CN104877614B - 室温快速熟化的双组分聚醚型复合粘合剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种室温快速熟化的双组分聚醚型复合粘合剂及其制备方法,该粘合剂由主剂和固化剂构成;其中主剂是由平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇、TDI、平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇制成的端羟基聚醚型聚氨酯、硅烷偶联剂、磷酸组成的乙酸乙酯溶液;固化剂是由平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇、MDI、平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇合成的异氰酸酯预聚物A、由TDI、三羟甲基丙烷合成的异氰酸酯预聚物B、磷酸、乙酸乙酯组成的混合物。主剂和固化剂1:1混合后可直接用于塑料软包装材料的复合,能够在室温条件下快速熟化,并具有优异的复合强度。
Description
技术领域
本发明涉及化学粘合剂领域,特别是涉及一种可室温快速熟化的双组分聚醚型软包装复合粘合剂及其制备方法。
背景技术
软包装是我们生活中最常见也是必不可少的一种包装形式,被广泛应用到食品、饮料、医药、化妆品、电子产品、服装、体育用品等各种各样商品的包装,是一个不可或缺的行业。其中塑料软包装是应用最多的一种软包装,与我们的生活息息相关。塑料软包装一般是指两层或多层塑料薄膜(包括铝箔、镀铝膜、镀硅膜等薄膜)通过粘合剂复合在一起,具有美观、阻隔、卫生、安全、方便等多功能、高性能的一种复合材料。
塑料软包装特别是一些高阻隔、耐高温的塑料软包装所使用的粘合剂多数为双组分聚氨酯型粘合剂。目前采用常规的双组分聚氨酯型粘合剂复合的塑料软包装,一般都需要在40至50℃甚至更高的温度下熟化至少24至72小时才能够达到最终的复合强度或可使用的复合强度。软包装生产企业一般采用的是电加热的熟化室进行塑料软包装复合膜的熟化,因此,塑料软包装的熟化过程是一个即耗能又耗时的过程。如何低耗能快速熟化,同时又能够满足塑料软包装的外观、复合强度、耐热性等性能,是需要解决的问题,以更好满足越来越多的软包装生产企业对所使用的粘合剂的需求。
发明内容
基于上述现有技术所存在的问题,本发明提供一种室温快速熟化的双组分聚醚型复合粘合剂及其制备方法,能在室温下快速熟化,其透明度高、柔韧性好且耐助剂,可广泛适用于大多数塑料薄膜之间的复合。
为解决上述技术问题,本发明提供一种室温快速熟化的双组分聚醚型复合粘合剂,该粘合剂由主剂和固化剂按1:1的重量比组成,其中:
所述主剂为含有端羟基聚醚型聚氨酯、硅烷偶联剂和磷酸的乙酸乙酯溶液,所述端羟基聚醚型聚氨酯以平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇、甲苯二异氰酸酯、催化剂和平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇为原料反应制成,该主剂25℃的旋转粘度为1500~3000mPa·s、固含量为73~77%;
所述固化剂为含有异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液、异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液和磷酸的溶液,所述异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液以平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇为原料反应制成;所述异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液以甲苯二异氰酸酯、三羟甲基丙烷和乙酸乙酯为原料反应制成,该固化剂25℃的旋转粘度为1000~3000mPa·s、固含量为73~77%。
本发明实施例还提供一种室温快速熟化的双组分聚醚型复合粘合剂的制备方法,用于制备本发明的粘合剂,包括:制备主剂和固化剂,其中,
制备主剂为:向以平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇、甲苯二异氰酸酯、催化剂和平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇为原料反应制成的端羟基聚醚型聚氨酯加入乙酸乙酯,在60~70℃温度下搅拌2~3小时,混合均匀后降温至50℃,加入硅烷偶联剂和磷酸搅拌均匀,制成固含量为73~77%、25℃的旋转粘度为1500~3000mPa·s的乙酸乙酯溶液即为主剂;
制备固化剂为:将以平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇为原料反应制成的异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液、以甲苯二异氰酸酯、三羟甲基丙烷和乙酸乙酯为原料反应制成的异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液和磷酸混合均匀,制成固含量为73~77%,-NCO质量百分含量为4%~6%,25℃的旋转粘度为1500~3000mPa·s的溶液即为固化剂;
将上述制得的所述主剂与固化剂按1:1的重量比混合即得到室温快速熟化的双组分聚醚型复合粘合剂。
