资源描述：
《油墨用聚氨酯粘合剂的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第18卷第4期河南科学Vol118No.42000年12月HENANSCIENCEDec12000文章编号:100423918(2000)0420381203油墨用聚氨酯粘合剂的研究周文欣,张卫红,余立明,侯静,魏红宇,胡志刚(河南省科学院化学研究所,河南郑州450002)摘要:以聚醚多元醇,含羟基的氯乙烯共聚物,小分子扩链剂及甲苯二异氰酸酯为原料,合成了一种用于塑料印刷油墨的聚氨酯粘合剂。文中讨论了所用主要原料之间的比例、合成工艺,并对用该粘合剂制得的油墨的性能进行了初步探讨。关键词:聚氨酯;油墨;粘合剂中图分类号:O633
2、.4文献标识码:A塑料印刷用油墨随着彩印包装行业的发展而用量日益增加,而国内科研及生产单位对这一市场的开发则基本处于空白状态,很少见有关这方面的研究报道。因此我们在这方面进行了一些探讨性的研究工作。彩印包装行业所用的基膜主要有聚酯膜(PET)、尼龙膜(NYLON)、聚丙烯膜(PP)、聚乙烯膜(PE)等几种,选择油墨的关键在于其应对这几种基膜均具有良好的附着力,从而对油墨所用的粘合剂提出的较高要求。众所周知,聚氨酯材料具有极好的粘结性能,耐磨性、耐擦伤性和良好的低温性能,高光泽、保光性能,因而在油墨行业有着广泛的应用。但其用于彩
3、印包装行业的缺陷是对于在该行业广泛应用的PP、PE等基膜的附着性有所欠缺。针对这一问题,我们在研究中使用了分子中含有羟基的氯乙烯-丙烯酸羟乙酯共聚物与大分子二元醇、小分子扩链剂,甲苯二异氰酸酯共同反应,制得一种新型聚氨酯粘合剂,用其制得的油墨对于包括PP、PE在内的各种基膜均具有良好的附着力。1实验部分1.1主要原料聚丙二醇(PPG):Mn=2000南京塑料厂;氯乙烯-丙烯酸羟乙酯共聚物(PVHA):Mn=2000自制;甲苯二异氰酸酯(TDI80/20):工业品进口二乙二醇:分析纯郑州试剂三厂;二乙三胺:分析纯上海试剂三厂;二
4、正丁胺:分析纯北京朝阳西会化工厂。1.2粘合剂的合成在装有电动搅拌、温度计、氮气导管的烧瓶中,加入计量的聚丙二醇,氯乙烯-丙烯酸羟乙酯共聚物溶液,TDI,溶剂和适量催化剂,氮气保护下控温70℃左右反应2-3小时。然后加入扩链剂继续控温反应。反应接近完成时,可根据检测反应液中异氰酸根含量的情况选择加入适量的二正丁胺除去未反应的-NCO基团。最后加入溶剂调整产物固含量为30%,得改性聚氨酯粘合剂。1.3油墨的制备在上述聚氨酯粘合剂中加入TiO2、甲苯、丁酮,加以砂磨制成白色油墨。用甲苯、丁酮、异丙醇混合溶剂将油墨调节为适当粘度后,
5、分别印刷在经过电晕处理的OPP膜、PET膜、NYLON膜上。烘干并搁置一段时间后,进行油墨与基膜的附着力测试。收稿日期:2000205211作者简介:周文欣(19702),男,河南新乡人,河南省化学研究所助理研究员。—382—河南科学第18卷第4期2结果与讨论2.1预聚反应中NCO与OH比例对粘合剂性能的影响固定原料中PVHA与PPG的摩边比为1∶3,在粘合剂合成反应中第一步合成端NCO基预聚体时,改变NCO与OH的比例,但控制总的反应原料中NCO与OH、NH2的比例不变,得到系列不同的粘合剂,涂膜,干燥;测试其涂膜的物理机械
6、性能。结果见表1。表1NCO/OH值与涂膜物性关系Table1TherelationbetweenNCO/OHratioandmechanicalpropertyofbinder’sfilmNCO/OH抗张强度(MPa)断裂伸长率(%)NCO/OH抗张强度(MPa)断裂伸长率(%)1.5194402.0273501.8244002.529240由表1的结果可以看出,随着NCO/OH值的增加,样品的抗张强度增加,断裂伸长率下降。其原因在于NCO/OH值增加,聚氨酯分子链中硬段含量提高,极性较强的氨基甲酸酯键,脲键数量增加,刚性苯
7、环链段也有增加,使大分子间相互作用增强,内聚能增加,使抗张强度升高。同时硬段的增加必然使柔性链段如醚键含量减少,使断裂伸长率下降。综合上述两方面的因素,我们在合成中将NCO与OH比例定为1.8。2.2粘度的控制粘合剂粘度的大小,对于油墨的制造工艺及使用性能均具有一定的影响。我们在实验中一方面通过控制原料中NCO与OH、NH2的摩尔比,(这样可控制最终所得粘合剂的分子量在一定的范围之内)来控制粘度;另一方面在合成反应后期粘度接近或达到需要值时,加入单官能团的胺类反应终止剂,使反应迅速中止,也可有效地控制产品粘度在一定的范围之内。
8、2.3贮存稳定性无论对于油墨还是其所用的粘合剂,它们的贮存稳定性均具有明显的重要意义。因此我们对所制得的粘合剂及油墨样品进行了贮存稳定性试验。其方法如下:取一定重量的粘合剂和油墨样品置于金属容器中,室温下密闭保存,观察其外观、测量其粘度随时间变化情况。我们合成的粘合剂样品及制
