北京高盟化工有限公司一直致力于特种复合胶的研制，以求服务于包装行业，已经完成的特种胶有１３５℃高温蒸煮胶、１２１℃蒸煮胶、抗介质胶、镀铝膜复合胶、快速固化胶、洗衣粉袋专用胶及其他专为包装企业设计的胶粘剂品种。本文介绍的是我公司最新研制的新型镀铝膜胶粘剂。    镀铝复合薄膜是将镀铝薄膜（ＶＭＰＥＴ、ＶＭＢＯＰＰ、ＶＭＣＰＰ和ＶＭＣＰＥ）与塑料薄膜复合在一起，形成一种带有铝光泽的包装材料。因其具有良好的阻隔性能，耐穿刺、耐高低温、耐水煮性能和不透光、不透湿、不透气，在食品、保健品、医药和化妆品等包装方面获得了广泛的应用。以前市场上的镀铝复合薄膜剥离强度太低，北京高盟化工有限公司于１９９８年推出了ＹＨ５０１Ｓ镀铝膜专用胶粘剂，使镀铝复合薄膜的强度有很大提高，但存在塑/塑复合强度不如普通胶、体系活性高、操作不方便、不耐１００℃水煮等缺点。为了适应市场的需要，我们在ＹＨ５０１Ｓ镀铝膜专用胶粘剂基础上，重新进行分子结构设计，研制出一种新的多用途、高强度、耐水煮镀铝复合薄膜用胶粘剂。一、试验部分１.主要原材料对苯二甲酸二甲酯，工业级(北京化工厂)；间苯二甲酸，工业级(燕山石化)；己二酸，工业级(辽宁化工厂)；二甘醇，工业级(金山石化)；乙二醇，工业级(金山石化)；二异氰酸酯，工业级(拜尔公司)；乙酸乙酯，工业级(天津)；催化剂(自制)；ＶＭ１０固化剂(自制)。１＃材料为满版印刷ＢＯＰＰ薄膜（２０μ）／镀铝ＣＰＰ（ＶＭＣＰＰ）薄膜，青岛厂家提供；２＃材料为满版印刷ＢＯＰＰ薄膜（２８μ）／镀铝ＣＰＰ（ＶＭＣＰＰ）薄膜，北京厂家提供；３＃材料为满版印刷ＢＯＰＰ薄膜（３５μ）／镀铝ＣＰＰ（ＶＭＣＰＰ）薄膜，河北厂家提供；２.设备、仪器ＨＩＲＯＳＨＩＭＡ复膜机(日本)，复合速度为５０～７０ｍ／ｍｉｎ；ＢＬＤ－     ２００ｓ电子剥离试验机。３.聚酯多元醇的合成将计量的对苯二甲酸二甲酯、二甘醇及催化剂进行酯交换反应，待甲醇出至理论量时，再加入计量的间苯二甲酸、己二酸、乙二醇进行混合酯化反应，达到理论出水量后，在真空状态下缩聚，每隔一段时间取样分析酸值、羟值，合格后出料，得到分子量为２０００左右的聚酯多元醇。４.粘合剂主剂的合成将计量的聚酯多元醇，二异氰酸酯及部分乙酸乙酯加入反应釜中，升温到一定的温度后保温数小时，取样分析粘度、固体含量、羟值，合格后降温，加入助剂及乙酸乙酯搅拌均匀即得到粘合剂主剂，商品牌号为ＹＨ５０１ＳＬ。５.性能测试①溶剂残留量试验。按ＹＹ０２３５－１９９６药品包装用复合膜(通则)５.５溶剂残留量的检验进行。②剥离强度。按ＧＢ２７９０－８１，测量１８０℃剥离强度。二、结果与讨论１.胶粘剂设计原理     镀铝复合薄膜是将镀铝薄膜与塑料薄膜复合在一起，结构示意如图1(略)。根据示意图可知，影响镀铝复合薄膜剥离强度主要有以下几个因素：①胶粘剂本体强度及胶粘剂的本质；②ＢＯＰＰ或ＰＥＴ薄膜和胶粘剂界面强度；③胶粘剂和ＶＭ界面强度；④ＶＭ和ＣＰＰ或ＰＥＴ薄膜界面强度。用普通双组分聚氨酯胶粘剂粘合镀铝复合薄膜，复合薄膜剥离强度很低，其剥离破坏主要发生在ＶＭ－ＣＰＰ界面，镀铝膜完全转移，１８０℃剥离强度小于０.３Ｎ。这说明胶粘剂本体强度、ＢＯＰＰ或ＰＥＴ薄膜和胶粘剂界面强度、胶粘剂和ＶＭ界面强度都高于ＶＭ和ＣＰＰ界面强度。事实上未复合以前，ＶＭ和ＣＰＰ或ＰＥＴ薄膜界面强度远大于０.３Ｎ。因此，胶粘剂的性质即胶粘剂的本质——胶粘剂的组成、分子结构、分子量分布、单体残存量等对镀铝层产生很大的影响，进而影响剥离强度和溶剂残留量。若胶粘剂分子结构设计不合理，软硬段比例不合理，分子量分布太宽，单体残存量高，不仅影响胶粘剂本体强度、ＢＯＰＰ和胶粘剂界面、胶粘剂和ＶＭ界面强度，还将影响ＶＭ和ＣＰＰ界面强度以及溶剂残留量。     