CN101134885B - 一种酯溶性双组分聚氨酯耐蒸煮铝塑复合粘合剂及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种酯溶性双组分聚氨酯耐蒸煮铝塑复合粘合剂及其制造方法，属于精细化工领域，该粘合剂包括主剂、固化剂，两者重量配比为10∶1，所述主剂的组分为：乙二醇、对苯二甲酸二甲酯、新戊二醇、间苯二甲酸、癸二酸、乙酸乙酯；固化剂的组分为：三羟基甲基丙烷、甲苯二异氰酸酯、乙酸乙酯。其主剂制造方法为：先将乙二醇与对苯二甲酸二甲酯混合加热反应生成对苯二甲酸乙二醇酯，再加入新戊二醇、间苯二甲酸、癸二酸进行醇酸酯化反应，生成聚酯多元醇预聚体，然后进行缩聚，减压至133Pa生成聚酯多元醇，再加入乙酸乙酯进行溶解稀释，完成主剂发明；其固化剂是由甲苯二异氰酸酯、三羟基甲基丙烷、乙酸乙酯共混进行加成反应制得，完成固化剂发明。该粘合剂可满足耐蒸煮铝塑复合要求，制成的复合膜满足国家标准GB1004的要求，完全可替代进口同类产品，制造方法科学合理，易于工业化生产。

Description

一种酯溶性双组分聚氨酯耐蒸煮铝塑复合粘合剂及其制造方法

技术领域：

本发明属于精细化工，涉及一种粘合剂，具体涉及一种酯溶性双组分聚氨酯耐蒸煮铝塑复合粘合剂及其主剂制造方法。

背景技术：

双组份聚氨酯胶粘剂由甲组份与乙组份按一定比例混合而成，是聚氨酯胶粘剂中最重要的一个大类。目前世界上用干法复合生产食品软包装复合膜的厂家都是使用聚氨酯胶粘剂。复合膜软包装具有携带方便、卫生、易贮存、阻隔性好、保质期长、易开启、易定量等特点。而使用高温蒸煮袋可大大延长食品的保质期，各种软包装对复合用粘合剂的要求越来越高。铝塑耐蒸煮软包装就是针对食品无菌包装的需求而开发的新型软包装，它最早用于美国宇航员的食品软包装，时至今日已在国内外十分流行。这种具有耐高温性能(121℃高温、蒸煮40分钟)的复合膜，还要满足耐油、耐酸、耐穿刺和耐低温等性能，因此必需使用特殊的耐蒸煮胶粘剂。而目前已有的粘合剂如：上海申化科技公司申请的名为无毒聚氨酯胶粘剂及其制备的专利，申请号为：87104917.1，该胶粘剂的最大问题是耐高温性能差，不能在高温蒸煮的情况下保持高强的粘合性，因此对高温蒸煮袋并不适用。虽然金坛市胶粘剂厂申请的名为聚氨酯高温蒸煮袋干式复合黏合剂及制造方法的专利，申请号为99114097.4，但该黏合剂的问题是该黏合剂制成的高温蒸煮袋在121℃的盐水蒸煮30分钟，而不能满足国家标准GB1004中对高温蒸煮食品包装袋的要求，即在高温蒸煮食品包装袋中装入饱和食盐水，在121℃条件下蒸煮40分钟。

发明内容：

根据现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种耐高温性能强，在高温蒸煮的情况下能保持高强的粘合性的酯溶性双组分聚氨酯耐蒸煮铝塑复合粘合剂及其主剂制造方法，而且制成的复合膜满足国家标准GB1004的要求，即在高温蒸煮食品包装袋中装入饱和食盐水，在121℃条件下蒸煮40分钟。

本发明是这样实现的：

一种酯溶性双组分聚氨酯耐蒸煮铝塑复合粘合剂，由主剂和固化剂组成，其特征在于：主剂和固化剂重量配比为10∶1，其中固化剂由三羟基甲基丙烷、甲苯二异氰酸酯、乙酸乙酯组成；其中主剂由乙二醇、对苯二甲酸二甲酯、新戊二醇、间苯二甲酸、癸二酸、乙酸乙酯所组成，该主剂按重量百分比的组分为：