本发明的有益效果为:所用的主剂和固化剂均为聚醚型聚氨酯组成,二者的相容性好,组成的双组份聚醚型聚氨酯粘合剂具有较高的初粘力。其中,主剂由平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇先与甲苯二异氰酸酯(TDI)反应,再由活性较高的平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇封端,这样生成的端羟基聚醚型聚氨酯具有较高的反应活性;固化剂由分子量较高的聚醚型聚异氰酸酯A的乙酸乙酯溶液和分子量较低的聚氨酯型聚异氰酸酯B的乙酸乙酯溶液组成,这样既可以保证具有较高的内聚能又可以保证具有较高的反应活性。因此,由这种主剂和固化剂组成的双组份聚醚型聚氨酯粘合剂具有较高的反应活性,能够在室温条件下快速反应,同时具有较高的粘接强度。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。
本发明实施例提供一种室温快速熟化的双组分聚醚型复合粘合剂,该粘合剂由主剂和固化剂按1:1的重量比组成,其中:
主剂为含有端羟基聚醚型聚氨酯、硅烷偶联剂和磷酸的乙酸乙酯溶液,端羟基聚醚型聚氨酯以平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇、甲苯二异氰酸酯、催化剂和平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇为原料反应制成,该主剂25℃的旋转粘度为1500~3000mPa·s、固含量为73~77%;
固化剂为含有异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液、异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液和磷酸的溶液,异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液以平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇为原料反应制成;异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液以甲苯二异氰酸酯、三羟甲基丙烷和乙酸乙酯为原料反应制成,该固化剂25℃的旋转粘度为1000~3000mPa·s、固含量为73~77%。
上述复合粘合剂的主剂中各原料用量按重量比为:端羟基聚醚型聚氨酯73~77、硅烷偶联剂0.5~2、乙酸乙酯23~27和磷酸0.002~0.004;
固化剂中各原料用量按重量比为:异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液86~92、异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液8~14和磷酸0.002~0.004。
上述复合粘合剂的主剂中的端羟基聚醚型聚氨酯的羟值为30~35mgKOH/g,-NCO质量百分含量为0;所用的硅烷偶联剂选自:3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-缩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-氨丙基三甲氧基硅烷中的任一种;
固化剂中的异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液的固含量为73~77%,-NCO质量百分含量为3%~5%,25℃的旋转粘度为2000~3000mPa·s;异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液固含量为73~77%,-NCO质量百分含量为11%~14%,25℃的旋转粘度为1000~2000mPa·s。
优选的,上述主剂所用的端羟基聚醚型聚氨酯的各原料用量按重量比为:平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇40~64、甲苯二异氰酸酯12~20、催化剂0.01~0.02和平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇24~40,其中,所用的平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇选自:平均分子量为1000的聚氧化丙烯二醇、平均分子量为2000的聚氧化丙烯二醇中的任一种;所用的催化剂选自:辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、有机铋、三乙胺中的任一种。该端羟基聚醚型聚氨酯由以下方式制成:在反应釜中加入平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇、甲苯二异氰酸酯和催化剂,升温至80~90℃,反应3~4小时后降温至60℃,加入平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇,升温至80~90℃,反应3~4小时,检测产物-NCO质量百分含量为0,羟值为30~35mgKOH/g,反应完毕后的产物即为端羟基聚醚型聚氨酯。
