1 前言
用膠粘劑將不同性質的薄膜材料粘接在一起得到的復合薄膜具有高強度、良好的氣密性、遮光性、優異的防水防潮性、良好的熱封性及抗破損性等諸多優點,同時也可以根據實際要求而突出某一方面特點。因而,它在包裝行業已經取得了廣泛的應用。目前食品、洗滌用品、及其他一些日用品的包裝基本已采用了性能優良、印刷精美的復合薄膜作為包裝材料。在復合薄膜的加工過程中,膠粘劑是影響產品質量的關鍵因素之一。目前在國內外市場中,聚氨酯膠粘劑以其優異的綜合性能已經成為復合薄膜加工的主要膠粘劑。本文將對復合薄膜用聚氨酯膠粘劑的市場狀況、前景及技術發展趨勢等進行一些探討。
2 國內市場狀況
在國內膠粘劑市場中,聚氨酯膠粘劑是發展較為迅速的品種之一。而復合薄膜制造業中聚氨酯膠粘劑用量僅次于制鞋業而居第二位。在國內市場用量上,據中國聚氨酯工業協會的統計,1998年復合薄膜用聚氨酯膠粘劑年用量為0.8萬t,占聚氨酯膠粘劑總用量的7.8%左右;2000年其年用量已達1.5萬t,占總用量的12%左右;2002年其年用量已近2萬t,占總用量的13%左右;預計到2005年其市場用量達到3萬t以上,估計所占比例在15%左右。
國內從事普通型復合薄膜用聚氨酯膠粘劑生產廠家很多,其中具有一定規模的有浙江黃巖油墨廠、北京化工研究院、河南化學研究所等多家,加上其他一些廠家,目前產量已經完全可以滿足國內市場的需求,并在近兩年呈現供過于求的現象;而在耐蒸煮型膠粘劑方面,達到規模的生產廠家僅有北京化工研究院、大連輕化工研究所等少數幾家,生產量仍無法滿足國內需求,產品大部分依賴進口。中國聚氨酯工業協會在2002年年會上明確提出應加強此類研究開發工作,使產品性能達到國外同類水平,并爭取建成1000t•a-1的生產裝置,逐漸滿足市場日益增長的需求。
3 國內技術進展
國內復合薄膜用聚氨酯膠粘劑生產技術是20世紀80年代在引進國外技術基礎上加以改進形成的,隨著國內科研單位研究工作的深入和相關原材料生產工藝、技術含量的提高,產品的質量也有了較大的提高。其技術發展過程先后經歷了以下幾步:
3.1 產品的高固含量化
在早期的市場中,膠粘劑主要以30%、50%固含量的產品為主,但隨著國家在環境保護方面的要求越來越嚴格,至2002年,市場中銷售的品種已經主要是75%固含量的產品,僅有部分50%固含量的產品,30%固含量的產品已經很少。
3.2 耐蒸煮型膠粘劑的國產化
目前,國內耐蒸煮型膠粘劑仍主要依賴進口,但已經有部分企業產品占領了一定的市場份額。例如北京化工研究院的產品性能已達到較高標準,并規模生產及銷售;大連輕化工研究所研制的XK 908耐蒸煮型膠粘劑制得的復合薄膜35min下可耐121℃,并已建成300t•a-1的生產線;黎明化工研究院也開發出性能可以達到日本東洋油墨AD 502水平的產品,正在進行中試試驗;同時河南化學研究所、中國兵器工業第53研究所等多家單位也在進行相關的研究工作。估計在未來的幾年內,國產耐蒸煮型膠粘劑的市場份額會逐步提高。
3.3 固含量100%的膠粘劑的研究
由于符合環保要求,固含量100%的膠粘劑在國外20世紀70年代就開展了相關的研究工作,產品隨即在80年代投入應用,目前其用量已經占到總量的50%以上。
國內由于復合機械和生產技術等方面的原因,研究工作開展較晚。在1995年以前僅有一臺無溶劑復合機,近幾年其發展速度較快,截止2002年國內已有無溶劑復合機20臺以上,對固含量100%的膠粘劑的需求也逐年增加。北京化工研究院通過引進德國Henkel公司的技術進行生產,已有該類產品投放市場。我們認為國內其他企業及研究機構應該迅速開展相關的研究開發工作,以便在國際市場中占有一席之地。
3.4 水性聚氨酯膠粘劑的研究
復合薄膜用水性聚氨酯膠粘劑也是未來的一個發展方向之一,但是目前其發展趨勢落后于固含量100%的膠粘劑。西方的一些大型化工公司如BASF公司在這方面進行了大量的研究工作,詳細研究了由水性與溶劑型聚氨酯膠粘劑制得的復合薄膜之間的各方面性能的差異,并得到了一些比較滿意的結果。但是其在實際應用領域的進展仍相對較慢。國內有不少的研究單位從事水性聚氨酯膠粘劑的開發工作,但應用于復合薄膜生產方面的研究尚未見正式報道。
4 結語
復合薄膜用聚氨酯膠粘劑作為一種發展較為迅速的膠粘劑品種之一,國內的相關企業及研究機構應積極關注國內外市場和技術發展方向,在普通型膠粘劑市場已飽和的情況下,對耐蒸煮型膠、固含量100%的膠等高附加值產品投入更多的研究開發工作,以進一步提高相關產業的技術水平和產品質量。