乙二醇10％～15％

对苯二甲酸二甲酯5％～10％

新戊二醇10％～15％

间苯二甲酸5％～10％

癸二酸10％～15％

乙酸乙酯35％～60％

固化剂百分比的组分为：

三羟基甲基丙烷10％～15％

甲苯二异氰酸酯50％～60％

乙酸乙酯25％～40％

一种酯溶性双组分聚氨酯耐蒸煮铝塑复合粘合剂的制造方法，其特征在于：其主剂制造方法为：

①混合：将乙二醇与对苯二甲酸二甲酯混合加热至200℃±10℃在催化剂的作用下持续2小时，降温至120℃，然后加入新戊二醇、间苯二甲酸、癸二酸加热至220℃±10℃在催化剂的作用下持续8小时；

②缩聚：将前道工序继续加热至245℃±5℃，同时减压至133Pa持续3小时，生成聚酯多元醇及废水、废醇；

③稀释：将生成的聚酯多元醇降温至120℃，然后加入乙酸乙酯，升温至80℃～90℃持续8小时制成主剂；

其固化剂制造方法为：

①混合稀释：将甲苯二异氰酸酯与乙酸乙酯混合加热至40℃；

②加成反应：滴加三羟基甲基丙烷，滴加后升温至100℃，反应3小时，降温至40℃，生成固化剂。

由于采用此制造方法，使其产品具有涂布性能好、剥离强度高、粘接牢固等特点。所制成的铝塑复合包装袋具有良好的阻隔性、耐压性、耐热性(耐高温蒸煮121℃、40min)、耐寒性和耐介质性。卫生性能符合国家标准GB 9683-1988要求。异常毒性符合YY 0236-1996标准要求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明：