双组分聚氨酯胶粘剂是由含羟基基团－ＯＨ组成的主剂和含异氰酸酯基基团－ＮＣＯ组成的固化剂组成。使用时将主剂和固化剂按一定比例混合均匀，经化学反应进行分子扩链后形成高分子量的聚合物。作为胶粘剂的使用，聚氨酯的组成、分子结构、分子量分布等对粘接有重要的影响。聚氨酯可认为是一种含有软链段和硬链段的嵌段共聚物，软段由聚酯、聚醚、聚烯烃等低聚物链段组成，非常柔顺，呈无规卷曲状态，由于其玻璃化温度低于室温，称之为橡胶相；硬段由芳香基、取代脲基、氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、缩二脲等基团组成，在常温下伸展成棒状，不容易改变其构形构象，内聚能很大，彼此缔合在一起形成许多微区小单元，这些微区小单元的玻璃化温度远高于室温，在常温下呈玻璃态、冷晶或微晶，称之为塑料相。由于两种链段的热力学具有不相容性，会产生微观相分离，在聚合物基体内部形成相区或微相区。聚氨酯优良的性能可用两相形态学来解决: 硬段相提供多官能度物理交联，即形成氢键而交联，起增强作用；软段被硬段区增强。因为铝、塑料膜等的物理性能差异较大，如果胶粘剂结构设计不合理，固化过程中会产生应力集中；此外，双组分聚氨酯胶粘剂是通过主剂和固化剂混合后，发生化学反应形成大分子聚合物(固化)进行粘接的，这一过程所需时间较长，常温下一般需要４８ｈ。在这期间，胶粘剂中的残存单体和小分子聚合物将通过镀铝层进入ＶＭ层和ＣＰＰ层的界面，由于胶粘剂的固化收缩以及铝、ＣＰＰ线涨系数不同产生应力而降低ＶＭ层和ＣＰＰ层的结合强度。２.材料性质、熟化条件对剥离强度的影响三种不同厚度的薄膜复合后在不同的条件下熟化，其剥离强度见表1(略)(单位为Ｎ／ １５ｍｍ)。o从表中可看出，用ＹＨ５０１ＳＬ／ＶＭ１０胶粘剂具有较高的初粘力；复合不同厚度的薄膜，其剥离强度略有不同；薄膜厚度较大，剥离强度也略大。熟化２４ｈ后已经有很高的剥离强度，熟化４８ｈ后，剥离强度达到最大，继续熟化强度下降，镀铝层部分转移。建议５０℃下熟化时间不要超过４８ｈ。３.涂布量的影响复合薄膜复合效果的好坏，除了胶粘剂涂布量、熟化温度及时间的影响外，还和生产环境的湿度、复合温度、薄膜张力控制等因素有关。熟化温度及时间的影响因素，上文已经讨论过，涂布量对满版印刷ＢＯＰＰ／ＶＭＣＰＰ剥离强度的影响见表2(略)。从表中可知，当涂布量大于２.０ｇ／ｍ2时，ＹＨ５０１ＳＬ／ＶＭ１０复合满版印刷ＢＯＰＰ／ＶＭＣＰＰ，剥离强度达到并超过ＹＨ５０１Ｓ和进口胶Ｄ，但若要使剥离强度达到最大，建议涂布量不低于３.０ｇ／ｍ2。４.固化剂用量的影响ＹＨ５０１ＳＬ和ＶＭ１０不同质量配比(－ＯＨ／ＮＣＯ不同)对剥离强度影响结果见表3(略)。５.耐水煮性能ＹＨ５０１Ｓ和进口胶Ｄ不耐１００℃水煮。用ＹＨ５０１ＳＬ复合的三种复合薄膜在５０℃下熟化４８ｈ后，放在１００℃的沸水中水煮，煮后立即测其剥离强度，结果见表4(略)。由表中的数据可知，ＹＨ５０１ＳＬ／ＶＭ１０复合薄膜胶粘剂具有良好的水煮性能，但不同的薄膜耐水煮性能也不同，所用的薄膜厚度越小，耐水煮效果越好。６.塑／塑复合ＹＨ５０１ＳＬ用于ＰＥＴ／ＰＥＰ、ＰＥＴ／ＣＰＰ和ＮＮＮＹ／ＰＥ三种复合薄膜复合后，在５０℃下熟化４８ｈ后，测其剥离强度，结果见表5(略)。从表中可以看出，ＹＨ５０１ＳＬ用于塑／塑复合，具有较高的剥离强度。７.性能对比ＹＨ５０１Ｓ、进口胶Ｄ和ＹＨ５０１ＳＬ性能对比见表6(略)。     从表中可以看出，ＹＨ５０１ＳＬ性能优于ＹＨ５０１Ｓ和进口胶Ｄ。通过胶粘剂的组成、分子结构、分子量分布设计和控制，研制出性能优异的镀铝复合薄膜用胶粘剂ＹＨ５０１ＳＬ；该胶粘剂用于镀铝复合薄膜具有良好的初粘力、优异的剥离强度和耐水煮性能，用于塑/塑复合也具有较高的剥离强度。来源:化工精细网