1970'lerden itibaren yabancı ülkeler, iki bileşenli çözücü olmayan J tipi poliüretan yapıştırıcıyı incelemeye başladılar. 1980'lerden bu yana, ABD, İtalya, Fransa, Almanya ve diğer ülkeler, şu anda büyük Avrupa ülkelerinde çok sayıda çözücü içermeyen yapıştırıcı kullanmaya başladı. Bileşik film yapıştırıcısının kullanımı toplam miktarın% 70 ila% 90'ını oluşturmuştur ve Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri, çözücü bazlı yapıştırıcıların kullanımını sınırlamak için mevzuata sahiptir.
Yerel gıda ambalajı kompozit film endüstrisinde kullanılan yapıştırıcıların çoğu çözücü tabanlıdır. Organik çözücü bazlı yapıştırıcıların kullanılması, organik çözücülerin uçucu hale getirilmesi problemine sahiptir. Bir yandan, çözücülerin israfına neden olur, diğer yandan da çevre kirliliği ve toksik maddelere zarar verir. Solvent bazlı poliüretan yapıştırıcı ürünlerinin katı içeriği genellikle% 50 ila% 80'dir. Kompozit işlemin gereksinimleri nedeniyle, kullanım sırasında yaklaşık% 20 ila% 35'lik katı bir içeriğe seyreltmek için bir çözücü eklemek gerekir. Daha sonra organik çözücünün% 75'inin 80 ~ (2) kısa bir sürede uçmak için gereklidir. Deşarj miktarı genellikle kuru tutkalın iki ila dört katıdır, bu nedenle çevre ve güvenlik sorunlarında büyük miktarda çözücü kirliliği ve tüketim büyük miktarda enerji vardır. Her yıl atmosfere 400.000 tondan fazla organik çözücü. Ek olarak, çözücülerin dalgalanmasının neden olduğu kontaminasyon problemleri ve yapıştırıcıların üretim sürecinde yanıcı ve patlayıcı güvenlik sorunları vardır. Solvent içermeyen yapıştırıcıların kullanımı sadece çözücülerin kontaminasyonunu ortadan kaldırmakla kalmaz ve büyük miktarda enerji tüketimini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda kompozit ürünlerde artık çözücülerin kullanımının güvenliğinde herhangi bir hasara neden olmaz ve ayrıca üretim sürecinde yangın.
İkincisi, iç ve uluslararası statü, seviye ve geliştirme trendi
Solvent bazlı yapıştırıcıların kullanımı ile çevreyi ve güvenlik sorunlarını kirleten uçucu organik çözücüler vardır, çözücülerin fiyatındaki artış (esas olarak hammadde olarak yağ) ve enerji tasarrufu ihtiyacı ile çözücü geliştirilmesini sağlar. -Yabancı ülkelerde tabanlı yapıştırıcılar. ABD Çevre Koruma Ajansı, kaplama işlemi sırasında galon yapıştırıcı başına 2,9 kilodan fazla çözücü yayılamayacağını şart koşmaktadır. Yurtiçi kaplama endüstrisinde kullanılan çözücü bazlı yapıştırıcılar genellikle% 25 katı içeriğine ve galon başına yaklaşık 6 pound çözücü oynaklıklarına sahiptir.
Yukarıdaki sorunları çözmek için Avrupa ve ABD, 1960'lardan beri yüksek katılar, düşük viskozite ve solventsiz poliüretan yapıştırıcılar sistemleri üzerinde çalışmalar yapmaktadır. Son yıllarda, yabancı çözücü içermeyen yapıştırıcılar hızla gelişmiştir. Teknik açıdan bakıldığında, ilk nesil ürünler mevcut üçüncü nesil ürünlere kadar geliştirilmiştir.
Birinci nesil çözücü içermeyen yapıştırıcılar, yüksek moleküler ağırlığı, yüksek viskozitesi, yüksek çalışma sıcaklıkları ve nemlendirme ekipmanına ihtiyaç ile karakterize edilen tek bileşenli, nem iyileştiren bir yapıştırıcıydı. Ürün iyileştikçe, bir yan ürün olan karbondioksit serbest bırakılır ve kompozit film kabarmaya eğilimlidir. Uygun nem verilmezse, zayıf kürleme sorunu meydana gelir.
İkinci nesil çözücü içermeyen yapıştırıcılar, iki bileşenli reaktif yapıştırıcılardır. Bu yapıştırıcıların avantajı, nem ve hava neminin etkilerini ortadan kaldırmalarıdır. Ürün düşük bir moleküler ağırlığa, düşük viskoziteye ve azaltılmış çalışma sıcaklığına sahiptir. Dezavantajı, daha fazla serbest diizosiyanat içermesidir (viskoziteyi azaltmak için), filme göç etmek ve gıda kontaminasyonuna neden olmak ve ısı contası gücünü azaltmak kolaydır ve sonra EVA filmi ve NY filmi için uygun değildir.