图1为本发明主剂工艺流程图；

图2为本发明固化剂工艺流程图。

具体实施方式

本发明的实施方案为：

实例1：

(1)主剂生产

按主剂重量百分比计算：取

乙二醇                12％          为48.6Kg

对苯二甲酸二甲酯      11％          为46.8Kg

新戊二醇              13％          为52.3Kg

间苯二甲酸            10％          为41.6Kg

癸二酸                12.5％        为50.6Kg

乙酸乙酯              41.5％        为164Kg

其操作步骤为：

1、混合：将48.6Kg乙二醇与对苯二甲酸二甲酯混合加热至200℃±10℃在催化剂的作用下持续2小时，产生7Kg甲醇，及对苯二甲酸乙二醇酯，其反应式为：

降温至120℃，然后加入52.3Kg新戊二醇、41.6Kg间苯二甲酸、50.6Kg癸二酸加热至220℃±10℃在催化剂的作用下持续8小时。其反应通式为：

HOCOR₃COOH+HOR₂OH→HOCOR₃COOR₂OH+H₂O

2、缩聚：将前道工序继续加热至245℃±5℃，同时减压至133Pa持续3小时，生成聚酯多元醇164Kg及废水、废醇共69Kg。然后降温至90℃。其反应通式为：

nHOCOR₃COOR₂OH→HO[COR₃COOR₂O]_nH+(n-1)H₂O

3、稀释：将生成的聚酯多元醇加入乙酸乙酯164Kg，升温至80℃～90℃持续8小时制成主剂328Kg。

(2)固化剂生产

按固化剂重量百分比计算：取

甲苯二异氰酸酯          12.8Kg         60％

三羟基甲基丙烷          3.25Kg         15％

乙酸乙酯                5.4Kg          25％

其操作步骤为：

①混合稀释：将12.8Kg甲苯二异氰酸酯与5.4Kg乙酸乙酯混合加热至40℃。

②加成反应：滴加3.25Kg三羟基甲基丙烷，滴加后升温至100℃，反应3小时，降温至40℃，生成固化剂21.4Kg。其反应式为：

OCN-R-NCO+R’(CH₂OH)₃→R’[CH₂OCONHRNCO]₃

完成本发明。

实例2：

主剂生产：

按主剂重量百分比计算，取

乙二醇                13％            39Kg

对苯二甲酸二甲酯      10％            30Kg

新戊二醇              13％            39Kg

间苯二甲酸            9％             27Kg

癸二酸                14％            42Kg

乙酸乙酯              41％            121Kg

其操作步骤为：

混合：

1、将39Kg乙二醇与30Kg对苯二甲酸二甲酯混合加热至200℃在催化剂的作用下持续2小时，产生5.6Kg甲醇，和对苯二甲酸乙二醇酯，其反应式为：

降温至120℃，然后加入39Kg新戊二醇、27Kg间苯二甲酸、42Kg癸二酸加热至220℃在催化剂的作用下持续8小时。其反应通式为：

HOCOR₃COOH+HOR₂OH→HOCOR₃COOR₂OH+H₂O

2、缩聚：将前道工序继续加热至245℃，同时减压至133Pa持续3小时，生成聚酯多元醇120Kg及废水、废醇50Kg。然后降温至90℃。其反应通式为：

nHOCOR₃COOR₂OH→HO[COR₃COOR₂O]_nH+(n-1)H₂O

3、稀释：将生成的聚酯多元醇加入乙酸乙酯121Kg，升温至80℃～90℃持续8小时制成主剂241Kg。

固化剂生产：

按固化剂重量百分比计算：取

甲苯二异氰酸酯        15Kg           60％

三羟基甲基丙烷        4Kg            16％

乙酸乙酯              6Kg            24％

其操作步骤为：

①混合稀释：将15Kg甲苯二异氰酸酯与6Kg乙酸乙酯混合加热至40℃。

②加成反应：滴加4Kg三羟基甲基丙烷，滴加后升温至100℃，反应3小时，降温至40℃，生成固化剂25Kg。其反应式为：

OCN-R-NCO+R’(CH₂OH)₃→R’[CH₂OCONHRNCO]₃

完成本发明。

Claims (2)

1.一种酯溶性双组分聚氨酯耐蒸煮铝塑复合粘合剂，由主剂和固化剂组成，其特征在于：主剂和固化剂重量配比为10∶1，其中固化剂由三羟基甲基丙烷、甲苯二异氰酸酯、乙酸乙酯组成；其中主剂由乙二醇、对苯二甲酸二甲酯、新戊二醇、间苯二甲酸、癸二酸、乙酸乙酯所组成，该主剂按重量百分比的组分为：

乙二醇10％～15％

对苯二甲酸二甲酯5％～10％

新戊二醇10％～15％

间苯二甲酸5％～10％

癸二酸10％～15％

乙酸乙酯35％～60％

其中固化剂按重量百分比的组分为：

三羟基甲基丙烷10％～15％

甲苯二异氰酸酯50％～60％

乙酸乙酯25％～40％

2.一种酯溶性双组分聚氨酯耐蒸煮铝塑复合粘合剂的制造方法，其特征在于：

其主剂制造方法为：

①混合：将乙二醇与对苯二甲酸二甲酯混合加热至200℃±10℃在催化剂的作用下持续2小时，降温至120℃，然后加入新戊二醇、间苯二甲酸、癸二酸加热至220℃±10℃在催化剂的作用下持续8小时；

②缩聚：将前道工序继续加热至245℃±5℃，同时减压至133Pa持续3小时，生成聚酯多元醇及废水、废醇；

③稀释：将生成的聚酯多元醇降温至120℃，然后加入乙酸乙酯，升温至80℃～90℃持续8小时制成主剂；

其固化剂制造方法为：

①混合稀释：将甲苯二异氰酸酯与乙酸乙酯混合加热至40℃；

②加成反应：滴加三羟基甲基丙烷，滴加后升温至100℃，反应3小时，降温至40℃，生成固化剂。

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