优选的,上述固化剂所用的异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液的各原料用量按重量比为:平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇18~28、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯28~37、平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇19~23、乙酸乙酯23~27;其中所用的平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇选自平均分子量为1000的聚氧化丙烯二醇、平均分子量为2000的聚氧化丙烯二醇中的任一种。该异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液由以下方式制成:在反应釜中加入平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇和二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯,升温至80~90℃,反应3~4小时后降温至60℃,加入平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇,升温至80~90℃,反应3~4小时,检测羟值为0mgKOH/g,反应完毕,最后降温至60℃加入乙酸乙酯,搅拌均匀,制成固含量为73~77%,-NCO质量百分含量为3%~5%,25℃的旋转粘度为2000~3000mPa·s的乙酸乙酯溶液即为异氰酸酯预聚物A。该异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液原料中,所用的平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇选自平均分子量为1000的聚氧化丙烯二醇、平均分子量为2000的聚氧化丙烯二醇中的任一种。
优选的,上述固化剂所用的异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液的各原料用量按重量比为:甲苯二异氰酸酯53~68、三羟甲基丙烷9~20、乙酸乙酯23~27;该异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液由以下方式制成:将甲苯二异氰酸酯和乙酸乙酯,于40℃温度下搅拌均匀,然后加入三羟甲基丙烷,升温至70~80℃反应3~4小时,降至室温,制成固含量为73~77%,-NCO质量百分含量为11%~14%,25℃的旋转粘度为1000~2000mPa·s的乙酸乙酯溶液即为异氰酸酯预聚物B。
本发明还提供一种室温快速熟化的双组分聚醚型复合粘合剂的制备方法,用于制备上述的粘合剂,包括制备主剂和固化剂,其中,
制备主剂为:向以平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇、甲苯二异氰酸酯、催化剂和平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇为原料反应制成的端羟基聚醚型聚氨酯加入乙酸乙酯,在60~70℃温度下搅拌2~3小时,混合均匀后降温至50℃,加入硅烷偶联剂和磷酸搅拌均匀,制成固含量为73~77%、25℃的旋转粘度为1500~3000mPa·s的乙酸乙酯溶液即为主剂;
上述主剂的各原料用量按重量比为:端羟基聚醚型聚氨酯73~77、硅烷偶联剂0.5~2、乙酸乙酯23~27和磷酸0.002~0.004;所用的硅烷偶联剂选自:3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-缩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-氨丙基三甲氧基硅烷中的任一种。
主剂的制备具体为:先制备端羟基聚醚型聚氨酯:各原料用量按重量比为:平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇40~64、甲苯二异氰酸酯(TDI)12~20、平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇24~40、催化剂0.01~0.02,所用的平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇选自:平均分子量为1000的聚氧化丙烯二醇、平均分子量为2000的聚氧化丙烯二醇中的任一种;所用的催化剂选自:辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、有机铋、三乙胺中的任一种;在反应釜中加入平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇、甲苯二异氰酸酯和催化剂,升温至80~90℃,反应3~4小时后降温至60℃,加入平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇,升温至80~90℃,反应3~4小时,检测产物-NCO质量百分含量为0,羟值为30~35mgKOH/g,反应完毕后的产物即为端羟基聚醚型聚氨酯;
再制备主剂:在上述端羟基聚醚型聚氨酯中加入乙酸乙酯,在60~70℃温度下搅拌2~3小时,混合均匀后降温至50℃,加入硅烷偶联剂和磷酸搅拌均匀,即为主剂;
制备固化剂为:将以平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇为原料反应制成的异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液、以甲苯二异氰酸酯、三羟甲基丙烷和乙酸乙酯为原料反应制成的异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液和磷酸混合均匀,制成固含量为73~77%,-NCO质量百分含量为4%~6%,25℃的旋转粘度为1500~3000mPa·s的溶液即为固化剂;
上述固化剂的各原料用量按重量比为:异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液86~92、异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液8~14和磷酸0.002~0.004。
