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氨脂级溶剂复合膜制袋时隧道现象原因解析(上)

用双组份聚氨脂胶粘剂后，热封边附近出现“隧道”现象，受热后更易剥离，剥离后膜上的胶仍有粘性，这种事故我们称为“固化不完全”。

一 固化不完全产生的原因

一、固化剂不够。

二、熟化时间不到振动盘，提前制袋作业，不同的异氰酸酯有不同的反应速率，尤其要注意。

三、溶剂中含水分及游离的醇和酸等杂质，消耗了固化剂中的NCO基。

四、在高湿度环境中操作，空气里的水分进入胶中。前两个原因通过试验取得数据就能控制，至于溶剂中的水分和杂质，目前一般印刷厂还无法定量检测，以致频频出现质量事故，且事故原因较难界定。究竟何种质量的乙酯才能用于聚氨脂胶粘剂呢？

国标GB对酯酸乙酯的要求是纯度不低于99%，水分≤0.2%，显然这个标准太宽。汉高公司所谓“氨脂级”溶剂的要求是纯度大于99.9%，水分小于300ppm，游离醇小于200ppm，似乎又太严。我们认为应根据国内乙酯的较高纯度建立评判标准，实测乙酯中水分及杂质对NCO基消耗的程度，调整固化剂配比，从而根除固化不完全事故较为切实可行。

二 氨脂级溶剂的测定

能用于聚氨酯胶粘剂的溶剂叫氨脂级溶剂。与一般工业品相比，除了水分还必须尽量减少游离醇和酸的含量，以免与NCO基反应。考量是否属氨脂级溶剂有一个指标，即“异氰酸酯当量”。异氰酸酯当量指消耗1摩尔当量NCO基所需溶剂的重量，而消耗NCO基的物质包括溶剂中所含杂质和水分的总和。国产“氨脂级”乙酯的异氰酸酯当量能达到5600克，数值越大稳定性越好。印刷复合企业不同于化工企业，在我们推荐的测定方法中改用消耗“异氰酸值”来度量，直观方便。

测试分三步，首先用TMP-TD1加成物（如高盟公司YH10固化剂）与酯酸乙酯反应，准确地说与乙酯中的水分、醇和酸反应。然后用二正丁胺与过量异氰酸酯反应生成脲：

R-NCO+HN（C4H9）2 - RNHCON（C4H9）2

第三步剩余的二丁胺用盐酸滴定：

HCL+HN（C4H9）2- （C4H9）NH·HCL

试剂：<传动带/p>

① YH10固化剂

② 2mol/L二正丁胺—甲苯溶液。258克重蒸无水二正丁胺，用无水甲苯稀释至1L，贮于棕色试剂瓶中。

③ 溴甲酚绿指示剂。1克溴甲酚绿溶于乙醇中，配成100亳升溶液。

④ 滴定液。0.5mol/L盐酸溶液。

⑤ 无水甲苯，无水乙醇。

操作：

同时准确称取二份YH10固化剂，要求重量一致，每份克。分别置入二个锥形烧瓶内。其中一个用于空白试验，另一个用移液管加入20亳升待测醋酸乙酯，使固化剂溶解，室温放置5小时。然后用另一支移液管加入二丁胺甲苯溶液10亳升，剧烈摇荡使之混合，在室温放置50分钟。充分反应后烧瓶内再加入50亳升无水乙醇，5滴溴甲酚绿指标剂，以0.5mol/L盐酸溶液滴定，当样品溶液蓝色消失，出现黄色并保持15秒不变，即为终点。

空白试验烧瓶放入固化剂后，加入20亳升无水甲苯，配液罐摇匀加入二丁胺溶液，室温放置20分钟即可加乙醇、指标剂然后滴定。

被消耗的异氰酸值用下式计算：

NCO% = (A-B)×0.5×4.2 /固化剂重量(克)

A、B都是盐酸滴定液消耗的体积（亳升），其中A为醋酸乙酯试样消耗量，B为空白试样消耗量。

上文提到的异氰酸酯当量5600克的乙酯，消耗NCO约为4.5%，异氰酸酯当量为2500克的乙酯，消耗NCO基达10%，当然不能称为“氨脂级”溶剂。

分析结果讨论

用异氰酸酯当量5600克的乙酯为例，20毫升的乙酯（18克）消耗了3克固化剂里 4.5%的NCO基，乙酯和固化剂重量比6：1。乙酯稀释量越大，固化剂中异氰酸值消耗量也越大。以高盟公司部分品种为例：

名 称 常用工作浓度 主：固：乙酯 乙酯和固化剂比例

YH200为挤出机企业带来了信心0D 35% 5：1：6.9 6.9：1

YH501S镀铝胶 35% 10：1.5：来解决就业问题提升产品竞争力13.2 8.8：1

YH2000S铝箔胶 % 10：1.5：.3 8..8：1

YH501SL 25% 10：1.5：22.5 18：1

YH502蒸煮胶 25% 10：1：123.力传感器的精度 12：1

表中501S常用工作浓度乙酯与固化剂的比例约为9：1，消耗NCO%：

9×4.5/6 =6.75%

固化剂异氰酸值14%，溶剂消耗NCO基约占总量的一半，应该是安全的。理由是：

首先，胶粘剂配比中NCO基对OH基的比例约为2：1，多余的NCO基就是用于溶剂中水分杂质对它的消耗。

其次，各仪表仪器种基团对NCO基的反应速率是不同的。如以伯醇基的相对的反应速率为1，水的速率要慢5倍，羧酸比伯醇更要慢18倍。即使游离醇与主剂中的OH基相对反应速率相同，它们的反应机率还与在胶中的含量相关。

那么乙酯消耗异氰酸值百分之几为安全临界点？如果超过了应补加多少固化剂为宜？这要通过实验决定。重要的是我们有了监控“氨脂级”乙脂的手段，有了定量分析的方法，可用来研究更复杂的动态变化，例如高湿度条件下生产时空气中的水分对墨盘中胶水的影响。这里抛砖引玉，希望业界同仁作出精彩的表述。

(待续)