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4　水性聚氨酯作復合薄膜用膠的發(fā)展與前景    在研究制造食品復合包裝材料用膠領域,已有人研究用雙組分水性聚氨酯作為復合薄膜干法復合膠粘劑,使制品仍具有較好的復合強度及柔軟性。表2為一種復合塑料薄膜粘接用水性膠與一種溶劑型膠的粘接強度的比較示例。　　由上表可見,水性聚氨酯適用于復合薄膜制備,其性能甚至比溶劑型的還好。國外對水性聚氨酯作復合薄膜用膠有不斷的研究成果出現(xiàn),而較簡單的制備方法大多是丙酮法。例如1999年Ｆｒｉｃｋｅ等發(fā)明的作復合包裝薄膜用膠的水性聚氨酯膠粘劑的制備方法:以0.15ｍｏｌＤＭＰＡ為陰離子型親水性擴鏈劑,將0.25ｍｏｌＴＤＩ和0.1ｍｏｌＰＰＧ(羥值:56)混合,加入0.1ｇ二月桂酸二丁基錫做催化劑,在95℃下反應5小時,然后降溫至30℃,加入200ｇ丙酮和三乙胺成鹽,再用410ｇ水攪拌混合進行乳化,最后蒸出丙酮溶劑,得到適用于軟包裝復合薄膜用膠[7]。此法相對簡便,重現(xiàn)性佳,得到粒徑為10ｎｍ～5000ｎｍ的線性水性聚氨酯。產(chǎn)品相對分子質(zhì)量高、品質(zhì)優(yōu)。因是非交聯(lián)型,耐溶劑性差;使用大量低沸點丙酮(40%～70%),安全性和經(jīng)濟性欠佳。除了丙酮法,制備水性聚氨酯膠粘劑的另一主要方法是預聚體法。預聚體混合法勿需大量溶劑,正是環(huán)保迫切要求的。目前,預聚體法已成為工業(yè)上生產(chǎn)膠粘劑較成熟的方法。首先在制備端異氰酸酯聚氨酯預聚體同時引入離子基團,中和后生成離聚物,然后在攪拌下加入水。此時,發(fā)生兩種現(xiàn)象。一是聚氨酯預聚物在水中分散成水性聚氨酯,二是端異氰酸酯基團與水反應,使聚氨酯分子擴鏈。若反應控制不當,極易產(chǎn)生凝膠。為此,常用脂肪族異氰酸酯合成預聚體,它們的反應活性較低,在水中反應緩和,且所得產(chǎn)品耐光性能突出,粘接性能也不差。將280ｇ聚(酯-醚)二醇(分子量2000)和15.4ｇＤＭＰＡ與11.3ｇ三乙胺,29.4ｇＭＤＩ,11.1ｇＩＰＤＩ和36.6ｇＴＭＸＤＩ,于70℃反應3小時,所生成的已中和的異氰酸酯接尾的預聚物在快速攪拌下分散于557ｇ水中,然后慢慢加入3.05ｇ乙醇胺和4.8ｇ乙二胺在30ｇ水中的溶液。得到一個穩(wěn)定的半透明的水性聚氨酯分散液,此水性聚氨酯分散液,用滾筒涂在表面經(jīng)處理的聚丙烯、聚乙烯、聚酯和鋁箔等薄膜上,干燥,熱復合,有良好的粘接性質(zhì)。但是目前國內(nèi)異氰酸酯可選用的品種極少,限制了聚氨酯膠粘劑的發(fā)展。耐光型的脂肪族異氰酸酯如ＨＤＩ、ＩＰ ＤＩ、Ｈ12ＭＤＩ等在國外聚氨酯膠粘劑產(chǎn)品中應用較廣的原料,國內(nèi)只有少數(shù)品種小批量試產(chǎn),而這些量少價高原料進口渠道也不暢。因此國內(nèi)大多數(shù)僅用ＴＤＩ為二異氰酸酯原料。水性聚氨酯膠粘劑做復合薄膜用膠在我國還處于起步階段,但隨著我國環(huán)保法規(guī)以及對食品、醫(yī)藥等包裝要求的日趨嚴格,水性聚氨酯膠粘劑替代溶劑型聚氨酯膠粘劑應用于復合薄膜制備的趨勢會越來越明顯。2001年,美國羅門哈斯公司將其在歐美市場取得巨大成功的水性復合膠粘劑引入中國市場,為中國的食品包裝行業(yè)帶來了一場環(huán)保革命。羅門哈斯公司的水性膠粘劑主要有單組分和雙組分兩大系列產(chǎn)品。單組分產(chǎn)品上膠時無需配比,可直接使用,工藝簡單、成本低、效率高,所生產(chǎn)的復合包裝材料透明度極佳;成品不需熟化即可進行分切、制袋等后加工,尤其適合食品廠家縮短供貨周期的需要.此外,水性單組分膠粘劑的通用性較好,可用于如膨化食晶、餅干、糖果、調(diào)味品以及藥品等輕質(zhì)包裝領域。而雙組分水性膠粘劑在剝高強度、耐熱和耐化學品性能等技術難題上有所突破。目前羅門哈斯公司90%以上的膠粘劑均為水性產(chǎn)品,在中國市場正以15%～20%的速度增長。    隨著人們對生活質(zhì)量要求的不斷提高,集技術與環(huán)保優(yōu)勢的水性聚氨酯粘合劑將成為食品包裝材料的必然選擇。因此,跟蹤國際先進技術,開發(fā)應用于此領域的水性聚氨酯膠粘劑將是今后應積極開展的工作。特別是今后可著重于聚酯型聚氨酯膠粘劑及脂肪族異氰酸酯為基礎的不泛黃型聚氨酯膠粘劑的開發(fā)。 作者：玉英,　李雯靜,　羅　強