固化剂的制备具体为:先制备异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液或异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液,其中,制备异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液:各原料用量按重量比为:平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇40~64、甲苯二异氰酸酯12~20、催化剂0.01~0.02和平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇24~40,其中,所用的平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇选自平均分子量为1000的聚氧化丙烯二醇、平均分子量为2000的聚氧化丙烯二醇中的任一种;在反应釜中加入平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇和二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯,升温至80~90℃,反应3~4小时后降温至60℃,加入平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇,升温至80~90℃,反应3~4小时,检测羟值为0mgKOH/g,反应完毕,最后降温至60℃加入乙酸乙酯,搅拌均匀,制成固含量为73~77%,-NCO质量百分含量为3%~5%,25℃的旋转粘度为2000~3000mPa·s的乙酸乙酯溶液即为异氰酸酯预聚物A;
制备异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液:各原料用量按重量比为:甲苯二异氰酸酯53~68、三羟甲基丙烷9~20、乙酸乙酯23~27;将甲苯二异氰酸酯和乙酸乙酯,于40℃温度下搅拌均匀,然后加入三羟甲基丙烷,升温至70~80℃反应3~4小时,降至室温,制成固含量为73~77%,-NCO质量百分含量为11%~14%,25℃的旋转粘度为1000~2000mPa·s的乙酸乙酯溶液即为异氰酸酯预聚物B;
最后,将上述制得的主剂与固化剂按1:1的重量比混合即得到室温快速熟化的双组分聚醚型复合粘合剂。
下面结合具体实施例对本发明粘合剂及方法作进一步说明。
实施例1
本实施例提供一种可室温快速熟化的双组分聚醚型复合粘合剂,该粘合剂按照下述步骤制备:
主剂的制备:在反应釜中加入平均分子量为1000的聚氧化丙烯二醇40质量份、甲苯二异氰酸酯(TDI)20质量份和催化剂0.01质量份,升温至80~90℃,反应3~4小时后降温至60℃,加入平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇40质量份,升温至80~90℃,反应3~4小时,检测-NCO质量百分含量为0,羟值为34mgKOH/g,反应完毕。降温至60~70℃加入乙酸乙酯37质量份,搅拌2~3小时,混合均匀后降温至50℃,加入3-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷1质量份和磷酸0.003质量份搅拌均匀,制成固含量为73%,旋转粘度(25℃)为2800mPa·s的主剂;
固化剂的制备:
(1)含有异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液的制备:反应釜中加入平均分子量为1000的聚氧化丙烯二醇20质量份和二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯(MDI)37质量份,升温至80~90℃,反应3~4小时后降温至60℃,加入平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇20质量份,升温至80~90℃,反应3~4小时,检测羟值为0mgKOH/g,反应完毕,最后降温至60℃加入乙酸乙酯23质量份,搅拌均匀,制成固含量为77%,-NCO含量4.8%,25℃下旋转粘度为2100mPa·s的乙酸乙酯溶液即为异氰酸酯预聚物A;
(2)含有异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液的制备:将甲苯二异氰酸酯(TDI)53质量份和乙酸乙酯27质量份,于40℃温度下搅拌均匀,然后加入三羟甲基丙烷20质量份,升温至70~80℃反应3~4小时,降至室温,制成固含量为73%,-NCO质量百分含量11.8%,25℃下旋转粘度为1800mPa·s的乙酸乙酯溶液即为异氰酸酯预聚物B;
(3)制备固化剂:将含有异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液86质量份、含有异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液14质量份和磷酸0.002质量份混合均匀,制成固含量为76.4%,-NCO含量5.7%,25℃下旋转粘度为2000mPa·s的溶液即为固化剂。
最后,将主剂和固化剂按重量比1:1混合,搅拌均匀,即得到所需的粘合剂。
采用上述粘合剂复合PA//PE结构,25℃熟化12h后,剥离强度>3N/15mm。
实施例2
本实施例提供一种可室温快速熟化的双组分聚醚型复合粘合剂,该粘合剂按照下述步骤制备:
