市场上几种复合膜用聚氨酯胶黏剂分析

市场上几种复合膜用聚氨酯胶黏剂分析（上）
聚氨酯胶黏剂是含有氨基甲酸酯基团（-NHCOO-）或异氰酸酯基团(-NCO)的胶黏剂，近年来
广泛用于复合包装中。

它主要具有以下特点：与木材、纸张、橡胶、塑料等表面光洁的材料黏结
时黏结力大；韧性可调节；黏结工艺简便；极佳的耐低温性能以及优良的稳定性。

复合膜包装材料以其强度高、气密性好、防水折光、耐热封等优点已广泛用于食品、医药、
电子等行业。

随着技术的繁荣进步，复合包装材料正向更深层次的方向发展，与包装材料配套的
聚氨酯胶黏剂的技术也在不断提高。

下面结合市场介绍几种主要复合膜用聚氨酯胶黏剂，以方便
厂家选择。

双组分聚氨酯胶黏剂
这是使用最为广泛的聚氨酯胶黏剂，它的主剂是聚醚或聚酯多元醇经异氰酸酯改性后含羟基
的聚氨酯多元醇化合物(称甲组分),固化剂多是芳香异氰酸酯与三羟甲基丙烷的加成物(称乙组分),使用时，将甲组分与乙组分按一定比例,用醋酸乙酯稀释混合均匀后施胶涂布。

目前,此类聚氨酯胶黏
剂在国内的生产技术已经十分成熟。

耐蒸煮型聚氨酯胶黏剂
所谓高温蒸煮是指在121～135℃高温蒸汽加热下进行食品杀菌，这就要求基材和聚氨酯胶黏
剂能经受得起高温、高湿的考验。

普通包装用聚氨酯胶黏剂在高温下易水解,黏合强度降低,也容易
引起薄膜脱落。

所以，要确保聚氨酯胶黏剂在蒸煮环境下的性能,必须进行特殊的分子设计。

主要有以下几种
方法。

(1) 为了提高耐热性,通常是改变软段聚酯和硬段部分的分子结构,引入耐湿热高温链段,如引入
对苯二甲酸、间苯二甲酸、双酚A 等。

(2) 聚氨酯胶黏剂水解原因有两个：一是聚氨酯胶黏剂链段酯基不耐水解，二是由于自身的酸
值高起了促进水解的催化作用。

为了提高聚氨酯胶黏剂的耐水性通常引入耐水性能好的脂肪族多
元酸和醇，如壬二酸、癸二酸、己二醇、丁二醇等，或者降低聚酯的酸值。

(3) 为了提高软化点，通常引入均苯四酸酐、偏苯三酸酐等单体加大交联密度,也可采用高聚物
的共混和形成互穿聚合物网络(IPN)。

在聚酯型多元醇与固化剂反应后添加环氧树脂、硅烷偶联剂、磷酸类、炭化二亚胺类等助剂,
会大大提高聚氨酯胶黏剂的耐高温、耐水、耐化学品、耐油等性能。

醇溶型聚氨酯胶黏剂
双组分醇溶型聚氨酯胶黏剂是近年来国内复合膜市场出现的一种新型聚氨酯胶黏剂，它的主
要特点如下。

(1) 与醇溶型油墨适应性好。

(2) 复合制品残留溶剂低，稀释溶剂可以用醇类溶剂从而降低生产成本。

(3) 对湿度不敏感，储存稳定，适应性强。

（4）醇溶型聚氨酯胶黏剂能够用于塑塑、塑纸等多种基材的复合。

双组分醇溶型聚氨酯胶黏
剂于上世纪80年代在国外研制成功，而我国开发研究工作目前正处于起步阶段，国内只有少数企
业具有研发生产能力。

水性聚氨酯胶黏剂
目前市场流行的聚氨酯胶黏剂大多数为溶剂型的，它含有大量的有机溶剂和一定量的游离异
氰酸酯，会影响环境和人身健康。

随着各国对环保的重视，水性聚氨酯胶黏剂得到了较快的发展。

市场上几种复合膜用聚氨酯胶黏剂分析（下）
水性聚氨酯胶黏剂虽然历史不长，但发展却非常迅速。

1943 年，西德人P.Schlack首次成功制
成了水性聚氨酯胶黏剂，1967 年，PU 乳液首次实现工业化生产并在美国投放市场，1972 年，Bayer 公司率先将聚氨酯水乳液用作皮革涂饰剂，水性聚氨酯胶黏剂开始逐步成为重要商品。

