CN105131888B - 一种包含端环氧基聚醚的聚氨酯胶粘剂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种包含端环氧基聚醚的聚氨酯胶粘剂及制备方法，属于胶粘剂领域。该端环氧基聚醚具有主链为聚醚，端基为环氧基的结构；聚醚主链可提高聚氨酯胶粘剂的润湿性能、耐老化性能；环氧基团在常温下不参与聚氨酯胶粘剂的反应，当聚氨酯胶粘剂在100℃以上的高温蒸煮下发生水解时，环氧基团可与聚氨酯胶粘剂水解后的羟基或羧基反应，缓解胶粘剂交联度的下降，提高聚氨酯胶粘剂耐高温性能，可确保复合膜在含内容物条件下高温蒸煮而不失粘结性。
Description
技术领域
本发明涉及一种包含端环氧基聚醚的聚氨酯胶粘剂及制备方法，属于胶粘剂领域。
背景技术
随着食品工业的发展，人们对于复合膜用聚氨酯胶粘剂的要求越来越高，出于食品安全的角度，大部分食品软包装都要在有内容物的条件下进行高温灭菌，灭菌温度在100℃-135℃之间，这就要求复合膜用聚氨酯胶粘剂有一定的耐高温和耐化学性能，众所周知，普通的聚氨酯胶粘剂耐温性不好，高温条件下氨基甲酸酯基团极容易发生水解而影响粘结性能，并且在有内容物的条件下，由于内容物的化学作用，蒸煮后聚氨酯胶粘剂粘结性下降更快，甚至脱层。为了满足使用的需求，需对其进行改性，目前改性的方法有：一、胶粘剂分子结构中引入刚性或耐温基团，二、在胶粘剂结构中引入适度的交联，三、添加适当地助剂。
本发明通过在聚氨酯胶黏剂中引入特殊的结构和适当的交联度来改性聚氨酯胶粘剂的耐温性和耐化学性能。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术耐高温和耐化学性能的不足，提供一种包含端环氧基聚醚的聚氨酯胶粘剂，进一步提高胶粘剂的粘结性和耐老化。
端环氧基聚醚用于聚氨酯胶粘剂中提高聚氨酯胶粘剂的粘结性和耐老化，该端环氧基聚醚主链为聚醚，端基为环氧基结构。
本发明包含端环氧基聚醚的聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述聚氨酯胶粘剂至少由A、B两种组分混配而成；其中，A组分为含有端环氧基聚醚的端羟基多元醇组分；B组分为异氰酸酯封端的预聚体组分。
上述A组分的重量组成：端羟基多元醇30％-50％，异氰酸酯10％-20％，乙酸乙酯20％-50％，端环氧基聚醚2％-10％，其中多元醇+异氰酸酯+乙酸乙酯+端环氧基聚醚为100％，催化剂占多元醇+异氰酸酯+乙酸乙酯+端环氧基聚醚总质量的0.001％-0.02％，助剂占多元醇+异氰酸酯+乙酸乙酯+端环氧基聚醚总质量的50ppm-200ppm。
所述端羟基多元醇为聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇或其他含多羟基的有机化合物中的一种或几种组合物。优选端羟基多元醇优选由多元醇和多元酸制备而成。
所述的异氰酸酯组分为甲苯二异氰酸酯(TDI)、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)中的任一种或几种混合。
所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡和螯合锡中的一种或多种。
所述的端环氧基聚醚为端环氧基聚丙二醇、端环氧基聚乙二醇和端环氧基聚四氢呋喃二醇中的一种或几种组合物。
所述的端环氧基聚醚分子量在400-10000。
所述助剂为乙酰氯、苯甲酰氯、草酰氯、氯乙酰氯、三氯乙酰氯中的一种或几种。
本发明的包含端环氧基聚醚的聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，其中A组分的制备：按一定重量配比将多元醇化合物加入反应釜，开搅拌，升温至120℃，开真空，在空度为0.09-0.1MPa减压脱水一定时间，测试水分含量直到小于500ppm，消除真空，降至室温，按配比加入乙酸乙酯，搅拌混合均匀，加入异氰酸酯，在60-78℃下反应2-4h，降温至40-50℃，加入端环氧基聚醚和助剂，混合均匀，出料。
