本發(fā)明屬于聚氨酯膠粘劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐水煮無(wú)溶劑類聚氨酯膠粘劑。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著包裝行業(yè)不斷發(fā)展，包裝材料中的軟包裝因其用途廣泛，成本低廉和結(jié)構(gòu)多樣得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。軟包裝材料主要涉及薄膜材料，印刷油墨和復(fù)合用膠粘劑。軟包行業(yè)使用的膠粘劑主要以聚氨酯體系為主，包括水性聚氨酯膠粘劑，溶劑型聚氨酯膠粘劑和無(wú)溶劑聚氨酯膠粘劑。水性聚氨酯膠粘劑的表面張力一般為40～60mn/m，遠(yuǎn)大于一些薄膜材料的表面張力，如流延聚丙烯膜(cpp膜)表面能小于30mn/m，因而其應(yīng)用具有局限性。溶劑型聚氨酯，通常將大分子活性成分分散在溶劑中，并且其所使用的溶劑一般為乙酸乙酯，可以為各種包裝材料提供合適的粘接，因此被廣泛應(yīng)用于軟包材料的復(fù)合中。然而，隨著國(guó)家對(duì)揮發(fā)性有機(jī)化合物(voc)排放的管控，各種強(qiáng)制性法規(guī)相繼執(zhí)行，印刷企業(yè)使用溶劑型聚氨酯膠粘劑的成本逐步增高，無(wú)溶劑類聚氨酯膠粘劑成為下一代印刷行業(yè)的優(yōu)勢(shì)品種。
此外，在食品軟包裝行業(yè)，特別是熟食類產(chǎn)品的包裝存放過(guò)程中，為了防止食品腐敗，往往需要對(duì)包裝好的食品進(jìn)行高溫殺菌，以實(shí)現(xiàn)食品長(zhǎng)時(shí)間保存而不變質(zhì)。根據(jù)gb/t10004-2008標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，水煮級(jí)包裝，產(chǎn)品的使用溫度在80℃-100℃(含100℃)；半高溫級(jí)產(chǎn)品，產(chǎn)品使用溫度在100℃-121℃(含121℃)；高溫級(jí)產(chǎn)品，產(chǎn)品使用溫度在121℃-145℃(含145℃)?？梢?jiàn)，這就要求包裝材料必須經(jīng)受住高溫和高濕度環(huán)境，還要抵抗內(nèi)容物酸，辣及各種食品添加劑的破壞。因此，在本技術(shù)領(lǐng)域中，亟需研發(fā)并生產(chǎn)出一種具有耐水煮性能的復(fù)合用膠粘劑。
現(xiàn)有技術(shù)中，食品軟包裝企業(yè)常用于水煮、蒸煮的結(jié)構(gòu)有opp/vmpet/pe，opp/vmcpp，pet/al/pe，pet/al/rcpp，pet/ny/al/rcpp等，其中opp/vmpet/pe，opp/vmcpp，pet/al/pe結(jié)構(gòu)一般應(yīng)用于水煮級(jí)產(chǎn)品包裝，pet/al/rcpp，pet/ny/al/rcpp結(jié)構(gòu)則可應(yīng)用于蒸煮級(jí)產(chǎn)品包裝。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的諸多技術(shù)缺陷，本發(fā)明旨在提供一種具備耐水煮性能的聚氨酯膠粘劑，以獲得水煮級(jí)產(chǎn)品包裝；發(fā)明人設(shè)計(jì)并利用兩種不同組分以制備無(wú)溶劑類聚氨酯膠粘劑，成功克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷。
具體地，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：
一種耐水煮無(wú)溶劑類聚氨酯膠粘劑，其包含：a組分，其為異氰酸酯封端聚氨酯聚合物，所述異氰酸酯封端聚氨酯聚合物為聚醚多元醇與多異氰酸酯的聚合物和/或聚酯多元醇與多異氰酸酯的聚合物；b組分，其包含作為第一組分的蓖麻油和/或蓖麻油衍生物和/或蓖麻油聚氨酯聚合物和/或蓖麻油衍生物聚氨酯聚合物，和作為第二組分的重均分子量小于1000的聚醚多元醇。
優(yōu)選地，在上述耐水煮無(wú)溶劑類聚氨酯膠粘劑中，b組分的所述第一組分的質(zhì)量占b組分總質(zhì)量的30～95wt％。
優(yōu)選地，在上述耐水煮無(wú)溶劑類聚氨酯膠粘劑中，所述多異氰酸酯為二異氰酸酯和/或三異氰酸酯。