Üçüncü nesil çözücü içermeyen yapıştırıcı, ikinci nesil çözücü içermeyen yapıştırıcıların eksikliklerinin üstesinden gelir, çeşitli plastik filmlerin ve folyoların birleştirilmesi için uygundur, serbest diizosiyanatların içeriğini azaltır ve içerik ve özelliklere karşı direnç olarak mükemmeldir. Yapışkan mukavemet artar, alüminyum plastik kompozit film ürünleri yüksek pişirmeye dirençli olabilir.
Şu anda, üçüncü nesil çözücü olmayan yapışkan kompozit ürünlerin kalitesi, çözücü bazlı yapışkan bileşik ajanlarının kalitesini tamamen karşılayabilir. Üçüncü nesil ürünlerin ana özellikleri şunlardır:
1. Anti-katalitik sistemin, yani izosiyanat sonlandırılmış prepolimer kullanan ana ajan kullanımı. Bu şekilde, yapıştırıcının serbest izosiyanat içeriği azalır, çevreye kirlilik daha da azalır ve zayıf ısı sızdırmazlığı gücü de değişir.
2 Yapıştırıcının viskozitesini azaltır, yapıştırıcının filme ısınabilirliğini artırır ve yapıştırıcının film yüzeyindeki kaplama dispersiyon performansını artırır. Bu nedenle, çözücü içermeyen yapışkan kompozit ürünün kalitesi geliştirilebilir, makine hızı da artırılabilir ve üretim verimliliği artırılabilir.
Yurtiçi laminasyon endüstrisinde çözücü içermeyen yapıştırıcılar kullanılarak bileşik işlemi nispeten geçtir. Bu nedenle, onlarla eşleşen çözücü içermeyen yapıştırıcıların gelişimi de geride kalır. Şu anda, Çin'de, çoğunlukla yabancı ülkelerdeki sıkı artık çözücü düzenlemelerini karşılamak için ihraç edilen gıdaların ambalajında kullanılan 30'dan fazla çözücü içermeyen kompozit ekipman bulunmaktadır. Şu anda yerli laminasyon üreticileri tarafından kullanılan çözücü içermeyen yapıştırıcıların hepsi ithal edilir ve fiyat genellikle ton başına yaklaşık 40.000 yuandır.
Çin'de çözücü içermeyen yapışkan laminasyon ekipmanlarının piyasaya sürülmesi nedeniyle, birçok üretici çözücü içermeyen yapıştırıcıların araştırma ve geliştirilmesine dikkat etmeye başladı. Bununla birlikte, geç başlangıç nedeniyle, piyasa henüz yabancı ürün seviyelerine sahip olgun yerli çözücü olmayan yapışkan eşdeğerler görmemiştir.
Üçüncüsü, çözücü içermeyen iki bileşenli poliüretan yapıştırıcının ana teknolojisi
Solvent içermeyen iki bileşenli poliüretan yapıştırıcıların teknolojisinin anahtarı, uygun izosiyanato sonlandırılmış ana ajanı sentezlemek ve aşağıdaki gereksinimleri karşılamaktır:
1. Gerekli bağ gücünü elde etmek için;
2. iyi kaplama performansına sahiptir;
3. İyi süreç performansı sağlamak için düşük viskozite.
Sentetik yol seçimi açısından, polyesterler ilk olarak dihidrik ve dibazik asitler kullanılarak sentezlenir ve polyesterin moleküler ağırlığı, dihidrik alkolün kimyasal yapısı ve dibazik asit ve karşılanacak miktarların oranı ile ayarlanır. İzosiyanat sonlandırılmış prepolimerin gereksinimleri daha sonra izosiyanat sonlandırılmış prepolimerleri sentezlemek için farklı moleküler ağırlıklara, fonksiyonel gruplara sahip polietler ve izosiyanatlar ile reaksiyona sokulur.
İzosiyanat sonlandırılmış prepolimer, bir polyester diol ve MDI'nın bir oligomeri ve bir polieter diol ve bir MDI oligomeri karışımıdır; Hidroksil ile sonlandırılmış prepolimer bir polyester dioldür ve bir polieter dalgıç karışımlarının hidroksil gruplarının yaklaşık 1: 1.6 (molar oranı) izosiyanat gruplarına oranına sahip olması gerekir.
Polyester seçiminde, polyesterin moleküler yapısı, poliüretanın özellikleri üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Yüksek mukavemete ve belirli bir esnekliğe sahip bir film elde etmek için, polyesterdeki çeşitli bileşenler düzgün bir şekilde eşleştirilmelidir. Bunlar arasında, moleküldeki doğrusal, hidrokarbon zinciri polyesterin yumuşak segmentini arttıran, böylece nihai poliüretan ürününün esnekliğini arttıran ve donma noktasını düşüren adipik asit ve Sebasik asit gibi alifatik dibazik asitler. Zincirde aromatik bir halkanın sokulması, oksidasyona direnme sertliğini ve yeteneğini arttırır ve sterik engel nedeniyle ester bağına erişmeyi zorlaştırır, böylece hidroliz direncini iyileştirir. Uygun aromatik diacitler izoftalik asit, tereftalik asit, ftalik asit veya anhidrittir.