主剂的制备:在反应釜中加入平均分子量为1000的聚氧化丙烯二醇47质量份、甲苯二异氰酸酯(TDI)19质量份和催化剂0.02质量份,升温至80~90℃,反应3~4小时后降温至60℃,加入平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇34质量份,升温至80~90℃,反应3~4小时,检测-NCO含量为0,羟值为31mgKOH/g,反应完毕。降温至60~70℃加入乙酸乙酯34质量份,搅拌2~3小时,混合均匀后降温至50℃,加入3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷1.5质量份和磷酸0.003质量份搅拌均匀,制成固含量为75%,旋转粘度(25℃)为2300mPa·s的主剂;
固化剂的制备:
(1)含有异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液的制备:反应釜中加入平均分子量为1000的聚氧化丙烯二醇18质量份和二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯(MDI)32质量份,升温至80~90℃,反应3~4小时后降温至60℃,加入平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇23质量份,升温至80~90℃,反应3~4小时,检测羟值为0mgKOH/g,反应完毕,最后降温至60℃加入乙酸乙酯27质量份,搅拌均匀,制成固含量为77%,-NCO含量3.5%,25℃下旋转粘度为2000mPa·s的乙酸乙酯溶液即为异氰酸酯预聚物A;
(2)含有异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液的制备:将甲苯二异氰酸酯(TDI)68质量份和乙酸乙酯23质量份,于40℃温度下搅拌均匀,然后加入三羟甲基丙烷9质量份,升温至70~80℃反应3~4小时,降至室温,制成固含量为77%,-NCO含量13.8%,25℃下旋转粘度为1500mPa·s的乙酸乙酯溶液即为异氰酸酯预聚物B;
(3)制备固化剂:将含有异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液89质量份、含有异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液11质量份和磷酸0.002质量份混合均匀,制成固含量为77%,-NCO含量4.7%,25℃下旋转粘度为1800mPa·s的溶液即为固化剂。
最后,将主剂和固化剂按重量比1:1混合,搅拌均匀,即得到所需的粘合剂。
采用上述粘合剂复合PA//PE结构,25℃熟化12h后,剥离强度>3N/15mm。
实施例3
本实施例提供一种可室温快速熟化的双组分聚醚型复合粘合剂,该粘合剂按照下述步骤制备:
主剂的制备:在反应釜中加入平均分子量为2000的聚氧化丙烯二醇64质量份、甲苯二异氰酸酯(TDI)12质量份和催化剂0.015质量份,升温至80~90℃,反应3~4小时后降温至60℃,加入平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇24质量份,升温至80~90℃,反应3~4小时,检测-NCO含量为0,羟值为33mgKOH/g,反应完毕。降温至60~70℃加入乙酸乙酯34质量份,搅拌2~3小时,混合均匀后降温至50℃,加入3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷1.5质量份和磷酸0.003质量份搅拌均匀,制成固含量为75%,旋转粘度(25℃)为1600mPa·s的主剂;
固化剂的制备:
(1)含有异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液的制备:反应釜中加入平均分子量为1000的聚氧化丙烯二醇28质量份和二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯(MDI)28质量份,升温至80~90℃,反应3~4小时后降温至60℃,加入平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇19质量份,升温至80~90℃,反应3~4小时,检测羟值为0mgKOH/g,反应完毕,最后降温至60℃加入乙酸乙酯25质量份,搅拌均匀,制成固含量为75%,-NCO含量4%,25℃下旋转粘度为1400mPa·s的乙酸乙酯溶液即为异氰酸酯预聚物A;
(2)含有异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液的制备:将甲苯二异氰酸酯(TDI)60质量份和乙酸乙酯25质量份,于40℃温度下搅拌均匀,然后加入三羟甲基丙烷15质量份,升温至70~80℃反应3~4小时,降至室温,制成固含量为75%,-NCO含量13.5%,25℃下旋转粘度为1800mPa·s的乙酸乙酯溶液即为异氰酸酯预聚物B;
(3)制备固化剂:将含有异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液92质量份、含有异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液8质量份和磷酸0.002质量份混合均匀,制成固含量为75%,-NCO含量4.8%,25℃下旋转粘度为1500mPa·s的溶液即为固化剂。
最后,将主剂和固化剂按重量比1:1混合,搅拌均匀,即得到所需的粘合剂。
采用上述粘合剂复合PA//PE结构,25℃熟化12h后,剥离强度>3N/15mm。
综上所述,本发明实施例中粘合剂用于塑料软包装具有优异的复合强度,在室温下熟化12h即可达到较高的复合强度,可以满足塑料软包装室温快速熟化的要求。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种室温快速熟化的双组分聚醚型复合粘合剂,其特征在于,该粘合剂由主剂和固化剂按1:1的重量比组成,其中:
