醇溶性聚氨酯胶粘剂的合成与性能研究

    王鑫,戴震,许体文,许戈文

    (安徽大学化学化工学院,安徽合肥230601)

    摘要:醇溶性聚氨酯(APU)胶粘剂是一种新型、环保的胶粘剂,它既克服了溶剂型聚氨酯(PU)胶粘剂毒性大的缺点,又克服了水性PU水挥发慢、影响生产效率和能耗大的缺点,是目前综合性能优良的新品种胶粘剂。采用聚醚二醇、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸和三羟甲基丙烷为基本原料,用丙酮为溶剂合成了聚醚型阴离子APU胶粘剂。讨论了预聚反应-NCO/-OH的配比、交联体系、硅烷偶联剂KH-550的加料方式和扩链反应温度等因素对APU胶粘剂性能的影响。当初聚n(-NCO)/n(-OH)比值为6,扩链剂反应温度控制在(60±2)℃时,合成的聚醚型阴离子APU具有较好的力学性能和耐水性,而且贮存稳定性较好。

    关键词:醇溶性聚氨酯;胶粘剂;力学性能

    0前言

    目前国内复合包装材料用胶粘剂普遍使用的是用乙酸乙酯为溶剂的聚氨酯(PU),虽然它的粘接性能可以满足要求,但由于其含有较高的异氰酸酯基团(-NCO)和剧毒的游离多异氰酸酯单体,在施胶操作过程中对人体有极大的伤害。复合制品在贮存和使用过程中,还有可能发生TDI水解,释放出甲苯二胺(TDA)进入食品中,而TDA是一种致癌物质,对人体有潜在的危害。另外,溶剂乙酸乙酯具有一定毒性和极强的刺激性,对人体危害很大,对环境也会造成污染。所以在欧美一些发达国家,已相继限制或禁止使用以乙酸乙酯为溶剂的双组分PU胶粘剂。

    水性PU环保性能好,但水挥发慢,影响生产效率,增加能耗。APU胶粘剂本身不含-NCO基团和游离多异氰酸酯单体,而且复合中所使用的溶剂工业乙醇无毒,是一种准环保型的胶粘剂。APU胶粘剂的研究是在环保日益受到人们重视的前提下提出的,同时它又克服了水性PU的致命缺点,是目前综合性能优良的新品种。

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