胶粘剂，环氧树脂胶粘剂，复合胶粘剂的主要特点是什么？

Question

如题所述

Answer 1

复合薄膜的生产工艺及其弊端
复合薄膜的生产方法主要是挤出复合和干法复合,干法复合工艺适用于各种薄膜基材的复合。目前,世界各国干法复合使用的胶粘剂都是聚氨酯胶粘剂,可制得满足耐热、耐寒、耐油、耐酸、耐药品、阻气、透明、耐磨以及耐穿刺等性能要求的软包装复合薄膜。干法复合是指使用胶粘剂把二种薄膜基材粘合在一起,胶粘剂涂布在基材薄膜上以后,靠加热干燥去除溶剂和发生化学反应进行复合(压合),因此称干法复合工艺,又叫干法层压。也就是加热使涂布干燥后表面已无粘性的胶层热融,赋予可粘接性,贴合后树脂再结晶化,立即得到较高的初期粘接强度。这种粘接方式,在工业操作上希望热活化温度低。干法复合工艺用于溶剂型胶粘剂制备复合薄膜存在着缺点,如胶层有机溶剂的残留有可能迁移到包装的食品中,挥发出来的溶剂会造成严重的环境污染,需要大量的投资回收溶剂和建立防护设施。为了解决有机溶剂带来的公害问题,1974年德国Ｈｅｎｂｅｔｓ公司首先用无溶剂型聚氨酯胶粘剂制成复合包装材料。虽然无溶剂胶粘剂工艺能消除上述弊病,但为便于涂敷,要求粘度低,相应的聚氨酯相对分子质量小,致使复合初始强度不够理想,正在研究开发内聚力大的低粘度聚氨酯复合胶粘剂。而通过改性提高水性聚氨酯胶膜的某些性能,使得水性聚氨酯在复合薄膜软包装上应用成为可能。国外许多公司已开发出此类胶粘剂。例如Ｆｕｌｌｅｒ开发的ＷＤ-4003、ＷＤ-4006和ＷＤ-4007聚氨酯分散液对多种软包装材料均有极好的胶接性,交联后的胶接强度高于薄膜材料本身。复合后在93℃烘道内处理24ｓ,使之部分交联,即可有足够强度切割所需尺寸。

2　水性聚氨酯胶粘剂的特性
水性聚氨酯胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂。在实际应用中水溶液型很少,主要是聚氨酯水性分散体或乳液,是以水为介质的二元胶态体系,聚氨酯粒子分散于连续的水相中。水性聚氨酯胶粘剂具有无毒、不易燃烧、不污染环境、节能、安全可靠、不易损伤被涂饰表面、适用于易被有机溶剂侵蚀的材料、易操作和改性等优点,使得它在织物、皮革涂饰及木材胶粘剂等领域得到广泛的应用,正在逐步代替溶剂型聚氨酯。除了上述优点,与溶剂型聚氨酯胶粘剂相比,水性聚氨酯胶粘剂还具有自身的一些特点:(1)大多数水性聚氨酯胶粘剂中不含ＮＣＯ基团,因而主要靠分子内极性基团产生内聚力和粘附力,水性聚氨酯中含有羧基、羟基等基团,适宜条件下可参与反应,使胶粘剂产生交联。(2)高相对分子质量、低粘度、乳液粘度与树脂相对分子量无关。(3)高固含量、低粘度,通过乳液粒径控制可得低粘度产品。(4)由于水的挥发性比有机溶剂差,故水性聚氨酯胶粘剂干燥较慢,并且由于水的表面张力大,对表面疏水性的基材的润湿能力差。若当大部分水分还未从粘结层、涂层挥发到空气中,或者被多孔性基材吸收就遽然加热干燥,则不易得到连续性的胶层。由于大多数水性聚氨酯是由含亲水性的聚氨酯为主要固体成分,且有时还含水溶性高分子增稠剂,胶膜干燥后若不形成一定程度的交联,则耐水性不佳。(5)水性聚氨酯胶粘剂可与多种水性树脂混合,以改进性能或降低成本。(6)水性聚氨酯胶粘剂气味小,操作方便,残胶易清理。

