[發明專利]一種耐高溫蒸煮的聚酯型聚氨酯樹脂及其制備方法

有效

• 申請號: 201710314320.8
• 申請日: 2017-05-06
• 公開（公告）號: CN106928423B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 趙勇進;盛見席;曹雪芬;孫理;胡觀林;汪澤宇
• 申請（專利權）人: 黃山中澤新材料有限公司
• 主分類號: C08G18/32
• 分類號: C08G18/32;C08G18/42;C08G18/44;C08G18/66;C08G18/76;C09D11/102
• 代理公司: 11560 北京智橋聯合知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 侯桂麗

一種耐高溫蒸煮的聚酯型聚氨酯樹脂及其制備方法。所述聚酯型聚氨酯樹脂按重量份數包括如下組分：聚酯多元醇20?50份，二異氰酸酯4?10份，乙酸乙酯30?50份，異丙醇15?40份，胺類擴鏈劑0.5?3份，醇胺類封端劑0.18?0.3份；其中聚酯多元醇的重均分子量為1500?3500，酸值為0.4?0.7mg KOH/g。本發明提提供的聚酯型聚氨酯樹脂具有較高的復合強度和優異的耐高溫蒸煮性能。

技術領域

本發明屬于高分子聚合物領域，具體公開了一種耐高溫蒸煮的聚酯型聚氨酯樹脂及其制備方法。

背景技術

聚氨酯(PU)是指主鏈上含有大量氨基甲酸酯基團(-NHCOO-)的高聚物聚氨基甲酸酯(Polyurethane)的簡稱，主要是由二異氰酸酯等多異氰酸酯和低分子聚合二元醇聚合而成的高聚物，由于具有強極性的氨基甲酸酯基，同時在大分子間存在氫鍵，因而聚氨酯材料具有高強度、耐磨、耐溶劑、耐老化、耐水等特點。因其表現出優異的物化性能，現已被廣泛地應用于諸多行業，是一種多功能聚合物材料，成為在社會經濟發展中不可缺少的一類高分子材料。

此外，通過改變多異氰酸酯的類型和改變多羥基化合物的結構、分子量等，可以在較大范圍內改變聚氨酯材料的性能。聚氨酯膠粘劑是分子鏈中含有氨酯基(-NHCOO-)和/或異氰酸酯基(-NCO-)類的膠粘劑。聚氨酯膠粘劑由于性能優越，是合成膠粘劑中的重要品種之一，在國民經濟中得到廣泛應用，例如在油墨印刷中得到越來越廣泛的應用。

隨著軟包裝復合材料的高速發展，人們對軟包裝復合材料的環保意識不斷增強，對食品軟包裝復合材料的印刷安全環保要求越來越高。傳統的氯化聚丙烯油墨、聚酰胺油墨等油墨主要采用甲苯、丁酮、環己酮等作為溶劑，其中甲苯的毒性較強，而丁酮殘留的氣味很濃，且有一定的毒性，使用時容易對空氣造成污染，對人體健康造成極大的危害。為了防止各類有毒有害物質對人體造成直接或間接的傷害，國家推出一系列衛生安全法規對軟包裝復合材料禁止使用苯類溶劑，并且對溶劑殘留量作出嚴格的控制。另外，隨著時代進步和生活質量提高，軟包裝復合印刷制品不僅要求環保，而且還需要較高的復合強度，滿足人們生活的更高需要，從而促使軟包裝復合印刷行業不斷地技術革新，開發和應用綠色環保的產品。

如CN 104031467A公開了一種環保溶劑型聚氨酯油墨的制備方法，其步驟為：1)將順丁烯二酸酐、己二酸和甲基丙二醇加入反應釜，在N₂保護下，升溫反應；然后加入氯化亞錫，繼續反應，得不結晶型聚酯多元醇；2)將步驟1)制備的不結晶型聚酯多元醇干燥后加入反應釜，再向反應釜中滴加二異氰酸酯反應；然后滴加催化劑，升溫繼續反應得到聚氨酯預聚體；3)用乙酸乙酯稀釋聚氨酯預聚體的至其質量分數為10-20％；再加入擴鏈劑和交聯劑，混合反應，然后加入乙酸乙酯和異丙醇的混合溶劑，得環保溶劑型聚氨酯油墨。然而，此方法制得的聚氨酯油墨的耐高溫蒸煮性能不足。

眾所周知，高溫蒸煮是一種高效徹底的殺菌工藝，廣泛用于肉類、豆制品、部分醫療用品及醫藥針劑的消毒處理，近年來此工藝也逐步用于熟板栗、谷漿飲料、嬰兒果蔬泥等食品及各種包裝袋的殺菌處理。因此，所使用的粘合劑要選用耐高溫蒸煮級別的，通常認為至少是滿足121℃以上蒸煮要求，復合后必須具有很好的粘結強度、高溫抗介質性和耐熱性，目前最常用的是雙組分聚氨酯粘合劑；高溫蒸煮殺菌的溫度范圍一般在121～135℃之間，目前也有滿足145℃超高溫殺菌的軟包裝材料的研究。盡管從高溫蒸煮袋誕生到現在已有半個多世紀的時間，也有了較多高溫蒸煮蓋膜的生產和應用，滿足121℃蒸煮要求的復合軟包裝材料也已經相當成熟，但在國內市場上真正滿足135℃以上要求的成熟產品還為數不多。

通常，在高溫與高濕下，氨基甲酸酯基團極容易發生水解而最終分解，造成粘結強度大幅降低，從而影響其使用性能；這是制約其在高溫領域下使用的最大瓶頸；那么，如何提高聚氨酯粘合劑的耐熱性能也是一個關鍵性的技術。