1970 년대부터 외국은 2 성분 용매가없는 접착제를 연구하기 시작했습니다. 1980 년대부터 미국, 이탈리아, 프랑스 및 독일은 많은 양의 용매가없는 접착제를 사용하기 시작했습니다. 문헌에 따르면, 그들은 현재 주요 유럽 국가에서 사용됩니다. 이는 이러한 종류의 복합 필름 제품의 총 처리량의 60%를 초과했으며 유럽과 미국은 용매 기반 접착제의 사용을 제한하기위한 법률을 가지고 있습니다.
국내 식품 포장 복합 필름 산업에 사용되는 대부분의 접착제는 용매 기반이며 유기 용매 기반 접착제의 사용은 유기 용매의 휘발에 문제가 있습니다. 용매 기반 폴리 우레탄 접착제 생성물의 고체 함량은 일반적으로 50 내지 75%이다. 복합 공정의 요구 사항으로 인해 사용 중에 약 20 내지 35%의 고체 함량으로 희석하기 위해 용매를 추가해야하며, 유기 용매의 75%가 약 80 ℃ 여야한다. 건조 터널은 짧은 시간 내에 휘발되며 방전량은 일반적으로 건식 접착제의 2 ~ 4 배입니다. 따라서 환경 및 안전 문제에 대한 많은 양의 용매 오염이 있으며 많은 에너지를 소비합니다. 식품 포장 산업만이 대기에 매년 400,000 톤 이상의 유기농 용매를 방출하는 것으로 추정됩니다. 또한, 접착제의 생산 공정에서, 용매 증발 및 가연성 및 폭발성 안전 문제로 인한 오염 문제가 여전히있다. 용매가없는 접착제의 사용은 용매의 오염을 제거하고 대량의 에너지 소비를 줄일뿐만 아니라 복합 제품에서 잔류 용매 사용의 안전에 손상을주지 않으며 화재의 위험을 크게 줄입니다. 생산 과정에서.
현재, 중국은 환경 성능이 우수한 알코올-가용성 2 성분 폴리 우레탄 접착제를 성공적으로 개발하여 접착제 자체와 잔류 용매의 독성을 크게 감소시켰다. 솔벤트가없는 접착제를 성공적으로 개발할 수 있다면 함께 해집니다. 미래의 환경 보호 트렌드를 충족시킬 새로운 세대 제품이 될 것입니다.
국내외의 현재 상황, 수준 및 개발 동향
솔벤트 기반 접착제를 사용하면 환경 및 안전 문제를 오염시키는 휘발성 유기 용매가 있으며, 용매 가격 상승, 원료로 석유 사용 및 에너지 절약의 필요성, 개발을 제한 한 에너지 절약의 필요성이 있습니다. 해외 용매 기반 접착제. 미국 환경 보호국은 코팅 작동 중에 접착제 갤런 당 2.9 파운드 이하의 용매가 방출 될 수 있다고 규정하고있다. 국내 코팅 산업에 사용되는 용매 기반 접착제는 일반적으로 고체 함량이 25%이고 용매 휘발성은 갤런 당 약 6 파운드입니다.
위의 문제를 해결하기 위해 유럽과 미국은 60 세대 이후 고체, 낮은 점도 및 용매가없는 시스템에 대한 연구를 수행했습니다. 최근 몇 년 동안, 외국 용매가없는 접착제가 빠르게 발전했습니다. 기술적 인 관점에서 1 세대 제품은 현재 3 세대 제품으로 개발되었습니다.
1 세대의 용매가없는 접착제는 1 성분 수분 봉사용 접착제였다. 이 접착제는 큰 분자량, 고 점도, 높은 작동 온도 및 가습 장비의 필요성을 특징으로합니다. 생성물이 경화됨에 따라, 부산물 인 이산화탄소가 방출되고, 복합 필름은 물집이 발생하기 쉽다; 적절한 수분을 제공하지 않으면 경화가 좋지 않은 문제가 발생합니다.
2 세대의 용매가없는 접착제는 2 성분 반응성 접착제이다. 이러한 유형의 접착제의 장점은 수분과 공기 습도의 영향을 제거하고, 제품의 분자량이 작은 분자량, 점도가 감소하며 작동 온도도 감소한다는 것입니다. 단점은 점도를 줄이기 위해 더 많은 자유 디 이소 시아 네이트를 포함하고, 필름으로 마이그레이션하고 음식 오염 및 열 씰 강도를 감소시키고 EVA 필름 및 NY 필름에 적합하지 않다는 것입니다.
3 세대 용매가없는 접착제는 2 세대 용매가없는 접착제의 단점을 극복하고, 다양한 플라스틱 필름 및 알루미늄 호일의 복합에 적합하며, 유리 디 이소시아네이트의 함량을 감소 시키며, 함량 및 내용에 대한 내성이 우수합니다. 접착제의 특성. 접착력 강도 증가, 알루미늄 플라스틱 복합 필름 제품은 높은 조리에 내성이있을 수 있습니다.
