无溶剂聚氨酯胶黏剂复膜在国内的发展及应用

      目前，国内复合薄膜用胶黏剂主要以溶剂型为主，其不仅会对环境造成污染、还会影响生产工人的身心健康，而且综合成本较高，不利于软包装行业的发展。

      无溶剂复合工艺具有环保、安全、低成本以及高速等优点。但由于国内长期以来无溶剂复合的设备、黏合剂的设备未普及，严重阻碍了无溶剂符合的工艺推广应用。国内已引进了一些无溶剂复合的设备，但早期引进的无溶剂复合线由于配置上的不合理，大约有 60%以上的设备不能正常运转，这也成为无溶剂复合在国内发展不快的一个重要原因。另外，目前无溶剂聚氨酯复膜胶长期以来主要依靠进口价格昂贵的国外产品，为改变这种状况，我们有必要加快对无溶剂复合膜用聚氨酯胶黏剂的开发和研究，使国产的无溶剂胶黏剂各方面的性能达到或超过国外同类型的胶黏剂，同时又具有比国外产品更低廉的价格。

      复合膜行业是一个技术密集型行业，涉及的专业面领域广——包括基材、黏合剂、油墨、设备制造和配件等。常用的基材有:高密度、中密度和低密度聚乙烯薄膜(HDPE、MDPE、LDPE)、拉伸和未拉伸聚丙烯薄膜(BOPP、CPP)、聚酯薄膜(PET)、聚氯乙烯薄膜(PVC)、聚偏二氯乙烯薄膜(PVDC)、尼龙膜(NY)、铝箔等。主要应用行业包括医药、食品、农药、电子、兵器、洗涤化妆品等工业领域。

一、无溶剂复膜胶的的特点

      无溶剂复膜胶复合与溶剂型胶黏剂的干式复合相比较具有以下特点:

      ①环境保护适应性好，生产过程中没有溶剂排放，不会影响生产工人的身体健康，不会对周边环境产生污染，有利于清洁化生产。

      ②效益显著，不存在废气排放的问题，不需要庞大复杂的加热鼓风、废气排风装置，设备简单，省原料，能耗减少，维修费用低廉，生产速度提高。

      ③安全性好，没有火灾、爆炸的危险，不需要溶剂的防爆措施；④产品质量得到保证，复合制品没有残留溶剂所带来的卫生、健康方面的问题，高温薄膜不易变形，并消除了溶剂对印刷油墨的侵袭。

      无溶剂复合也有黏合剂初黏力小、固化速度慢及复合过程中薄膜比较容易产生隧道效应等缺点。

二、无溶复膜胶在国内的发展概况

      目前，国内的食品软包装企业中大约有几十条无溶剂复合生产线，远低于与其应用领域基本相同的干法复合薄膜生产线(不到干法复合和无溶剂复合生产线总数的 5%)；可喜的是一些单位在复合软包装材料的生产中，使用无溶剂复合工艺，已经取得良好的效果，其中具代表性的有上海的紫江彩印公司、河南双汇包装材料公司、湖北盐业公司等，这些公司都实现了进口无溶剂复合生产线的满负荷运转，他们的成功，对于推广应用无溶剂复合工艺具有很好的示范作用。

      无溶剂胶黏剂上胶量较溶剂型胶黏剂大大降低，使复合薄膜的原材料成本大大降低。实际统计数据表明，仅原材料的消耗成本一项，使用无溶剂复合，每平米复合薄膜就比干式复合节约 0.02 元～0.03 元，按生产线速度 250m/min，每天工作 8 小时计算，一条生产线每年就节约成本一百多万元，全国上千条复合薄膜生产线如果换成无溶剂复合，那么其经济效益将是十分可观的。

      为改变无溶剂复合膜用聚氨酯胶黏剂的主要依靠进口的状况，国内有几家胶黏剂生产厂商正在进行无溶剂聚氨酯复膜胶的开发和研究。不过目前有正式稳定的产品生产，并在市场上进行销售、国内生产的无溶剂聚氨酯复膜胶在操作工艺性和最终剥离性能方面都不亚于国外的同类产品，同时又具有比国外同类产品低廉的价格。

      现将其无溶剂复膜胶产品做一个简单的介绍:

三、无溶剂复膜胶产品介绍

      恒天公司从 2008年起就致力于无溶剂聚氨酯复膜胶的开发和研究。现已基本形成了系列化产品，主要包括通用型常温涂布无溶剂聚氨酯复膜胶HT系列、低黏度常温涂布无溶剂聚氨酯复膜胶HT系列、耐 121℃蒸煮无溶剂聚氨酯复膜胶HT系列以及单组分无溶剂聚氨酯复膜胶。