所述主剂为含有端羟基聚醚型聚氨酯、硅烷偶联剂和磷酸的乙酸乙酯溶液,所述端羟基聚醚型聚氨酯以平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇、甲苯二异氰酸酯、催化剂和平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇为原料反应制成,该主剂25℃的旋转粘度为1500~3000mPa·s、固含量为73~77%;
所述主剂中各原料用量按重量比为:端羟基聚醚型聚氨酯73~77、硅烷偶联剂0.5~2、乙酸乙酯23~27和磷酸0.002~0.004;
所述固化剂为含有异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液、异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液和磷酸的溶液,所述异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液以平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇为原料反应制成;所述异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液以甲苯二异氰酸酯、三羟甲基丙烷和乙酸乙酯为原料反应制成,该固化剂25℃的旋转粘度为1000~3000mPa·s、固含量为73~77%;
所述固化剂中各原料用量按重量比为:异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液86~92、异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液8~14和磷酸0.002~0.004;
所述固化剂中的异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液的固含量为73~77%,-NCO质量百分含量为3%~5%,25℃的旋转粘度为2000~3000mPa·s;该异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液的各原料用量按重量比为:平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇18~28、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯28~37、平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇19~23、乙酸乙酯23~27;
所述固化剂中的异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液固含量为73~77%,-NCO质量百分含量为11%~14%,25℃的旋转粘度为1000~2000mPa·s;该异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液的各原料用量按重量比为:甲苯二异氰酸酯53~68、三羟甲基丙烷9~20、乙酸乙酯23~27。
2.根据权利要求1所述的室温快速熟化的双组分聚醚型复合粘合剂,其特征在于,所述主剂中的端羟基聚醚型聚氨酯羟值为30~35mgKOH/g,-NCO质量百分含量为0;该端羟基聚醚型聚氨酯的各原料用量按重量比为:平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇40~64、甲苯二异氰酸酯12~20、催化剂0.01~0.02和平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇24~40;
所述主剂中的硅烷偶联剂选自:3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-缩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-氨丙基三甲氧基硅烷中的任一种。
3.根据权利要求2所述的室温快速熟化的双组分聚醚型复合粘合剂,其特征在于,所述端羟基聚醚型聚氨酯原料中,所用的平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇选自:平均分子量为1000的聚氧化丙烯二醇、平均分子量为2000的聚氧化丙烯二醇中的任一种;所用的催化剂选自:辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、有机铋、三乙胺中的任一种;
所述异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液原料中,所用的平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇选自平均分子量为1000的聚氧化丙烯二醇、平均分子量为2000的聚氧化丙烯二醇中的任一种。
4.一种室温快速熟化的双组分聚醚型复合粘合剂的制备方法,用于制备权利要求1所述的粘合剂,其特征在于,包括:制备主剂和固化剂,其中,
制备主剂为:向以平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇、甲苯二异氰酸酯、催化剂和平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇为原料反应制成的端羟基聚醚型聚氨酯加入乙酸乙酯,在60~70℃温度下搅拌2~3小时,混合均匀后降温至50℃,加入硅烷偶联剂和磷酸搅拌均匀,制成固含量为73~77%、25℃的旋转粘度为1500~3000mPa·s的乙酸乙酯溶液即为主剂;
