在研究制造食品復合包裝材料用膠領(lǐng)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。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。

     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。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 、IPDI、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。

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