无溶剂干复合用胶粘剂同溶剂型干复合胶粘剂同样都是聚氨酯系列。其即保持了溶剂型聚氨酯胶粘剂的特点,而且不用任何溶剂(即100%固体含量的胶粘剂)又能很好的进行涂布复合。无溶剂聚氨酯胶粘剂也可制成单组份和双组份。无溶剂聚氨酯胶粘剂外观性状在常温是一非常粘稠的液体,在加热的情况下为粘度低的可流动液体,能适合无溶剂干复机的涂布。它不同于通常所见到的热熔胶,热溶胶常温为固体,多数为热塑性高分子合成物或天然物组成,而无溶剂聚氨酯胶粘剂多为反应型成分组成。
近年来世界许多国家都对该类胶粘剂进行了深入的研究,研制开发了多种实用的无溶剂干式复合用聚氨酯胶粘剂,并完全达到了溶剂型胶粘剂的各种应用性能,能满足食品包装复合膜材料对各种性能的要求。有些人将该系列胶粘剂的发展规范为三个发展阶段。
(1)第一代无溶剂胶粘剂。
单组份无溶剂聚氨酯胶粘剂,最先应用在无溶剂干复合中(如北化院生产的UR7505、UR7506,见表1)。单组份聚氨酯胶粘剂都含有NCO基团,是靠空气中水份和被涂复膜附着的水与之反应而固化的。单组份虽然有使用方便等优点,也存在着缺点。当涂布量超过2g/m2,将产生固化不良,这由于水(湿气)固化型,涂胶厚不能达到与水完全反应,因此使用受到限制,涂布量只能在<2g/m2。从而不能达到耐蒸煮的要求,所加工的复合制品的范围受到影响。
(2)第二代无溶剂胶粘剂(双组份无溶剂胶粘剂)
为了克服单组份胶粘剂的缺点,人们开发了无溶剂双组份聚氨酯胶粘剂。这一产品也称为第二代产品。这类胶粘剂是由两组聚氨酯预聚体组成的,在使用时将两个组份均匀混合在一起,靠相互的反应形成大分子而达到交联固化。(如北化院生产的UR7330/UR8150见表1)这种胶粘剂粘度相比单组份胶粘剂低,有些品种在常温下就可使用。并为了达到初期粘接强度高,反应速度是非常快的。双组份无溶剂聚氨酯胶粘剂在使用时,为了两组份混合,而需要一自动供给涂布系统的装置,通常使用计量泵来达到此目的。在用途方面,除EVA、尼龙以外的薄膜及铝箔都能使用。透明膜可耐低温杀菌处理及蒸煮,在EVA和NY上不能使用的主要原因是为使胶粘剂粘度下降,使用了低分子的多异氰酸酯,它会与EVA、NY的酰胺化合物作用生成不溶化合物而会使复合制品热封不良。
(3)第三代无溶剂型胶粘剂。
研究开发无溶剂型胶粘剂的目的是要保持具有与溶剂型胶粘剂同等的粘接性能,在含有铝箔结构的复合膜,有的需要能耐高温蒸煮(120℃30分钟)的胶粘剂,为达到这一目的,人们开发研究了第三代无溶剂型聚氨酯胶粘剂(如表2德国汉高公司生产的产品)。第三代无溶剂型胶粘剂具有以下特点:初始粘接力强,粘度低,操作温度在<80℃,对复合基材无限制,耐内容物性能优良。前面所说的第二代胶粘剂,对EVA,NY膜热封不良的问题,及阻隔性强的膜易起皱或易剥离的的问题得到解决。