3　水性聚氨酯胶粘剂应用于制备复合薄膜的不足之处以及改善方法干法复合工艺中,胶粘剂是影响复合薄膜品质性能的关键因素,因此食品包装复合薄膜用胶粘剂应具备下述性能:(1)粘合性复合包装薄膜使用的基材有塑料、铝箔等,而塑料又分很多种类,要将这些表面特性不同的薄膜粘接在一起,要求胶粘剂必须具有同时能粘合两种不同薄膜材料的性能。(2)柔软性以塑料为主的复合材料,又称软性包装材料,其受欢迎的主要原因就是其轻柔性。这除了本身要柔软、可折叠外,胶粘剂本身也要具备这种性能。如果胶膜坚硬、性脆、不可折叠,则失去了包装的意义。(3)耐热性许多食品包装在制造加工操作中要经受高温(180～220℃),例如,热封制袋,对包装好的食品经高温杀菌以及蒸煮食品等,这就不仅仅要求各种基材薄膜经受起高温的考验,所使用的胶粘剂也能经受得起高温的考验,否则,经高温处理后的薄膜分层剥离,就不是复合包装薄膜了。这一点必须在选用胶粘剂时慎重考虑。(4)耐寒性许多食品包装后要低温冷藏或冷冻保存,这就要求包装薄膜本身能耐低温。如果胶粘剂在低温下发生变硬、发脆、分层、剥离、脱胶等现象,则不符合要求。(5)抗介质性食品本身是一种成分非常复杂的物质,含水、油、盐、酒,还有辣、香料,甚至醋酸、柠檬酸、乳酸、糖、硫化物、氧化物等。面对这些复杂的成分,包装后又要受高低温处理和长期贮存的考验,要保持包装薄膜的完美无缺,除了基材薄膜本身的优良抗介质侵蚀能力外,胶粘剂的稳定性也很重要,要能抵抗各种介质的侵蚀,否则会引起复合薄膜分层剥离,失去包装作用。(6)安全卫生性食品包装复合薄膜所保护的、所包装的东西是直接入口的,为了对消费者身体的健康安全负责,不仅基材薄膜要无味、无臭、无毒,所使用的胶粘剂也要具有相同的性能,安全卫生性是世界各国都十分重视的大问题。

针对以上所述,结合水性聚氨酯胶粘剂的特性,对水性聚氨酯胶粘剂应用于制备复合薄膜的不足之处进行分析,并提供以下改善方法:
①因分子结构中有亲水基团,其耐水性及耐溶剂性欠佳。为改善其耐水性及耐溶剂性,研究措施很多,其中较有效的措施是通过交联。交联方法分内交联和外交联两种。内交联是指制备过程中即已完成架桥及交联行为。内交联法常因不慎交联过度,致使预聚体无法于水中分散。若分散同时交联,易生成沉淀而分层。即使无上述现象发生,具网状结构的水性聚氨酯往往在室温下的润湿性和成膜性欠佳。外交联是指向水性聚氨酯中外加交联剂,相当于双组分体系,即在使用前添加交联剂组分于水性聚氨酯主剂中,在适合的干燥成膜条件下,产生化学反应,形成交联的胶膜。与内交联法相比,所得乳液性能好,并且可根据不同的交联剂品种及用量,调节胶膜的性能。外交联法是目前工业上应用最广的一种方法。通常交联可提高水性聚氨酯胶膜的耐溶剂、耐热蠕变以及胶接力学性能等。按反应官能团分,其适用交联体系有:含羧基—(ＣＯＯＨ)基团　三聚氰胺/甲醛、多官能度氮杂环丙烷、碳化二亚胺、环氧树脂、锌或锆盐的离子性交联剂;含羟基—(ＯＨ)基团　三聚氰胺/甲醛、环氧树脂、屏蔽异氰酸酯交联剂;含胺—(ＮＨ)基团　三聚氰胺/甲醛、环氧树脂屏蔽异氰酸酯交联剂、水分散性多异氰酸酯、氮杂环丙烷交联剂。下表1为常用交联剂比较,表中所列交联温度和速度可随交联剂添加量和使用条件不同而异。
②水系聚氨酯胶粘剂的初粘性低也是阻碍它广泛应用的因素之一。除加入增粘剂改善外,大日本油墨和化学品公司引入环氧树脂制成的水系聚氨酯,显示出良好的初粘性,且其耐水性、耐溶剂、耐热蠕变,密着性能也得到明显改善。

Answer 2

胶接（粘合、粘接、胶结、胶粘）是指同质或异质物体表面用胶粘剂连接在一起的技术，具有应力分胶粘剂布连续，重量轻，或密封，多数工艺温度低等特点。胶接特别适用于不同材质、不同厚度、超薄规格和复杂构件的连接。胶接近代发展最快，应用行业极广，并对高新科学技术进步和人民日常生活改善有重大影响。因此，研究、开发和生产各类胶粘剂十分重要。　环氧类胶粘剂主要由环氧树脂和固化剂两大部分组成。为改善某些性能，满足不同用途还可以加入增韧剂、稀释剂、促进剂、偶联剂等辅助材料。由于环氧胶粘剂的粘接强度高、通用性强，曾有“万能胶”、“大力胶”之称，在航空、航天、汽车、机械、建筑、化工、轻工、电子、电器以及日常生活等领域得到广泛的复合胶粘剂是采用德国进口原料制成，具有高固体含量、低粘度、工艺适用性好、粘合力强、无毒等优点是适用于铝箔(OPA)，预处理过的聚乙烯(HDPE,LDPE)、聚丙烯(OPP，CPP)、聚酯(PET)、聚酰胺(PA,ONY)薄膜，喷涂金属的薄膜，玻璃纸之间复合的双组份溶剂型聚氨酯类粘合剂

Answer 3

环氧树脂胶粘剂和复合胶粘剂都是胶粘剂的一种，环氧胶粘剂一般强度都比较高，耐介质性好，但是他脆性大，不耐紫外线