1.通用型常温涂布无溶剂聚氨酯复膜胶HT0102

      HT0102是一种双组份、100%固含量的复合膜用聚氨酯胶黏剂，外观为无色或淡黄色透明液体，适合于多种塑料薄膜的黏接。HT01(异氰酸酯组份)与HT02(羟基组份)按 A/B为100/75(波动范围 65～85)的重量比混配。WD8128A/B 胶黏剂系统适应性广泛，对于多种薄膜均具有优良的黏接性能，且能够耐 100～CTJ～30 分钟。该胶黏剂系统固化时间快，而操作时间长、黏度低，改善了操作性能。

      该胶黏剂建议在 22℃～29℃涂胶，该温度下混合黏度为 800mPa•s～1300mPa•s，可操作时间大于 30 分钟。40℃～50℃固化两小时后剥离强度可以达到完全固化时的 30%左右，可进行第二次涂胶；40℃～50℃固化 36 小时～48 小时后基本固化完全。建议涂布量为 1.6g/m2～2g/m2。

2.低黏度常温涂布无溶剂聚氨酯复膜胶HT0102

      HT0102低黏度常温涂布无溶剂聚氨酯复膜胶相对于 WD8128A/B 来说拥有更低的黏度，外观为无色或淡黄色透明液体，其常温混合黏度只有 500mPa•s～800 mPa•s，可操作时间和熟化时间和HT0102基本一致。在能满足一般客户要求(一些通用型材料之间的黏接，如:CPP/BOPP、PET/CPP、PA/CPP、PET/PE 等通用塑料薄膜之间的黏接)的前提下，性能比 WD8128AfB 略有下降。

3.耐 121℃蒸煮无溶剂聚氨酯复膜胶HT0102

      HT0102是在 45℃～55℃下使用的双组份无溶剂复合膜用聚氨酯胶黏剂，适合于多种塑料薄膜的复合。产品外观透明清晰，涂布性能优良，用于 PA/CPP、PET/CPP 的透明薄膜复合结构时，具有良好的耐热性能，生产耐高温蒸煮袋，能够耐 121℃，40 分钟蒸煮杀菌处理，且耐酸、盐等介质。该胶黏剂固化时间快，而操作时间长、黏度低，操作性能优良。

      该胶黏剂在 45℃～55℃下涂胶，混合黏度为 600mPa～1000mPa•s，该胶可操作时间大于 30 分钟。40℃～50℃固化两小时后剥离强度可以达到完全固化时的 30%左右，可进行第二次涂皎，40℃～50℃固化 48 小时后基本固化完全，常温下 7 天～10 天基本固化完全。建议涂布量为1.8g/m2～2.2g/m2。

4.单组分无溶剂聚氨酯复膜胶

      单组分无溶剂聚氨酯复膜胶是 100%固含量的复合膜用聚氨酯胶黏剂，适合于塑/塑和纸/塑料薄膜的黏接。该胶黏剂系统适应性广泛，对于多种薄膜具有优良的黏接性能。该胶黏剂建议在 70℃ 下涂胶，该温度下混合黏度<1000 mPa•s。常温下固化 72 小时后完全固化。建议涂布量为 1.6g/m2～2g/m2。对于 CPP/BOPP 之间的复合剥离强度大于 2N/15mm；对于纸/塑之间的复合可以达到纸被破坏。

      恒天公司自主开发的无溶剂聚氨酯复膜胶从原料选购、车间生产到产品应用等各个环节都体现了节约能源、安全卫生、环境保护的特点。该产品所用原料完全复合美国 FDA 的要求，生产过程中不使用任何溶剂，没有三废的产生。同时，该产品通过 LD50 检测认证为无毒级产品(LD50>15000mg/Kg 为无毒级，该公司检测 LD50>20000mg/Kg)。

      恒天公司生产的无溶剂聚氨酯复膜胶经在国内几家大的无溶剂复合膜生产厂家的试用，无论在操作性还是最终性能方面都完全能够与国外同类产品相媲美，目前上海康达公司正在为进一步增加黏合剂品种、提高产品质量、攀登无溶剂黏合剂的新高峰而努力工作；国内其他黏合剂生产单位，也在积极进行无溶剂聚氨酯复膜胶的产业化工作，近期我们将迎来无溶剂黏合剂的春天。