[發(fā)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?zhí)枺?/td>: 201710314320.8
• 申請日: 2017-05-06
• 公開（公告）號: CN106928423B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙勇進(jìn);盛見席;曹雪芬;孫理;胡觀林;汪澤宇
• 申請（專利權(quán)）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(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)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(shù)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(kuò)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(fā)明提提供的聚酯型聚氨酯樹脂具有較高的復(fù)合強(qiáng)度和優(yōu)異的耐高溫蒸煮性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子聚合物領(lǐng)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(shù)

聚氨酯(PU)是指主鏈上含有大量氨基甲酸酯基團(tuán)(-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(qiáng)極性的氨基甲酸酯基，同時(shí)在大分子間存在氫鍵，因而聚氨酯材料具有高強(qiáng)度、耐磨、耐溶劑、耐老化、耐水等特點(diǎn)。因其表現(xiàn)出優(yōu)異的物化性能，現(xiàn)已被廣泛地應(yīng)用于諸多行業(yè)，是一種多功能聚合物材料，成為在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)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(jié)構(gòu)、分子量等，可以在較大范圍內(nèi)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(yōu)越，是合成膠粘劑中的重要品種之一，在國民經(jīng)濟(jì)中得到廣泛應(yīng)用，例如在油墨印刷中得到越來越廣泛的應(yīng)用。

隨著軟包裝復(fù)合材料的高速發(fā)展，人們對軟包裝復(fù)合材料的環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)，對食品軟包裝復(fù)合材料的印刷安全環(huán)保要求越來越高。傳統(tǒng)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(huán)己酮等作為溶劑，其中甲苯的毒性較強(qiáng)，而丁酮?dú)埩舻臍馕逗軡?，且有一定的毒性，使用時(shí)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(zhì)對人體造成直接或間接的傷害，國家推出一系列衛(wèi)生安全法規(guī)對軟包裝復(fù)合材料禁止使用苯類溶劑，并且對溶劑殘留量作出嚴(yán)格的控制。另外，隨著時(shí)代進(jìn)步和生活質(zhì)量提高，軟包裝復(fù)合印刷制品不僅要求環(huán)保，而且還需要較高的復(fù)合強(qiáng)度，滿足人們生活的更高需要，從而促使軟包裝復(fù)合印刷行業(yè)不斷地技術(shù)革新，開發(fā)和應(yīng)用綠色環(huán)保的產(chǎn)品。

如CN 104031467A公開了一種環(huán)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(yīng)釜，在N₂保護(hù)下，升溫反應(yīng)；然后加入氯化亞錫，繼續(xù)反應(yīng)，得不結(jié)晶型聚酯多元醇；2)將步驟1)制備的不結(jié)晶型聚酯多元醇干燥后加入反應(yīng)釜，再向反應(yīng)釜中滴加二異氰酸酯反應(yīng)；然后滴加催化劑，升溫繼續(xù)反應(yīng)得到聚氨酯預(yù)聚體；3)用乙酸乙酯稀釋聚氨酯預(yù)聚體的至其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-20％；再加入擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑，混合反應(yīng)，然后加入乙酸乙酯和異丙醇的混合溶劑，得環(huán)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(yī)療用品及醫(yī)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(rèn)為至少是滿足121℃以上蒸煮要求，復(fù)合后必須具有很好的粘結(jié)強(qiáng)度、高溫抗介質(zhì)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(xiàn)在已有半個(gè)多世紀(jì)的時(shí)間，也有了較多高溫蒸煮蓋膜的生產(chǎn)和應(yīng)用，滿足121℃蒸煮要求的復(fù)合軟包裝材料也已經(jīng)相當(dāng)成熟，但在國內(nèi)市場上真正滿足135℃以上要求的成熟產(chǎn)品還為數(shù)不多。

通常，在高溫與高濕下，氨基甲酸酯基團(tuán)極容易發(fā)生水解而最終分解，造成粘結(jié)強(qiáng)度大幅降低，從而影響其使用性能；這是制約其在高溫領(lǐng)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(gè)關(guān)鍵性的技術(shù)。