【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料，具体而言，涉及一种药品包装复合膜用聚氨酯胶黏剂制备方法及其组合物。
技术介绍
1、药品包装用复合膜是指直接与药品接触的复合膜，是通过粘合剂将各种塑料与纸、金属或其他塑料组合形成的膜。所以药品包装用复合膜的质量安全性、可靠性是影响药品质量的重要因素。
2、因为药品的特殊性，所以药品包装用复合膜不仅要符合药用要求，更不能增加药品的安全风险，损坏人类身体的健康。为有效延长药品的保质期，阻隔性能始终是考量包装材料的重要指标，高阻隔性包装材料具有优良的防污、防潮、阻氧、避光及密封性等优点，能有效地防止空气中水分、氧气对内装物的破坏，避免因受潮、氧化等原因使药品发生变质，但是现有的药品包装用复合膜，大多阻隔性较差，不利于药品的长期保存。
3、同时在复合膜生产工艺中，通常是多层复合结构，多层结构之间通过胶黏剂粘合起来。目前使用较多的药品包装复合膜用的胶黏剂为聚氨酯胶黏剂，其主要有四大类：溶剂型聚氨酯、无溶剂双组份聚氨酯、高固含量封闭型双组份聚氨酯以及水性聚氨酯。溶剂型聚氨酯容易对环境造成污染；无溶剂双组份聚氨酯环保，但是储存性差且制备工艺需要特制的压力发泡机才能施工，操作难度大；高固含量封闭型双组份聚氨酯粘度高，通常需要引入少量环保溶剂；水性聚氨酯产品环保，因此成为了药品包装复合膜用的胶黏剂主要的研究对象。现在常规使用的水性聚氨酯采用的是芳香族异氰酸酯进行制备，因此存在着一定的毒性，而且水性聚氨酯胶黏剂的粘接强度差、耐高温能力弱，在受热或者外力作用下容易导致复合膜分层，损害复合膜的阻隔性能。同
4、有鉴于此，特提出本申请。
技术实现思路
1、本专利技术为了弥补现有技术的不足，提供一种药品包装复合膜用聚氨酯胶黏剂制备方法及其组合物，通过对聚氨酯制备原料的选取，制得有机硅改性的水性聚氨酯，不仅能够大大的提高其粘接强度、柔韧性及安全性，同时通过聚氨酯胶黏剂组分的特殊配比，还能够提高其耐候性，同时保证复合膜的阻隔性。
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、第一方面，本专利技术提供一种水性聚氨酯胶黏剂的制备方法，包括如下步骤：
4、（1）将脂肪族异氰酸酯、芳香族异氰酸酯、聚醚多元醇加入到反应容器中搅拌加热，加热至75~80℃后缓慢加入硅烷偶联剂、聚四氢呋喃和1，4-丁二醇的混合溶液进行反应；
5、（2）向反应完成后的混合物中添加二羟甲基丙酸和3，5-二甲基吡唑的混合物，并控制温度恒温在55～60℃发生反应；
6、（3）反应完成后温度维持在50～60℃之间，加入三乙胺和去离子水搅拌进行成盐反应，然后加入乙二胺进行扩链反应并充分分散后，即制得水性聚氨酯胶黏剂。
7、本专利技术中，通过选择一定配比的脂肪族异氰酸酯、芳香族异氰酸酯和聚醚多元醇等组分，能够生成得到以脂肪族聚氨酯为主、芳香族聚氨酯为辅的水性聚氨酯胶黏剂，环保安全，能够减少胶黏剂的毒性，而且脂肪族聚氨酯具有小分子迁移少的特点，能够提高阻隔性；另外本专利技术通过加入硅烷偶联剂，即有机硅，由硅氧键为主链的立体结构组成，可进一步缩合成为高度交联的聚合物，提高聚氨酯的强度，使得所述聚氨酯胶黏剂拉伸性能优异、剥离强度高，耐湿耐热性能好，且具有优异的低温耐折性与柔韧性，能够与复合膜随意弯折。
8、在某一具体实施方式中，上述原料的质量分数如下：脂肪族异氰酸酯20~22份、芳香族异氰酸酯8~10份、聚醚多元醇20~25份、二羟甲基丙酸4~5份、硅烷偶联剂0.4~0.6份、聚四氢呋喃10~20份、3，5-二甲基吡唑3-5份，1，4-丁二醇1~2份、三乙胺2~3份、乙二胺1.2~1.5份和去离子水80~90份。
9、在某一具体实施方式中，所述聚醚多元醇采用聚环氧丙烷醚二醇，所述脂肪族异氰酸酯采用异氟尔酮二异氰酸酯，所述芳香族异氰酸酯采用甲苯二异氰酸酯。
10、第二方面，本专利技术提供一种药品包装复合膜用聚氨酯胶黏剂组合物，包括所述水性聚氨酯胶粘剂150~180份和增强剂35~50份，所述增强剂包括明胶负载改性石墨烯颗粒15~20份和乙酸乙酯20~30份，所述明胶负载改性石墨烯颗粒内部为多孔结构且负载有改性石墨烯。
11、本专利技术通过将制得的水性聚氨酯与增强剂混合后制得聚氨酯胶黏剂，其中乙酸乙酯作为有机溶剂，在与水性聚氨酯混合后形成杂化溶剂型聚氨酯胶黏剂，能够在复合膜上具有更好的润湿行为、粘接强度。其中，通过加入明胶内部为多孔且负载改性石墨烯颗粒，明胶内部的多孔结构能够形成水蒸气排出通道，有助于胶黏剂的快速干燥；明胶内部还负载有改性石墨烯，不仅对胶黏剂起增韧协同作用，也提高了药品复合包装膜的抗菌性，同时改性石墨烯与铝箔表面的氧化铝膜形成稳定的范德华力，提高分子的稳定状态，有效增大胶黏剂层与铝箔层的粘附力，并增强胶黏剂对铝箔层的浸润性，使胶黏剂能够与铝层表面及铝层表面的针孔等缺陷充分接触，填补铝层微小缺陷的同时，防止受热或外力作用产生气泡，大幅协同提高药品复合包装膜的阻隔性。
