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所謂無(wú)溶劑復合，就是用100％固體的無(wú)溶劑粘合劑在無(wú)溶劑復合機上對底材和面材進(jìn)行粘合的過(guò)程。

1974年，德國Herberts公司對單組份潮氣固化型無(wú)溶劑粘合劑的工業(yè)化生產(chǎn)，標志著(zhù)無(wú)溶劑粘合劑正式誕生。經(jīng)過(guò)最初的推廣階段之后，無(wú)溶劑粘合劑在復合材料軟包裝行業(yè)得到越來(lái)越多的應用，并相繼出現了雙組份冷涂無(wú)溶劑粘合劑、雙組份反向熱涂無(wú)溶劑粘合劑及單組份紫外固化粘合劑等。與此同時(shí)，各式無(wú)溶劑復合機也相繼推出，規模也陸續壯大。今日的歐美，每增加10臺復合機，就有8臺是無(wú)溶劑型的。

我國第一臺無(wú)溶劑復合機是1985年北京化工研究院從德國漢高公司引進(jìn)粘合劑技術(shù)時(shí)配套購買(mǎi)的實(shí)驗機。真正用于生產(chǎn)的第一臺無(wú)溶劑復合機是1996年天津頂正印刷包裝公司從意大利Schiavi公司引進(jìn)，并于同年8月份調試成功投入生產(chǎn)的。此后，廣州金威龍、大連盛道、三櫻、上?；⑴频劝b印刷廠(chǎng)先后從意大利、法國、德國等國家引進(jìn)了無(wú)溶劑復合機共17臺，目前還有4臺已簽合同，不久將會(huì )到貨。隨著(zhù)國內復合包裝企業(yè)對這一新技術(shù)的認識和掌握，這種新技術(shù)有明顯加速發(fā)展的趨勢。

下面對各種無(wú)溶劑黏合劑及無(wú)溶劑復合機的特點(diǎn)作一介紹。

無(wú)溶劑黏合劑

無(wú)溶劑黏合劑是100%的固體成分，沒(méi)有揮發(fā)性物質(zhì)，使用中絕對無(wú)溶劑排放，因此環(huán)境保護是無(wú)溶劑黏合劑發(fā)展的源動(dòng)力。無(wú)溶劑黏合劑上膠量一般較低，復合后經(jīng)熟化，復合強度高，這成為無(wú)溶劑黏合劑發(fā)展的又一大推動(dòng)力。

一、無(wú)溶劑黏合劑的種類(lèi)

1、單組分潮氣固化型黏合劑

單組分無(wú)溶劑黏合劑的主要成分是聚氨酯，它的特點(diǎn)是能與水氣反應固化。其化學(xué)結構是含有鏈長(cháng)相對較短的異氰酸根端基的聚酯或聚醚，基材或環(huán)境中的潮氣與異氰酸根作用會(huì )發(fā)生一系列聚合反應，放出CO2，達到固化目的。

這種潮氣固化反應速度很慢，要保證有足夠長(cháng)的時(shí)間使涂膠過(guò)程順利完成（即：要在熟化室放置一段時(shí)間），實(shí)際工作中的限制主要有3點(diǎn)；

（1）每克單組分潮氣固化型無(wú)溶劑黏合劑完全固化需10mg水汽。

（2）涂膠時(shí)受熱較高，一般控制在90℃左右。

（3）對于氣密性基材而言，由于反應放出的CO2難以釋放，會(huì )導致復合層強度不佳或在薄膜夾層中有氣泡產(chǎn)生，因此，單組分潮氣固化型黏合劑主要用于紙質(zhì)材料的復合，因為紙張中含有足夠的水汽，并且透氣性好，吸附性也很強，但為了防滲漏，必須進(jìn)行高黏度涂布，涂膠量要在3g/m2以上。如果配有合適的換氣裝置或增濕設備，能夠提供滿(mǎn)足固化要求的濕氣量，則它也可用于薄膜的復合。

