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耐蒸煮聚氨酯胶粘剂的研究(一)

复合薄膜软包装袋具有强度高、气密性好、防水折光、耐热封等优点,可使包装物保鲜、保色、保味。因此,在食品包装中应用极其普遍。其包装质量不仅与复合薄膜的性质有关,而且依赖于胶粘剂的使水果蔬菜经久耐放性能。双组分聚氨酯胶粘剂由于具有优良的综合性济南试金安全玻璃冲击试验机的检定能在食品包装中占有重要的地位。通过薄膜的种类和不同性能的胶粘剂及涂覆量的选择可以制得满足耐寒、耐油、耐酸、耐热、阻气、透明和耐磨、耐穿刺等各种性能要求的软包装材料。

1 食品包装用聚氨酯胶粘剂概述

食品包装,分为普通包装及高性能包装。对应的聚氨酯胶粘剂可以分为四类:(1)一般用.(2)蒸沸用,(3)透明蒸煮用,(4)铝箔蒸煮用。普通包装用复合薄膜聚氨酯胶粘剂一般包括干燥食品包装用胶和耐70～100℃煮沸杀菌用的蒸煮食品包装用胶。通常,此类胶粘剂为双组分溶剂型聚氨酯胶粘液下泵剂。其主剂是聚醚或聚酯多元醇经芳香异氰酸酯改性后含羟基的聚氨酯多元醇(称甲组分),固化剂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混合,再用醋酸乙酯稀释到一定浓度后施胶涂布。目前,此类胶在国内已有生产.主要是以聚己二酸类聚酯多元醇为原料,而国外大多采用环氧丙烷聚醚为原料,成本较低。透明蒸煮袋用和铝箔蒸煮袋用复合薄膜聚氨酯胶粘剂一般包括耐121℃蒸煮杀菌用复合薄膜胶粘剂和耐135℃高温蒸煮杀菌用复合薄膜胶粘剂。所谓高温蒸煮是指在121～145℃高温和0.18～Ｏ.40ＭＰａ蒸汽压力下进行食品杀菌的加工工艺。这就不但要求多种基材能经受得起高温考验,所使用的胶粘剂也要能够耐高温。普通包装用聚氨酯胶粘剂在此高温下易水解,粘合强度降低,也容易引起薄膜脱落。为了提高聚氨酯胶粘剂的耐蒸煮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,改变交联剂品种,调整交联剂的密度,甚至采用高聚物的共混和形成互穿聚合物络(ＩＰＮ)的途径来解决。

2 国内外研究单位对耐蒸煮聚氨酯胶粘剂的研制情况

2.1 二官能度聚酯型聚氨酯胶粘剂

大日本油墨化学工业公司和日本东洋油墨制造公司分别开发出一系列耐蒸煮聚氨酯胶粘剂,选用混合二元酸(对苯二甲酸、间苯二甲酸、壬二酸、癸二酸),及混合二元醇(乙二醇、新戊二醇)合成的具有高分子量的聚酯型多元醇与固化剂反应,同时添加环氧树脂、硅烷偶联剂、磷酸类、酸酐、胺类等化合物,从而大大提高了胶的耐高温性、耐水性,同时还提高胶的耐酸性、耐油性。其产品主要性能指标见表1和表2。

大连轻化工研究所研制ＸＫ-908耐高温蒸煮胶粘剂。选用带有较多刚性耐热结构的原材料,采用己二醇、壬二酸、对苯二甲酸合成聚酯多元醇与异佛尔酮异氰酸酯反应合成聚氨酯胶粘剂。该胶引入了异挤出成型佛尔酮这个六元环结构和对苯二甲酸的刚性结构,使胶粘剂的耐热性得到提高。ＸＫ-908胶粘剂能够承受121℃蒸煮35分钟,建瓯其各项技术指标达到进口同类产品水平,已建成300吨/年的试生产装置。

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