制备固化剂为:将以平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇为原料反应制成的异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液、以甲苯二异氰酸酯、三羟甲基丙烷和乙酸乙酯为原料反应制成的异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液和磷酸混合均匀,制成固含量为73~77%,-NCO质量百分含量为4%~6%,25℃的旋转粘度为1500~3000mPa·s的溶液即为固化剂;
将上述制得的所述主剂与固化剂按1:1的重量比混合即得到室温快速熟化的双组分聚醚型复合粘合剂。
5.根据权利要求4所述的室温快速熟化的双组分聚醚型复合粘合剂的制备方法,其特征在于,所述制备主剂中各原料用量按重量比为:端羟基聚醚型聚氨酯73~77、硅烷偶联剂0.5~2、乙酸乙酯23~27和磷酸0.002~0.004;
所述制备固化剂中各原料用量按重量比为:异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液86~92、异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液8~14和磷酸0.002~0.004。
6.根据权利要求4或5所述的室温快速熟化的双组分聚醚型复合粘合剂的制备方法,其特征在于,所述制备主剂中,所用的端羟基聚醚型聚氨酯由以下方式制成:在反应釜中加入平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇、甲苯二异氰酸酯和催化剂,升温至80~90℃,反应3~4小时后降温至60℃,加入平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇,升温至80~90℃,反应3~4小时,检测产物-NCO质量百分含量为0,羟值为30~35mgKOH/g,反应完毕后的产物即为端羟基聚醚型聚氨酯;
所述制备主剂中的硅烷偶联剂选自:3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-缩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-氨丙基三甲氧基硅烷中的任一种;
所述制备固化剂中,所用的异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液由以下方式制成:在反应釜中加入平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇和二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯,升温至80~90℃,反应3~4小时后降温至60℃,加入平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇,升温至80~90℃,反应3~4小时,检测羟值为0mgKOH/g,反应完毕,最后降温至60℃加入乙酸乙酯,搅拌均匀,制成固含量为73~77%,-NCO质量百分含量为3%~5%,25℃的旋转粘度为2000~3000mPa·s的乙酸乙酯溶液即为异氰酸酯预聚物A;
所述制备固化剂中,所用的异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液由以下方式制成:将甲苯二异氰酸酯和乙酸乙酯,于40℃温度下搅拌均匀,然后加入三羟甲基丙烷,升温至70~80℃反应3~4小时,降至室温,制成固含量为73~77%,-NCO质量百分含量为11%~14%,25℃的旋转粘度为1000~2000mPa·s的乙酸乙酯溶液即为异氰酸酯预聚物B。
7.根据权利要求6所述的室温快速熟化的双组分聚醚型复合粘合剂的制备方法,其特征在于,所述端羟基聚醚型聚氨酯的各原料用量按重量比为:平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇40~64、甲苯二异氰酸酯12~20、催化剂0.01~0.02和平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇24~40;
所述异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液的各原料用量按重量比为:平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇18~28、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯28~37、平均分子量为400的聚氧化丙烯二醇19~23、乙酸乙酯23~27;
所述异氰酸酯预聚物B的乙酸乙酯溶液的各原料用量按重量比为:甲苯二异氰酸酯53~68、三羟甲基丙烷9~20、乙酸乙酯23~27。
8.根据权利要求6所述的室温快速熟化的双组分聚醚型复合粘合剂的制备方法,其特征在于,所述端羟基聚醚型聚氨酯的原料中,所用的平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇选自:平均分子量为1000的聚氧化丙烯二醇、平均分子量为2000的聚氧化丙烯二醇中的任一种;所用的催化剂选自:辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、有机铋、三乙胺中的任一种;
所述异氰酸酯预聚物A的乙酸乙酯溶液的原料中,所用的平均分子量为1000~2000的聚氧化丙烯二醇选自平均分子量为1000的聚氧化丙烯二醇、平均分子量为2000的聚氧化丙烯二醇中的任一种。
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