无溶剂胶黏剂的硬度及反应完成率

硬度

不同配方设计对胶黏剂最终硬度起关键作用,如采用含有刚性结构的聚酯多元醇合成的胶黏剂固化后的硬度明显高于不含刚性结构的聚酯多元醇合成的胶黏剂固化后的硬度;

另外,在A、B两组分配方固定的前提下,A、B两组分不同配比对硬度也有明显影响,随着NCO组分的减少,无溶剂聚氨酯胶黏剂的硬度会逐渐下降,这主要是由于NCO组分减少,聚合物内硬段减少导致胶层硬度下降。胶层的硬度对包装袋的挺度或柔软性有一定影响。

无溶剂胶层硬度对复合袋的软硬有一定影响,但毕竟胶层厚度仅1~2μ,决定包装袋挺度及柔软性的还主要在于选用的包装材料。在镀铝膜产品复合方面,适当减少NCO/OH组分的比例,胶层柔软一些,产生的应力也小一些,这样有利于缓减铝层的迁移倾向。

反应完成率

需要有一段熟化时间来使其达到足够的耐热性,以便制袋。最后,在给包装袋填充食品之前,还需要一段更长的时间,以便其达到食品安全卫生要求。这些都与胶黏剂的反应完成程度有关,而不简单地认为剥离强度达到一定数值就没问题了。

例如,王小妹等还研究了双组分胶黏剂的固化速率,一NCO组分和一OH组分按物质的量比1.6:1配胶,从混合开始至100h的固化反应的FT-IR见图8-13。

从图8-12可见,在开始混合时,3500cm左右的一0H峰与3300cm左右的N-H峰由于氢键的作用重叠在一起,形成一个宽而大的吸收峰,随着时间的延长,由于一0H与一NCO反应形成氨基甲酸酯,体系中一OH含量减少,氨基甲酸酯上的N-H增加,所以3300cm1处的吸收峰逐渐变成一个窄的吸收峰,强度不断增加。同时2270cm1处一NCO基团随着反应的进行,吸收峰显著变小,反应90h后,此处吸收峰完全消失,表示固化反应基本完全。

无溶剂胶黏剂的硬度及反应完成率

通过方程计算所得的转化率随时间的变化,如图8-13所示。从图中可以看出,在两组分混合后的数小时内反应速率最快,经过19h后,转化率达到80%以上,36h后转化率达到90%以上,随后反应变缓,4d后反应完成。
图8-14为某无溶剂胶在标准配比下生产的CPP/CPP结构在不同温度熟化时的反应速度曲线。

无溶剂胶黏剂的硬度及反应完成率

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