優(yōu)選地，在上述耐水煮無(wú)溶劑類聚氨酯膠粘劑中，所述多異氰酸酯選自以下任一種或多種：甲苯二異氰酸酯(tdi)，二苯基甲烷二異氰酸酯(mdi)，異佛爾酮二異氰酸酯(ipdi)，六亞甲基二異氰酸酯(hdi)，二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(hmdi)，萘二異氰酸酯(ndi)，對(duì)苯二異氰酸酯(ppdi)，1，4-環(huán)己烷二異氰酸酯(chdi)，苯二亞甲基二異氰酸酯(xdi)，三甲基-1，6-六亞甲基二異氰酸酯，四甲基間苯二亞甲基二異氰酸酯。
優(yōu)選地，在上述耐水煮無(wú)溶劑類聚氨酯膠粘劑中，所述a組分中的聚醚多元醇選自以下任一種或多種：
重均分子量200～800的聚醚多元醇，占a組分總質(zhì)量的5～20wt％；
重均分子量1000～1500的聚醚多元醇，占a組分總質(zhì)量的10～30wt％；以及
重均分子量2000～4000的聚醚多元醇，占a組分總質(zhì)量的5～15wt％。
優(yōu)選地，在上述耐水煮無(wú)溶劑類聚氨酯膠粘劑中，所述a組分中的聚醚多元醇選自以下任一種或多種：聚氧化丙烯二醇(ppg)，聚氧化乙烯二醇(peg)，聚氧化丙烯聚醚三醇，氧化丙烯-氧化乙烯共聚三醇，聚四氫呋喃二醇(ptmeg)，四氫呋喃-氧化乙烯共聚物二醇。因此，所述聚醚多元醇例如為：重均分子量200～800的聚氧化丙烯二醇，聚氧化乙烯二醇，聚氧化丙烯聚醚三醇，氧化丙烯-氧化乙烯共聚三醇，聚四氫呋喃二醇和四氫呋喃-氧化乙烯共聚物二醇的混合物；重均分子量1000～1500的聚氧化丙烯二醇，或聚氧化乙烯二醇，或聚氧化丙烯聚醚三醇，或氧化丙烯-氧化乙烯共聚三醇，或聚四氫呋喃二醇，或四氫呋喃-氧化乙烯共聚物二醇；重均分子量2000～4000的聚氧化丙烯二醇和聚氧化乙烯二醇的混合物，重均分子量2000～4000的聚氧化乙烯二醇、聚氧化丙烯聚醚三醇以及氧化丙烯-氧化乙烯共聚三醇的混合物，重均分子量2000～4000的聚四氫呋喃二醇，重均分子量2000～4000的四氫呋喃-氧化乙烯共聚物二醇與聚氧化乙烯二醇的混合物。
優(yōu)選地，在上述耐水煮無(wú)溶劑類聚氨酯膠粘劑中，所述聚酯多元醇的特征羥值為130～150，且所述聚酯多元醇的用量為a組分總質(zhì)量的5-20wt％。
進(jìn)一步優(yōu)選地，在上述耐水煮無(wú)溶劑類聚氨酯膠粘劑中，所述聚酯多元醇的特征羥值為134～144。
此外，值得補(bǔ)充說(shuō)明的是，上述聚酯多元醇是指由己二酸和一縮乙二醇為主體原料合成制備的聚酯多元醇，并且，在合成制備該聚酯多元醇的反應(yīng)過(guò)程中可添加占反應(yīng)物總質(zhì)量5～10wt％的含支鏈的多元醇，例如新戊二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、三羥甲基丙烷中的一種或多種的組合。
優(yōu)選地，在上述耐水煮無(wú)溶劑類聚氨酯膠粘劑中，所述聚醚多元醇與多異氰酸酯的聚合物中，所述多異氰酸酯與所述聚醚多元醇的摩爾比為1.5～2.5。
優(yōu)選地，在上述耐水煮無(wú)溶劑類聚氨酯膠粘劑中，所述聚酯多元醇與多異氰酸酯的聚合物中，所述多異氰酸酯與所述聚酯多元醇的摩爾比為1.5～2.5。
另外優(yōu)選地，在所述a組分和/或b組分內(nèi)，還可添加各種常規(guī)的添加劑，所述常規(guī)的添加劑包括：催化劑、加速劑、增塑劑、穩(wěn)定劑、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、填料、染料、香味劑、防腐劑、偶聯(lián)劑、抗水解劑或其任意的組合。
綜上所述，本發(fā)明所提供的耐水煮無(wú)溶劑類聚氨酯膠粘劑，能夠成功應(yīng)用于水煮級(jí)產(chǎn)品包裝的生產(chǎn)，所獲得的水煮級(jí)產(chǎn)品包裝，能夠經(jīng)受住80～100℃水煮45min以內(nèi)的殺菌條件。尤其是，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案具有以下技術(shù)優(yōu)勢(shì)：(1)無(wú)溶劑排放；由于所述耐水煮無(wú)溶劑類聚氨酯膠粘劑中a，b組分都是100％的固含量，混合后的膠粘劑粘度適合，生產(chǎn)與使用過(guò)程均無(wú)需添加溶劑進(jìn)行稀釋。(2)更高的復(fù)合線速度；現(xiàn)有的溶劑型膠粘劑和水性膠粘劑在使用過(guò)程中不可避免地需要揮發(fā)溶劑和水，因此，其典型的復(fù)合線速度為100-200米/分鐘，與此不同，本發(fā)明所提供的無(wú)溶劑類聚氨酯膠粘劑相同條件下的復(fù)合線速度可達(dá)到250-600米/分鐘；而更高的復(fù)合線速度意味著更高的生產(chǎn)效率，更低的生產(chǎn)成本，所以本發(fā)明所述的耐水煮無(wú)溶劑類聚氨酯膠粘劑具有更加優(yōu)異的成本優(yōu)勢(shì)；(3)無(wú)溶劑殘留問(wèn)題；在使用溶劑型膠粘劑產(chǎn)品時(shí)，食品法規(guī)對(duì)復(fù)合后的產(chǎn)品都有溶劑殘留量的規(guī)定，一旦干燥不充分，很容易造成超標(biāo)；不同于溶劑型膠粘劑產(chǎn)品，本發(fā)明所提供的聚氨酯膠粘劑是無(wú)溶劑類的，所以沒(méi)有這方面的風(fēng)險(xiǎn)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施方式。
