所谓无溶剂复合，就是用100％固体的无溶剂粘合剂在无溶剂复合机上对底材和面材进行粘合的过程。

1974年，德国Herberts公司对单组份潮气固化型无溶剂粘合剂的工业化生产，标志着无溶剂粘合剂正式诞生。经过最初的推广阶段之后，无溶剂粘合剂在复合材料软包装行业得到越来越多的应用，并相继出现了双组份冷涂无溶剂粘合剂、双组份反向热涂无溶剂粘合剂及单组份紫外固化粘合剂等。与此同时，各式无溶剂复合机也相继推出，规模也陆续壮大。今日的欧美，每增加10台复合机，就有8台是无溶剂型的。

我国第一台无溶剂复合机是1985年北京化工研究院从德国汉高公司引进粘合剂技术时配套购买的实验机。真正用于生产的第一台无溶剂复合机是1996年天津顶正印刷包装公司从意大利Schiavi公司引进，并于同年8月份调试成功投入生产的。此后，广州金威龙、大连盛道、三樱、上海虎牌等包装印刷厂先后从意大利、法国、德国等国家引进了无溶剂复合机共17台，目前还有4台已签合同，不久将会到货。随着国内复合包装企业对这一新技术的认识和掌握，这种新技术有明显加速发展的趋势。

下面对各种无溶剂黏合剂及无溶剂复合机的特点作一介绍。

无溶剂黏合剂

无溶剂黏合剂是100%的固体成分，没有挥发性物质，使用中绝对无溶剂排放，因此环境保护是无溶剂黏合剂发展的源动力。无溶剂黏合剂上胶量一般较低，复合后经熟化，复合强度高，这成为无溶剂黏合剂发展的又一大推动力。

一、无溶剂黏合剂的种类

1、单组分潮气固化型黏合剂

单组分无溶剂黏合剂的主要成分是聚氨酯，它的特点是能与水气反应固化。其化学结构是含有链长相对较短的异氰酸根端基的聚酯或聚醚，基材或环境中的潮气与异氰酸根作用会发生一系列聚合反应，放出CO2，达到固化目的。

这种潮气固化反应速度很慢，要保证有足够长的时间使涂胶过程顺利完成（即：要在熟化室放置一段时间），实际工作中的限制主要有3点；

（1）每克单组分潮气固化型无溶剂黏合剂完全固化需10mg水汽。

（2）涂胶时受热较高，一般控制在90℃左右。

（3）对于气密性基材而言，由于反应放出的CO2难以释放，会导致复合层强度不佳或在薄膜夹层中有气泡产生，因此，单组分潮气固化型黏合剂主要用于纸质材料的复合，因为纸张中含有足够的水汽，并且透气性好，吸附性也很强，但为了防渗漏，必须进行高黏度涂布，涂胶量要在3g/m2以上。如果配有合适的换气装置或增湿设备，能够提供满足固化要求的湿气量，则它也可用于薄膜的复合。

2、双组分无溶剂黏合剂

双组分无溶剂黏合剂的主要反应机理也是所谓的氨酯化反应，即含异氰酸根的预聚物和含羟基官能团的基料反应；或所谓的“反向”体系，即分子量较高的含异氰酸根端基的基料，与含有羟基的固化剂发生加聚反应，但不会像单组分黏合剂那样产生CO2，反应中虽然需要极少量水份催化其氨酯化反应，但不像单组份水汽固化型粘合剂那样需要大量潮气存在。因为此时氨酯化反应是基料和固化剂中异氰酸根与水汽和羟基的反应，因此，实际上异氰酸根与水汽和羟基的反应总是同时并存的。所以，从等当量化学反应的观点出发，异氰酸根应适当过量一点，也就是说，双组分黏合剂可自行固化。但适量的水分可催化固化，使其进行得更加完全。

双组分无溶剂黏合剂可分为冷涂型和热涂型两种。

传统的冷涂双组分无溶剂黏合剂分子量较低，流动性能好，因此即使以300m/min的高速涂胶，所得复合膜的光学透明性仍旧很好。其最大的缺点是初始强度较低，因此若要对复合好的材料再处理的话，在处理之前需要存放一定时间使其完成固化（一般36－48小时）。

热涂双组分无溶剂黏合剂分子量较大，黏度相对较高，为获得较好的涂布流平性能，在涂布前需预热及加热储胶槽（一般加热到50－70℃）。涂布后具有一定的初始强度，达到完全固化的时间较冷涂型短。

需特别注意的是，由于冷涂双组分无溶剂黏合剂黏度较低，不能用于含纸材料的复合，主要用于性能要求适中的复合材料。而热涂的“反向”双组分无溶剂黏合剂则接近于溶剂型黏合剂的高性能，因此，这种黏合剂及更高性能的类似黏合剂将是各种黏合剂生产商的研究开发方向。

3、紫外固化黏合剂

紫外固化黏合剂的固化机理与传统的黏合剂完全不同，目前应用较普遍的紫外固化黏合剂属于阳离子固化类型，而阳离子固化类型主要是酸催化环氧体系。其主要的固化机理是：黏合剂中的光引发剂被紫外光激发，分子处在高能位上，容易产生分解（路易斯酸分解），引发环氧嵌段交联聚合，得到环氧树脂的三维交联结构。与反应速度较快的紫外光引发自由基聚合机理不同，阳离子固化允许黏合剂在复合前暴露于大气中，这就意味着实际受紫外光作用的强度与被复合薄膜的透明性关系不大，但其交联反应速度比聚氨酯黏合剂要快得多，复合后在几分钟到一小时之内，就可以达到相当高的黏结强度而足以保证立即进行下一层复合。

二、无溶剂黏合剂的特点

与溶剂型黏合剂相比，无溶剂黏合剂具有以下特点：

1、不使用溶剂

由于不使用溶剂，因而也就谈不上溶剂挥发，在复合制品中无溶剂残留量，符合环保要求，同时对操作工人身体无害。

2、上胶量少

无溶剂黏合剂上胶量相对较少，一般在1.2－2.0g/m2，对于特殊的材料，上胶量在3 g/m2左右；而溶剂型黏合剂的上胶量在2-3 .5g/m2，特殊的材料则要在5 g/m2以上。

3、成本低

综合以上两方面所述，无溶剂黏合剂的使用总成本（单位复合材料消耗）比溶剂型黏合剂低。

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