到了
90 年代，国外一些公司采用在聚合物中引入反应基团的方法，成功开发了单组分自交联型的水性
聚氨酯胶黏剂。

水性聚氨酯胶黏剂可以由以下两种方法制得：一是通过加入乳化剂把原有的聚氨酯胶黏剂直
接乳化为稳定的水分散型乳液,但乳化剂的存在会影响其耐水性和黏结强度。

二是在聚氨酯的分子
骨架中引入亲水性的离子基团,使其形成自分散和自乳化体系。

这种体系的优点是不含乳化剂、成
膜性好，并能与其他阴离子或阳离子聚合体系混合改性以降低成本。

近年来，业界对水性聚氨酯胶黏剂的研究主要集中在增加固含量、提高干燥速度、增加黏结
强度及耐水性方面。

随着水分散型多异氰酸酯固化剂的问世，双组分聚氨酯胶黏剂的性能基本上
达到了溶剂型双组分聚氨酯胶黏剂的性能。

至此，水性聚氨酯胶黏剂的应用领域开始扩大至木地板、塑料、金属、混凝土等表面的涂布，并有多种水性聚氨酯胶黏剂在工业上应用。

水性聚氨酯胶黏剂应用于复合膜行业，虽然取得了不错的效果，但在应用中还存在一些问题。

(1) 不如有机溶剂易挥发，所以烘干时要提高烘道的温度或加长烘道，这会造成能源的浪费。

(2) 水性聚氨酯胶黏剂的黏结强度在一些高档包装上还达不到使用要求。

(3) 由于水性聚氨酯胶黏剂的产品品种有限，几乎没有专门为复合膜行业而设计的产品。

虽然水性聚氨酯胶黏剂的应用还不很完善，但它又有着广阔的发展空间，所以，水性聚氨酯
胶黏剂对国内胶黏剂厂家来说，既是机遇又是挑战。

无溶剂聚氨酯胶黏剂
无溶剂聚氨酯胶黏剂应用于复合膜是在1974年始于德国；日本从1977 年引进这项技术，到1997 年，已有60多条生产线；在欧美，已经有一半的复合膜产品用无溶剂型聚氨酯胶黏剂制备。

无溶剂聚氨酯胶黏剂目前已发展到第三代。

第一代是聚醚或聚酯型端异氰酸酯基预聚体,其缺
点是黏度变化快、固化速度慢、易产生二氧化碳气泡;第二代为端羟基型预聚体和端异氰酸酯基预
聚体的双组分型,涂布装置具有精密的自动供胶计量混合系统,但对EVA、铝箔等材料的黏结性不佳;第三代是在第二代基础上改进的双组分体系,可以耐高温蒸煮,也可用于铝箔等的黏结。

由于无溶剂聚氨酯胶黏剂不含溶剂，所以具有节省溶剂和环保等特点。

随着国家对环保要求
的提高，对溶剂的排放量逐渐限制，无溶剂聚氨酯胶黏剂的应用会得到迅速的发展。

无溶剂聚氨酯胶黏剂的使用也存在一些问题。

(1) 由于国内无法生产精密的自动供胶计量混合系统，就要从国外进口价格昂贵的设备。

(2) 无溶剂复合机机速很高（一般在200m/min以上）对复合技术的要求很高。

(3) 最主要的是,现在无溶剂聚氨酯胶黏剂价格昂贵，大多需要进口，国内只有少数几家公司的
产品可以满足要求。

所以，无溶剂聚氨酯胶黏剂在国内的大范围使用还有很长的路要走。

聚氨酯胶黏剂的品种还有很多，随着配方及原料的改变，能够在多个领域发挥作用。

胶黏剂
的发展方向也是从普通型到专用型再到兼容型（通用型）发展转变的，从而发挥出胶黏剂的最优
性能。

改革开放20多年来，聚氨酯胶黏剂工业取得了突飞猛进的发展，特别是入世以后，众多国外
厂家的产品大量涌入我国市场，与国内产品的价格越来越接近，这无疑给国内生产厂家带来巨大
的压力。

因此，如何加快技术进步，抓住机遇，迎接挑战，适时发展就成为我们必须面对的问题。

我们应该发挥自身优势，在学习的基础上寻求突破，使自己的产品能够达到甚至超过国外产品，
振兴民族工业。