2、雙組分無(wú)溶劑黏合劑

雙組分無(wú)溶劑黏合劑的主要反應機理也是所謂的氨酯化反應，即含異氰酸根的預聚物和含羥基官能團的基料反應；或所謂的“反向”體系，即分子量較高的含異氰酸根端基的基料，與含有羥基的固化劑發(fā)生加聚反應，但不會(huì )像單組分黏合劑那樣產(chǎn)生CO2，反應中雖然需要極少量水份催化其氨酯化反應，但不像單組份水汽固化型粘合劑那樣需要大量潮氣存在。因為此時(shí)氨酯化反應是基料和固化劑中異氰酸根與水汽和羥基的反應，因此，實(shí)際上異氰酸根與水汽和羥基的反應總是同時(shí)并存的。所以，從等當量化學(xué)反應的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，異氰酸根應適當過(guò)量一點(diǎn)，也就是說(shuō)，雙組分黏合劑可自行固化。但適量的水分可催化固化，使其進(jìn)行得更加完全。

雙組分無(wú)溶劑黏合劑可分為冷涂型和熱涂型兩種。

傳統的冷涂雙組分無(wú)溶劑黏合劑分子量較低，流動(dòng)性能好，因此即使以300m/min的高速涂膠，所得復合膜的光學(xué)透明性仍舊很好。其最大的缺點(diǎn)是初始強度較低，因此若要對復合好的材料再處理的話(huà)，在處理之前需要存放一定時(shí)間使其完成固化（一般36－48小時(shí)）。

熱涂雙組分無(wú)溶劑黏合劑分子量較大，黏度相對較高，為獲得較好的涂布流平性能，在涂布前需預熱及加熱儲膠槽（一般加熱到50－70℃）。涂布后具有一定的初始強度，達到完全固化的時(shí)間較冷涂型短。

需特別注意的是，由于冷涂雙組分無(wú)溶劑黏合劑黏度較低，不能用于含紙材料的復合，主要用于性能要求適中的復合材料。而熱涂的“反向”雙組分無(wú)溶劑黏合劑則接近于溶劑型黏合劑的高性能，因此，這種黏合劑及更高性能的類(lèi)似黏合劑將是各種黏合劑生產(chǎn)商的研究開(kāi)發(fā)方向。

3、紫外固化黏合劑

紫外固化黏合劑的固化機理與傳統的黏合劑完全不同，目前應用較普遍的紫外固化黏合劑屬于陽(yáng)離子固化類(lèi)型，而陽(yáng)離子固化類(lèi)型主要是酸催化環(huán)氧體系。其主要的固化機理是：黏合劑中的光引發(fā)劑被紫外光激發(fā)，分子處在高能位上，容易產(chǎn)生分解（路易斯酸分解），引發(fā)環(huán)氧嵌段交聯(lián)聚合，得到環(huán)氧樹(shù)脂的三維交聯(lián)結構。與反應速度較快的紫外光引發(fā)自由基聚合機理不同，陽(yáng)離子固化允許黏合劑在復合前暴露于大氣中，這就意味著(zhù)實(shí)際受紫外光作用的強度與被復合薄膜的透明性關(guān)系不大，但其交聯(lián)反應速度比聚氨酯黏合劑要快得多，復合后在幾分鐘到一小時(shí)之內，就可以達到相當高的黏結強度而足以保證立即進(jìn)行下一層復合。

二、無(wú)溶劑黏合劑的特點(diǎn)

與溶劑型黏合劑相比，無(wú)溶劑黏合劑具有以下特點(diǎn)：

1、不使用溶劑

由于不使用溶劑，因而也就談不上溶劑揮發(fā)，在復合制品中無(wú)溶劑殘留量，符合環(huán)保要求，同時(shí)對操作工人身體無(wú)害。

2、上膠量少

無(wú)溶劑黏合劑上膠量相對較少，一般在1.2－2.0g/m2，對于特殊的材料，上膠量在3 g/m2左右；而溶劑型黏合劑的上膠量在2-3 .5g/m2，特殊的材料則要在5 g/m2以上。

3、成本低

綜合以上兩方面所述，無(wú)溶劑黏合劑的使用總成本（單位復合材料消耗）比溶劑型黏合劑低。

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