一直致力于特種復(fù)合膠的研制，以求服務(wù)于包裝行業(yè)，已經(jīng)完成的特種膠有135℃高溫蒸煮膠、121℃蒸煮膠、抗介質(zhì)膠、鍍鋁膜復(fù)合膠、快速固化膠、洗衣粉袋專用膠及其他專為包裝企業(yè)設(shè)計的膠粘劑品種。本文介紹的是我公司最新研制的新型鍍鋁膜膠粘劑。
鍍鋁復(fù)合薄膜是將鍍鋁薄膜（VMPET、VMBOPP、VMCPP和VMCPE）與塑料薄膜復(fù)合在一起，形成一種帶有鋁光澤的包裝材料。因其具有良好的阻隔性能，耐穿刺、耐高低溫、耐水煮性能和不透光、不透濕、不透氣，在食品、保健品、醫(yī)藥和化妝品等包裝方面獲得了廣泛的應(yīng)用。以前市場上的鍍鋁復(fù)合薄膜剝離強度太低，北京高盟化工有限公司于1998年推出了YH501S鍍鋁膜專用膠粘劑，使鍍鋁復(fù)合薄膜的強度有很大提高，但存在塑/塑復(fù)合強度不如普通膠、體系活性高、操作不方便、不耐100℃水煮等缺點。為了適應(yīng)市場的需要，我們在YH501S鍍鋁膜專用膠粘劑基礎(chǔ)上，重新進行分子結(jié)構(gòu)設(shè)計，研制出一種新的多用途、高強度、耐水煮鍍鋁復(fù)合薄膜用膠粘劑。
一、試驗部分
1.主要原材料
對苯二甲酸二甲酯，工業(yè)級（北京化工廠）；間苯二甲酸，工業(yè)級（燕山石化）；己二酸，工業(yè)級（遼寧化工廠）；二甘醇，工業(yè)級（金山石化）；乙二醇，工業(yè)級（金山石化）；二異氰酸酯，工業(yè)級（拜爾公司）；乙酸乙酯，工業(yè)級（天津）；催化劑（自制）；VM10固化劑（自制）。1＃材料為滿版印刷BOPP薄膜（20μ）/鍍鋁CPP（VMCPP）薄膜，青島廠家提供；2＃材料為滿版印刷BOPP薄膜（28μ）/鍍鋁CPP（VMCPP）薄膜，北京廠家提供；3＃材料為滿版印刷BOPP薄膜（35μ）/鍍鋁CPP（VMCPP）薄膜，河北廠家提供；
2.設(shè)備、儀器
HIROSHIMＡ復(fù)膜機（日本），復(fù)合速度為50～70M/MIN；BLD－200S電子剝離試驗機。
3.聚酯多元醇的合成
將計量的對苯二甲酸二甲酯、二甘醇及催化劑進行酯交換反應(yīng)，待甲醇出至理論量時，再加入計量的間苯二甲酸、己二酸、乙二醇進行混合酯化反應(yīng)，達到理論出水量后，在真空狀態(tài)下縮聚，每隔一段時間取樣分析酸值、羥值，合格后出料，得到分子量為2000左右的聚酯多元醇。
4.粘合劑主劑的合成
將計量的聚酯多元醇，二異氰酸酯及部分乙酸乙酯加入反應(yīng)釜中，升溫到一定的溫度后保溫數(shù)小時，取樣分析粘度、固體含量、羥值，合格后降溫，加入助劑及乙酸乙酯攪拌均勻即得到粘合劑主劑，商品牌號為YH501SL。
5.性能測試
�、偃軇埩袅吭囼灐０碮Y0235－1996藥品包裝用復(fù)合膜（通則）5.5溶劑殘留量的檢驗進行。
②剝離強度。按BB27９0－81，測量180℃剝離強度。
二、結(jié)果與討論
1.膠粘劑設(shè)計原理
鍍鋁復(fù)合薄膜是將鍍鋁薄膜與塑料薄膜復(fù)合在一起。
根據(jù)示意圖可知，影響鍍鋁復(fù)合薄膜剝離強度主要有以下幾個因素：
�、倌z粘劑本體強度及膠粘劑的本質(zhì)；
②BOPP或PET薄膜和膠粘劑界面強度；
③膠粘劑和VM界面強度；
④VM和CPP或PET薄膜界面強度。
用普通雙組分聚氨酯膠粘劑粘合鍍鋁復(fù)合薄膜，復(fù)合薄膜剝離強度很低，其剝離破壞主要發(fā)生在VM－CPP界面，鍍鋁膜完全轉(zhuǎn)移，180℃剝離強度小于0.3N。這說明膠粘劑本體強度、BOPP或PET薄膜和膠粘劑界面強度、膠粘劑和VM界面強度都高于VM和CPP界面強度。事實上未復(fù)合以前，VM和CPP或PET薄膜界面強度遠大于0.3N。因此，膠粘劑的性質(zhì)即膠粘劑的本質(zhì)--膠粘劑的組成、分子結(jié)構(gòu)、分子量分布、單體殘存量等對鍍鋁層產(chǎn)生很大的影響，進而影響剝離強度和溶劑殘留量。（未完待續(xù)）'若膠粘劑分子結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，軟硬段比例不合理，分子量分布太寬，單體殘存量高，不僅影響膠粘劑本體強度、BOPP和膠粘劑界面、膠粘劑和VM界面強度，還將影響VM和CPP界面強度以及溶劑殘留量。
雙組分聚氨酯膠粘劑是由含羥基基團－OH組成的主劑和含異氰酸酯基基團－NCO組成的固化劑組成。使用時將主劑和固化劑按一定比例混合均勻，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)進行分子擴鏈后形成高分子量的聚合物。作為膠粘劑的使用，聚氨酯的組成、分子結(jié)構(gòu)、分子量分布等對粘接有重要的影響。聚氨酯可認為是一種含有軟鏈段和硬鏈段的嵌段共聚物，軟段由聚酯、聚醚、聚烯烴等低聚物鏈段組成，非常柔順，呈無規(guī)卷曲狀態(tài)，由于其玻璃化溫度低于室溫，稱之為橡膠相；硬段由芳香基、取代脲基、氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、縮二脲等基團組成，在常溫下伸展成棒狀，不容易改變其構(gòu)形構(gòu)象，內(nèi)聚能很大，彼此締合在一起形成許多微區(qū)小單元，這些微區(qū)小單元的玻璃化溫度遠高于室溫，在常溫下呈玻璃態(tài)、冷晶或微晶，稱之為塑料相。由于兩種鏈段的熱力學(xué)具有不相容性，會產(chǎn)生微觀相分離，在聚合物基體內(nèi)部形成相區(qū)或微相區(qū)。
聚氨酯優(yōu)良的性能可用兩相形態(tài)學(xué)來解決：硬段相提供多官能度物理交聯(lián)，即形成氫鍵而交聯(lián)，起增強作用；軟段被硬段區(qū)增強。因為鋁、塑料膜等的物理性能差異較大，如果膠粘劑結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，固化過程中會產(chǎn)生應(yīng)力集中；此外，雙組分聚氨酯膠粘劑是通過主劑和固化劑混合后，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成大分子聚合物（固化）進行粘接的，這一過程所需時間較長，常溫下一般需要48H。在這期間，膠粘劑中的殘存單體和小分子聚合物將通過鍍鋁層進入VM層和CPP層的界面，由于膠粘劑的固化收縮以及鋁、CPP線漲系數(shù)不同產(chǎn)生應(yīng)力而降低VM層和CPP層的結(jié)合強度。