현재, 3 세대 비 용해 접착제 복합 제품의 품질은 용매 기반 접착제 복합 제품의 품질을 완전히 충족시킬 수 있습니다. 3 세대 제품의 주요 기능은 다음과 같습니다.
1. 항 촉매 시스템의 사용, 즉 메인 제제로서 이소시아네이트-종료 된 프리 폴리머의 사용을 사용하여 접착제의 유리 이소시아네이트 함량이 줄어들고 환경에 대한 오염이 더욱 줄어들고 문제가 발생합니다. 열장 씰 강도도 불량합니다.
2. 접착제의 점도를 감소시키고, 필름에 대한 접착제의 습윤성을 향상 시키며, 필름 표면에서 접착제의 코팅 및 분산 특성을 향상시킨다. 따라서, 용매가없는 접착제 복합 제품의 품질을 향상시킬 수 있고, 기계 속도도 증가 할 수 있으며, 생산 효율을 증가시킬 수 있습니다.
국내 라미네이팅 산업에서 용매가없는 접착제를 사용한 복합 공정은 비교적 늦었다. 따라서, 그들과 일치하는 용매가없는 접착제의 개발도 뒤쳐져있다. 현재 중국에는 거의 30 개의 용매가없는 복합 장비가 있으며,이 장비는 주로 외국의 엄격한 잔류 용매 요구 사항을 충족시키기 위해 수출 식품의 포장에 주로 사용됩니다. 국내 라미네이팅 제조업체가 현재 사용하는 용매가없는 접착제는 수입되며 가격은 일반적으로 약 1 톤입니다. 4 백만.
중국에서 용매가없는 접착제 라미네이팅 장비가 도입되어 많은 제조업체가 용매가없는 접착제의 연구 및 개발에주의를 기울이기 시작했습니다. 그러나 늦은 시작으로 인해 시장은 시장의 외국 제품과 동등한 성숙한 국내 용매가없는 접착제를 보지 못했습니다.
용매가없는 2 성분 폴리 우레탄 접착제 기술
용매가없는 2 성분 폴리 우레탄 접착제 기술의 핵심은 적절한 이소시아나토-종료 된 주제를 합성하는 것이며 다음 요구 사항을 충족해야합니다.
1. 필요한 결합 강도를 달성하기 위해;
2. 코팅 성능이 우수합니다.
3. 우수한 공정 성능을 보장하기 위해 점도가 낮습니다.
합성 경로 선택의 관점에서, 폴리 에스테르는 먼저 디 하이드릭 및 디바 산을 사용하여 합성되며, 폴리 에스테르의 분자량은 dihydric 알코올의 화학적 구조의 선택에 의해 조정되고, 이는 이소 시아 네이트-종결 된 사전 중합체의 요구 사항은 이소시아네이트-종료 된 사전 폴리머를 합성하기 위해 상이한 분자량, 기능적 그룹의 폴리 에테르 및 이소 시아 네이트와 반응한다.
이소시아네이트-종결 된 프리 중합체는 폴리 에스테르 디올 및 MDI의 올리고머 및 폴리 에테르 디올 및 MDI의 올리고머의 혼합물이다; 하이드 록실-종결 된 프리 폴리머는 폴리 에스테르 디올이며 알코올의 폴리 테일 테이퍼 다이버 혼합물은 약 1 : 1.6의 히드 록실 그룹 대 이소시아네이트 그룹의 비율을 가져야한다.
폴리 에스테르의 선택에서, 폴리 에스테르의 분자 구조는 폴리 우레탄의 성능에 큰 영향을 미칩니다. 강도와 특정 유연성을 가진 필름을 얻으려면 폴리 에스테르의 다양한 성분을 적절하게 일치시켜야하며, 그 중에서도 아디 피 산 및 세바 닉산과 같은 지방족 디바 산은 연질 세그먼트를 증가시키는 분자에 선형 탄화수소 사슬을 가지고 있어야합니다. 폴리 에스테르의, 따라서 최종 폴리 우레탄 생성물의 유연성을 증가시키고 동결 지점을 낮추십시오. 사슬에 방향족 고리의 도입은 산화에 저항하는 강성 및 능력을 증가 시키며, 입체 방해로 인해 가수 분해 제가 에스테르 결합에 접근하기가 어렵 기 때문에 가수 분해 저항성을 향상시킨다. 적합한 방향족 흑오시는 이소 세포산, 테레 프탈산, 프탈산 또는 무수물이다.