该端环氧基聚醚主链为聚醚，端基为环氧基结构。聚氨酯胶粘剂在高温杀菌过程中会发生水解，产生游离的羟基和羧基，通过环氧基可与高温水解后的聚氨酯胶粘剂中游离的羧基或羟基反应的原理，将断裂的聚氨酯分子链重新链接起来，从而缓解聚氨酯胶粘剂交联度的下降，达到耐高温的目的；通过聚醚结构的引入，提高了胶粘剂的润湿性能和耐老化性能，达到提高粘结性和耐老化的目的。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。
实施例1
按照表1所示原料配方合成聚氨酯胶粘剂A组分，其中样品1中未添加端环氧基聚醚，样品2中加入端环氧基聚丙二醇。
表1.聚氨酯胶粘剂A组分配方
用合成的A组分与B组分(聚氨酯预聚体，由广州国王精细化工股份有限公司提供)混合配胶，用配好的胶进行机复，复膜结构为PET/Al/RCPP，于50℃的烘箱中熟化72小时，熟化完成后分别取样品1和样品2的薄膜制作包装袋，每组制作至少2个，内容物为广东生产的无穷辣味鸡翅，其总质量为30g。在125℃条件下蒸煮45分钟，蒸煮结束后，分别取一种包装袋进行剥离强度的测试，同时另将其余包装袋均置于50℃的烘箱中做老化7天、15天、30天的实验，各时间点均需取出相应的袋子测试其剥离强度测试结果如表2。
表2.剥离强度测试结果
实施例2
按照表3所示原料配方合成聚氨酯胶粘剂A组分，样品3中加入端环氧基聚乙二醇。
表3.聚氨酯胶粘剂A组分配方
具体实施方法同实施例1相同，剥离强度测试结果如表4。
表4.剥离强度测试结果
Claims (4)
1.一种用作包装袋的包含端环氧基聚醚的聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述聚氨酯胶粘剂至少由A、B两种组分混配而成；其中，A组分为含有端环氧基聚醚的端羟基多元醇组分；B组分为异氰酸酯封端的预聚体组分；
A组分的重量组成：端羟基多元醇30％-50％，异氰酸酯10％-20％，乙酸乙酯20％-50％，端环氧基聚醚2％-10％，其中多元醇+异氰酸酯+乙酸乙酯+端环氧基聚醚为100％，催化剂占多元醇+异氰酸酯+乙酸乙酯+端环氧基聚醚总质量的0.001％-0.02％，助剂占多元醇+异氰酸酯+乙酸乙酯+端环氧基聚醚总质量的50ppm-200ppm；
所述端羟基多元醇为聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇中的一种或几种组合物；所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡和螯合锡中的一种或多种；
所述助剂为乙酰氯、苯甲酰氯、草酰氯、氯乙酰氯、三氯乙酰氯中的一种或几种。
2.按照权利要求1的一种包含端环氧基聚醚的聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述的A组分中的异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯TDI、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、苯二亚甲基二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和二环己基甲烷二异氰酸酯HMDI中的任一种或几种混合。
3.按照权利要求1的一种包含端环氧基聚醚的聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述的端环氧基聚醚为端环氧基聚丙二醇、端环氧基聚乙二醇和端环氧基聚四氢呋喃二醇中的一种或几种组合物；
所述的端环氧基聚醚分子量在400-10000。
4.制备权利要求1的一种包含端环氧基聚醚的聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，其中A组分的制备：将多元醇化合物加入反应釜，开搅拌，升温至120℃，开真空，在空度为0.09-0.1MPa减压脱水一定时间，测试水分含量直到小于500ppm，消除真空，降至室温，按配比加入乙酸乙酯，搅拌混合均匀，加入异氰酸酯，在60-78℃下反应2-4h，降温至40-50℃，加入端环氧基聚醚和助剂，混合均匀，出料。
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