[发明专利]一种用于软包装的低VOC聚氨酯胶粘剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于软包装的低VOC聚氨酯胶粘剂的制备方法，由A胶、B胶及稀释剂复配制得，其中A胶为异氰酸酯改性多元醇，B胶为多异氰酸酯化合物，通过两步投料法、控制各原料用量并在原料中引入2，2，4‑三甲基‑1，3‑戊二醇以及山梨糖醇等技术点来改善聚氨酯胶黏剂的刚性和交联度，实现了高分子量聚氨酯的粘度降低，成功使其在50%浓度下实现高品质涂布，该方法制备得到的最终产品具有优异的初粘强度、广泛的适用性、较高的剥离强度、低VOC排放和低溶剂残留等优点，溶剂残留在2.0mg/m²以下，环境友好。

技术领域

本发明涉及一种胶黏剂，具体涉及一种用于软包装的低VOC聚氨酯胶粘剂的制备方法，属于粘接材料技术领域。

背景技术

软包装以其轻质方便、易贮存运输以及易拆开等独特的综合性能，在饮料、日用品、医药、农药、液体洗涤剂、化妆品、电子商品及其他需保护免受损伤的商品领域得到广泛的应用。聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯、纸和铝都是软包装市场中的重要原料，这些原料被加工成薄膜后无法独自使用，必须通过胶粘剂复合在一起满足不同的包装需求。因此，胶粘剂在软包装产业链中扮演着不可或缺的角色。

据统计，截至2018年，全球软包装市场2310亿美元，2013-2018年期间的复合年增长率达5.l％。其中，亚太地区拥有最高的市场份额，2013-2018年期间的年复合增长率达7.1％，软包装的巨大市场容量带动了软包装胶粘剂的蓬勃发展。近年我国软包装胶粘剂市场年均增长率在12％左右，2015年我国软包装胶粘剂用量约45万吨，所用胶粘剂品种包括聚乙烯醇、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚丙烯酸酯和聚氨酯等。其中，聚氨酯的优异特性使之成为优选软包装胶粘剂，用量占90％以上，约36～39万吨。

聚氨酯胶粘剂是一类分子链中含有高活性氨酯基团(-NHCOO-)的高分子材料，通常溶解于醋酸乙酯有机溶剂中，又称为溶剂型聚氨酯胶粘剂，与之相对应的是水溶性聚氨酯和无溶剂聚氨酯胶粘剂。根据国家工信部、财政部联合发布《重点行业挥发性有机物削减行动计划》，2018年重点行业有机物(VOC)排放量相比2015年要求消减330万吨以上，软包装制造商是有机溶剂使用大户，对于低VOC型聚氨酯胶粘剂的需求将爆发增长。

水性和无溶剂胶粘剂属于无VOC型胶粘剂，在环保政策的推动下发展迅速，但是受到最终性能以及涂布工艺的限制只能应用于偏低端的包装，无法取代溶剂型聚氨酯胶粘剂任在中高端包装制品中的地位。目前，溶剂型聚氨酯的市场占有率仍然保持在60％以上。软包装制造商普遍采用VOC回收技术解决VOC排放的问题，降低有机挥发物对于环境的危害，这无疑大大增加了制造成本。软包装制造商普遍采用干式复合技术，即利用涂布机将聚氨酯胶粘剂涂布于薄膜表面，干燥去溶剂化后再与另外一层薄膜复合，经过高温熟化后获得成品。

粘结强度和耐老化性能是评价胶粘剂最终性能的主要指标，而这两个性能主要依赖于聚氨酯的高分子量。由于涂布性能直接影响到软包装外观，分子量越高的聚氨酯需要使用更多的有机溶剂稀释获得优异的涂布性能。因此，在不损失粘接性能的前提下，发展可涂布的高固体分聚氨酯胶粘剂是软包行业急需解决的关键技术。为了保证软装装制品外观，软包装制造商普遍采用30％固体分(即1吨胶粘剂含有700公斤有机溶剂)的涂布溶度，导致溶剂排放量很大，会严重破坏环境。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于软包装的聚氨酯胶黏剂的制备方法，具有低VOC排放、低溶剂残留、环境友好等优点。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

本发明公开了一种用于软包装的低VOC聚氨酯胶粘剂的制备方法，由A胶、B胶及稀释剂复配制得，其中A胶为异氰酸酯改性多元醇，B胶为多异氰酸酯化合物，步骤如下：

S1、两步投料法制备聚酯多元醇：