에틸렌 글리콜, 1,3- 프로판니 디올 또는 1,4- 부탄 데 디올과 같은 단순한 디올은 유연성이 뛰어난 선형 폴리 에스테르 체인을 형성하고 결정화에 대한 강한 경향을 가질 수 있습니다. 짧은 체인 Diols로부터 형성된 폴리 에스테르는 높은 쿠드 -결합 밀도를 가지므로 강한 분자간 인력을 가지며, 이는 강력한 결정화 경향뿐만 아니라 극성 용매에 대한 내성이 좋지 않고 수소 화합물의 잘못된 오해에 대한 불량한 저항성을 설명 할 수있다. 1,2-Propanediol과 같은 분지 된 Diols는 측쇄의 존재로 인해 분자간 연관성을 방해하고 동시에 에스테르 결합에 대한 입체 보호 효과를 제공하여 열, 산화 및 가수 분해 저항성을 개선시킵니다. 성능, 결정화하는 경향이 약하고 솔벤트 내성이 향상됩니다.
2 성분 용매가없는 접착제에서, 폴리 에스테르 단독의 사용은 필요한 모든 특성을 충족시키는 것과는 거리가 멀고 조정을 위해 폴리 에테르를 사용해야합니다. 첫째, 폴리 에테르 폴리 우레탄은 유연하며 생성물의 점도를 줄일 수 있습니다. 둘째, 폴리 에테르 체인과 폴리 에스테르 사이의 약한 상호 작용으로 인해, 생성물의 응집성 강도는 제품의 접착제 특성을 향상시키기 위해 조정될 수있다. 셋째, 폴리 에테르 엘라스토머의 가수 분해 저항성은 폴리 에스테르 엘라스토머의 가수 분해 저항성보다 훨씬 우수하며, 이는 에스테르 기에 대한 에테르 기의 우수한 가수 분해 안정성을 반영한다. 넷째, 폴리 에테르의 사용은 비용을 줄일 수 있습니다.
폴리에 테르의 선택에서, 적합한 폴리 에테르는 프로필렌 옥사이드 폴리 에테르 및 프로필렌 옥사이드-에틸렌 옥사이드 공중 합체 폴리 에테르를 포함하고, 사용 된 폴리 에테르의 분자량을 변화시킴으로써 생성물의 점도 및 접착력을 조정할 수있다.
폴리 에스테르의 분자량을 일정하게 유지하는 동안, 폴리 에테르의 분자량이 변하고, 폴리 에테르의 분자량이 증가함에 따라 생성물의 점도는 감소한다. 이는 폴리 에테르의 분자량이 작을수록 분자 사슬이 짧을수록 중합체에서 우레탄 결합의 밀도가 클수록 분자간 인력이 커지고 생성물의 점도가 높아집니다.
응용 프로그램 전망 분석
현재, 중국의 비용 이유로 인해 용매가없는 2 성분 폴리 우레탄 접착제는 여전히 보편적이며 용매 기반 접착제는 대량으로 사용됩니다. 이는 주로 솔벤트가없는 복합 장비가 한편으로는 비싸고 운영자에 대한 요구 사항 때문입니다. 반면, 용매가없는 제품은 복합적 일 때 복잡한 품질 문제가 발생하기 쉬우 며, 적용 가능한 구조는 제한되어 있으며 주제 자체는 여전히 특정 독성이 있습니다. 이러한 요소는 우리나라에서의 승진과 사용을 제한합니다. 그러나 장기적인 관점에서, 환경 규제가 더 엄격 해지고 경제 발전이 계속됨에 따라 용매가없고 알코올-가용성 제품의 비율이 계속 증가 할 것입니다.
20 년 전부터 독일 허버츠는 분명한 경제, 안전 및 환경 보호 장점뿐만 아니라 라미네이팅 기술 및 장비의 지속적인 개발로 인해 솔벤트가없는 폴리 우레탄 접착제 복합 포장 재료를 사용해 왔습니다. 그리고 다른 선진국. 이 나라는 20 년 전 사용의 10%에서 현재의 60%로 급격히 증가했습니다.
최근 식품 산업의 활발한 발전으로 폴리 우레탄 복합 필름을위한 2 성분 접착제를 만드는 업계는 지속적으로 확장되었습니다. 불완전한 통계에 따르면 현재 시장 용량은 연간 평균 3 ~ 50,000 톤에 도달했습니다. 현재, 중국에는 100 개 이상의 폴리 우레탄 라미네이팅 접착제 제조업체가 있으며,이 모두는 용매 기반 접착제입니다. 앞으로, 우리는 용매가없는 접착제 개발에 점차 집중해야하며, 가능한 빨리 사용 요구 사항을 충족시키는 제품을 개발하기 위해 기술 소개와 독립적 인 연구 및 개발의 조합을 채택해야합니다.
출처 : 중국 포장 뉴스