Etilen glikol, 1,3-propilen glikol veya 1,4-butandiol gibi basit dioller, mükemmel esnekliğe sahip doğrusal polyester zincirler oluşturabilir ve kristalleşmeye güçlü bir eğilim olabilir. Yüksek COO bağ yoğunluğuna sahip kısa zincirli diollerden oluşan polyesterler, güçlü bir moleküller arası çekime sahiptir. Bu, kristalleşme eğiliminin yanı sıra polar çözücüye karşı zayıf dirençlerini ve hidrokarbonlarla zayıf karışıklıklarını açıklayabilir. 1,2-propanediol gibi dallı dioller, yan zincirlerin varlığı nedeniyle moleküller arası ilişkiye müdahale eder ve ayrıca ester bağı üzerinde bir uzay koruma etkisi sağlar, böylece ısı, oksidasyon ve hidroliz direncini iyileştirir. Performans ve kristalize etme ve daha iyi çözücü direnci için zayıf bir eğilim vardır.
İki bileşenli çözücü içermeyen yapıştırıcılarda, tek başına polyester kullanımı gerekli tüm özellikleri karşılamaktan uzaktır ve ayarlama için polietler kullanılmasını gerektirir. İlk olarak, polieter poliüretanlar esnektir ve ürünlerin viskozitesini azaltabilir. İkincisi, polieter zincirler ve poliesterler arasındaki daha zayıf etkileşim nedeniyle, ürünlerin yapışkan mukavemeti, ürünlerin yapışkan özelliklerini iyileştirmek için ayarlanabilir. Üçüncüsü, polieter elastomerlerin hidroliz direnci, eter gruplarının ester grupları üzerindeki üstün hidrolitik stabilitesini yansıtan polyester elastomerlerden çok daha iyidir. Dördüncüsü, polietler kullanımı maliyetleri azaltabilir.
Polietler seçiminde uygun polietler propilen oksit polietlerdir, propilen oksit-etilen oksit kopolimerize polietlerdir ve ürünün viskozitesi ve yapışkan mukavemeti, kullanılan polieterin moleküler ağırlığı değiştirilerek ayarlanabilir. Polyesterin moleküler ağırlığını değiştirmenin inert durumunda, polieterin moleküler ağırlığı değişir ve polieterin moleküler ağırlığı arttıkça ürünün viskozitesi azalır. Bunun nedeni, polieterin moleküler ağırlığı ne kadar küçük olursa, moleküler zincir ne kadar kısa olursa, polimerdeki üretan bağlarının yoğunluğu o kadar büyük olur, moleküller arası cazibe o kadar büyük ve ürünün viskozitesi o kadar yüksek olur.
Dördüncü, uygulama beklentisi analizi
Şu anda, Çin'deki maliyet nedenleri nedeniyle, çözücü içermeyen iki bileşenli poliüretan yapıştırıcılar evrensel olmaktan uzaktır ve çözücü bazlı yapıştırıcılar esas olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, uzun vadeli bir bakış açısından, çözücü içermeyen ürünlerin yeri doldurulamaz avantajları vardır ve gelecekte artmaya devam edecektir.
20 yıldan fazla bir süre önce Alman Herberts, bariz ekonomik, güvenlik ve çevre koruma avantajları ve laminasyon teknolojisi ve ekipmanlarının sürekli gelişimi nedeniyle çözücü içermeyen poliüretan yapışkan kompozit ambalaj malzemeleri kullandı, bunu Avrupa'da yaptı. ve diğer gelişmiş ülkeler. Ülke, 2o yıl önce kullanımının% 10'undan mevcut seviyenin yaklaşık% 80'ine hızla arttı.
Son yıllarda, gıda endüstrisinin güçlü gelişimi ile, poliüretan kompozit filmler için iki bileşenli yapıştırıcılar yapma endüstrisi sürekli olarak genişlemektedir. Eksik istatistiklere göre, mevcut piyasa kapasitesi yılda yaklaşık 40.000 tona ulaştı. Şimdi Çin'de 100'den fazla poliüretan laminasyon yapıştırıcıları üreticisi var, bunların hepsi çözücü bazlı yapıştırıcılar. Gelecekte, yavaş yavaş çözücü içermeyen yapıştırıcıların geliştirilmesine odaklanmalıyız ve kullanım gereksinimlerini mümkün olan en kısa sürede karşılayan ürünler geliştirmek için teknoloji tanıtımı ve bağımsız araştırma ve geliştirme kombinasyonunu benimsemeliyiz.
Mevcut yerli endüstri statüsüne göre, Çin'de çözücü içermeyen yapıştırıcıların benimsenmesinin hala en az beş ila on yıl ihtiyacı vardır. Bununla birlikte, çözücü bazlı ürünler şu anda yüksek katılara ve düşük viskoziteye doğru gelişmektedir ve su bazlı, alkol çözünür ve diğer düşük toksisite ürünleri ortaya çıkmıştır. Düşük artık çözücü yapışkan ürünler. Sanayi seviyesinin sürekli iyileştirilmesi ve çevre koruma hususları ile çözücü içermeyen yapıştırıcıların beklentisinin daha da iyi olacağına inanıyoruz.
Yeniden basıldı: China Polimer Network
