇為原料反應制成；所述異氰酸酯預聚物B的乙酸乙酯溶液以甲苯二異氰酸酯、三羥甲基丙烷和乙酸乙酯為原料反應制成，該固化劑25°C的旋轉粘度為1000?3000mPa *s、固含量為73?77%。
[0008]本發明實施例還提供一種室溫快速熟化的雙組分聚醚型復合粘合劑的制備方法，用于制備本發明的粘合劑，包括:制備主劑和固化劑，其中，
[0009]制備主劑為:向以平均分子量為1000?2000的聚氧化丙烯二醇、甲苯二異氰酸酯、催化劑和平均分子量為400的聚氧化丙烯二醇為原料反應制成的端羥基聚醚型聚氨酯加入乙酸乙酯，在60?70°C溫度下攪拌2?3小時，混合均勻后降溫至50°C，加入硅烷偶聯劑和磷酸攪拌均勻，制成固含量為73?77%、25°C的旋轉粘度為1500?3000mPa.s的乙酸乙酯溶液即為主劑；
[0010]制備固化劑為:將以平均分子量為1000?2000的聚氧化丙烯二醇、二苯基甲烷-4，4’_ 二異氰酸酯、平均分子量為400的聚氧化丙烯二醇為原料反應制成的異氰酸酯預聚物A的乙酸乙酯溶液、以甲苯二異氰酸酯、三羥甲基丙烷和乙酸乙酯為原料反應制成的異氰酸酯預聚物B的乙酸乙酯溶液和磷酸混合均勻，制成固含量為73?77%，-NCO質量百分含量為4%?6%，25°C的旋轉粘度為1500?3000mPa.s的溶液即為固化劑；
[0011]將上述制得的所述主劑與固化劑按1:1的重量比混合即得到室溫快速熟化的雙組分聚醚型復合粘合劑。
[0012]本發明的有益效果為:所用的主劑和固化劑均為聚醚型聚氨酯組成，二者的相容性好，組成的雙組份聚醚型聚氨酯粘合劑具有較高的初粘力。其中，主劑由平均分子量為1000?2000的聚氧化丙烯二醇先與甲苯二異氰酸酯(TDI)反應，再由活性較高的平均分子量為400的聚氧化丙烯二醇封端，這樣生成的端羥基聚醚型聚氨酯具有較高的反應活性；固化劑由分子量較高的聚醚型聚異氰酸酯A的乙酸乙酯溶液和分子量較低的聚氨酯型聚異氰酸酯B的乙酸乙酯溶液組成，這樣既可以保證具有較高的內聚能又可以保證具有較高的反應活性。因此，由這種主劑和固化劑組成的雙組份聚醚型聚氨酯粘合劑具有較高的反應活性，能夠在室溫條件下快速反應，同時具有較高的粘接強度。
【具體實施方式】
[0013]下面對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明的保護范圍。
[0014]本發明實施例提供一種室溫快速熟化的雙組分聚醚型復合粘合劑，該粘合劑由主劑和固化劑按1:1的重量比組成，其中:
[0015]主劑為含有端羥基聚醚型聚氨酯、硅烷偶聯劑和磷酸的乙酸乙酯溶液，端羥基聚醚型聚氨酯以平均分子量為1000?2000的聚氧化丙烯二醇、甲苯二異氰酸酯、催化劑和平均分子量為400的聚氧化丙烯二醇為原料反應制成，該主劑25°C的旋轉粘度為1500?3000mPa.s、固含量為 73 ?77% ；
[0016]固化劑為含有異氰酸酯預聚物A的乙酸乙酯溶液、異氰酸酯預聚物B的乙酸乙酯溶液和磷酸的溶液，異氰酸酯預聚物A的乙酸乙酯溶液以平均分子量為1000?2000的聚氧化丙烯二醇、二苯基甲烷_4，4’ - 二異氰酸酯、平均分子量為400的聚氧化丙烯二醇為原料反應制成；異氰酸酯預聚物B的乙酸乙酯溶液以甲苯二異氰酸酯、三羥甲基丙烷和乙酸乙酯為原料反應制成，該固化劑25°C的旋轉粘度為1000?3000mPa.s、固含量為73?77%。
[0017]上述復合粘合劑的主劑中各原料用量按重量比為:端羥基聚醚型聚氨酯73?77、硅烷偶聯劑0.5?2、乙酸乙酯23?27和磷酸0.002?0.004 ；
[0018]固化劑中各原料用量按重量比為:異氰酸酯預聚物A的乙酸乙酯溶液86?92、異氰酸酯預聚物B的乙酸乙酯溶液8?14和磷酸0.002?0.004。
[0019]上述復合粘合劑的主劑中的端羥基聚醚型聚氨酯的羥值為30?35mgKOH/g，-NCO質量百分含量為O ;所用的硅烷偶聯劑選自:3_縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-縮水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、N-(β —氨乙基)-α-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基娃燒中的任一種；
[0020]固化劑中的異氰酸酯預聚物A的乙酸乙酯溶液的固含量為73?77%，-NCO質量百分含量為3%?5%，25°C的旋轉粘度為2000?3000mPa-s ;異氰酸酯預聚物B的乙酸乙酯溶液固含量為73?77 %，-NCO質量百分含量為11 %?14%，25°C的旋轉粘度為1000?2000mPa.S0
[0021]優選的，上述主劑所用的端羥基聚醚型聚氨酯的各原料用量按重量比為:平均分子量為1000?2000的聚氧化丙烯二醇40?64、甲苯二異氰酸酯12?20、催化劑0.01?
0.02和平均分子量為400的聚氧化丙烯二醇24?40，其中，所用的平均分子量為1000?2000的聚氧化丙烯二醇選自:平均分子量為1000的聚氧化丙烯二醇、平均分子量為2000的聚氧化丙烯二醇中的任一種；所用的催化劑選自:辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫、有機鉍、三乙胺中的任一種。該端羥基聚醚型聚氨酯由以下方式制成:在反應釜中加入平均分子量為1000?2000的聚氧化丙烯二醇、甲苯二異氰酸酯和催化劑，升溫至80?90°C，反應3?4小時后降溫至60°C，加入平均分子量為400的聚氧化丙烯二醇，升溫至80?90°C，反應3?4小時，檢測產物-NCO質量