一種耐水煮無(wú)溶劑類聚氨酯膠粘劑，包含：a組分，其為異氰酸酯封端聚氨酯聚合物，所述異氰酸酯封端聚氨酯聚合物為聚醚多元醇與多異氰酸酯的聚合物和/或聚酯多元醇與多異氰酸酯的聚合物；b組分，其包含作為第一組分的蓖麻油和/或蓖麻油衍生物和/或蓖麻油聚氨酯聚合物和/或蓖麻油衍生物聚氨酯聚合物，和作為第二組分的重均分子量小于1000的聚醚多元醇。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，b組分的所述第一組分的質(zhì)量占b組分總質(zhì)量的30～95wt％。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述多異氰酸酯為二異氰酸酯和/或三異氰酸酯。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述多異氰酸酯選自以下任一種或多種：甲苯二異氰酸酯，二苯基甲烷二異氰酸酯，異佛爾酮二異氰酸酯，六亞甲基二異氰酸酯，二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯，萘二異氰酸酯，對(duì)苯二異氰酸酯，1，4-環(huán)己烷二異氰酸酯，苯二亞甲基二異氰酸酯，三甲基-1，6-六亞甲基二異氰酸酯，四甲基間苯二亞甲基二異氰酸酯。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述a組分中的聚醚多元醇選自以下任一種或多種：
重均分子量200～800的聚醚多元醇，占a組分總質(zhì)量的5～20wt％；
重均分子量1000～1500的聚醚多元醇，占a組分總質(zhì)量的10～30wt％；以及
重均分子量2000～4000的聚醚多元醇，占a組分總質(zhì)量的5～15wt％。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述a組分中的聚醚多元醇選自以下任一種或多種：聚氧化丙烯二醇，聚氧化乙烯二醇，聚氧化丙烯聚醚三醇，氧化丙烯-氧化乙烯共聚三醇，聚四氫呋喃二醇，四氫呋喃-氧化乙烯共聚物二醇。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述聚酯多元醇的特征羥值為130～150，且所述聚酯多元醇的用量為a組分總質(zhì)量的5-20wt％。
在一個(gè)進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例中，所述聚酯多元醇的特征羥值為134～144。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述聚醚多元醇與多異氰酸酯的聚合物中，所述多異氰酸酯與所述聚醚多元醇的摩爾比為1.5～2.5。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述聚酯多元醇與多異氰酸酯的聚合物中，所述多異氰酸酯與所述聚酯多元醇的摩爾比為1.5～2.5。
實(shí)施例1
a組分：
ppg-40012％
peg-100016％
ppg-200020％
羥值140聚酯多元醇8％
mdi-10014％
tdi-10030％
b1組分：
蓖麻油95％
peg-2005％
b2組分：
蓖麻油和mdi-100的預(yù)聚物(co/mdi質(zhì)量比96/4)90％
ppg-40010％。
實(shí)施例2
a組分：
peg-2008％
polythf1000(basf)18％
ppg-400025％
羥值130聚酯多元醇10％
mdi-5039％
b組分：
polycind-265(美國(guó)vertellus公司蓖麻油衍生物多元醇)68％
ppg-40032％。
實(shí)施例3
a組分：
ppg-40015％
ppg-100020％
terathane2900(invista)10％
羥值135聚酯多元醇15％
mdi-10040％
b組分：
蓖麻油和tdi的預(yù)聚物(co/tdi質(zhì)量比92/8)80％
ppg-40020％。
以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。