12、在某一具体实施方式中，所述明胶负载改性石墨烯颗粒的制备方法如下：
13、（1）将明胶条置于加热后的去离子水中，在50~55℃水浴搅拌至明胶条完全融化制得明胶溶液；
14、（2）向明胶溶液中加入丙酮，静置分层，去除上层浊液和固体，余下部分重新水浴溶解，滴加丙酮至溶液呈乳白色后，于冰浴中加入戊二醛进行交联反应得到明胶纳米粒子悬浊液；
15、（3）将改性石墨烯加入到明胶纳米粒子悬浊液中常温超声搅拌进行共混处理得到共混溶液；
16、（4）向共混溶液中加入适量聚对苯乙烯磺酸钠，吸附30~35min，离心取上层清液，加入适量聚烯丙基胺盐酸盐混合均匀；
17、（5）将反应物置于-8～-5℃低温环境下冷冻1.5~2天，并于-5～-2℃低温环境下冷风脱水3～4h后制得明胶海绵，将明胶海绵粉碎至合适粒径即制得明胶负载改性石墨烯颗粒。
18、本专利技术首先采用二次单凝聚法制备得到明胶纳米粒子，然后再将改性石墨烯与明胶纳米粒子混合后采用聚对苯乙烯磺酸钠对量聚对明胶纳米粒子的表面电荷进行改性使其能够与改性石墨烯进行吸附，形成稳定负载；随后采用低温干燥工艺形成明胶海绵，促使明胶颗粒内部呈网络结构体，能够形成水汽导通通道，不仅具有优异的吸水性能，能够有效加速胶黏剂中水分汇聚，而且便于水汽的疏通，从而保证复合膜中胶层快速干燥。
19、在某一具体实施方式中，所述改性石墨烯的添加量为明胶纳米粒子悬浊液的15~20wt%。
20、在某一具体实施方式中，所述步骤（2）中，加入明胶溶液中的丙酮含量为明胶溶液的40vol%；步骤（4）中，聚对苯乙烯磺酸钠的加入量为共混本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水性聚氨酯胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯胶黏剂的制备方法，其特征在于，上述原料的质量分数如下：脂肪族异氰酸酯20~22份、芳香族异氰酸酯8~10份、聚醚多元醇20~25份、二羟甲基丙酸4~5份、硅烷偶联剂0.4~0.6份、聚四氢呋喃10~20份、3，5-二甲基吡唑3-5份，1，4-丁二醇1~2份、三乙胺2~3份、乙二胺1.2~1.5份和去离子水80~90份。
3.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述聚醚多元醇采用聚环氧丙烷醚二醇，所述脂肪族异氰酸酯采用异氟尔酮二异氰酸酯，所述芳香族异氰酸酯采用甲苯二异氰酸酯。
4.一种药品包装复合膜用聚氨酯胶黏剂组合物，其特征在于，包括权利要求1~3任一所述方法制得的水性聚氨酯胶粘剂150~180份和增强剂35~50份，所述增强剂包括明胶负载改性石墨烯颗粒15~20份和乙酸乙酯20~30份，所述明胶负载改性石墨烯颗粒内部为多孔结构且负载有改性石墨烯。
5.根据权利要求4所述的一种药品包装复合膜用聚氨酯胶黏剂
6.根据权利要求5所述的一种药品包装复合膜用聚氨酯胶黏剂组合物，其特征在于，所述改性石墨烯的添加量为明胶纳米粒子悬浊液的15~20wt%。
7.根据权利要求5所述的一种药品包装复合膜用聚氨酯胶黏剂组合物，其特征在于，所述步骤（2）中，加入明胶溶液中的丙酮含量为明胶溶液的40vol%；步骤（4）中，聚对苯乙烯磺酸钠的加入量为共混溶液的2~2.5 wt %，聚烯丙基胺盐酸盐的加入量为共混溶液的0.3~0.4 wt %。
8.根据权利要求5所述的一种药品包装复合膜用聚氨酯胶黏剂组合物，其特征在于，所述步骤（3）中，明胶负载改性石墨烯颗粒的粒径为0.8~1.0μm。
9.根据权利要求5所述的一种药品包装复合膜用聚氨酯胶黏剂组合物，其特征在于，所述改性石墨烯的制备方法包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种药品包装复合膜用聚氨酯胶黏剂组合物，其特征在于，所述氨基化石墨烯与壳聚糖溶液的质量体积比为0.25~0.30g:100mL，所述壳聚糖溶液的质量分数为4％；所述戊二醛与壳聚糖的质量比为0.5~0.75％。
...【技术特征摘要】
1.一种水性聚氨酯胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯胶黏剂的制备方法，其特征在于，上述原料的质量分数如下：脂肪族异氰酸酯20~22份、芳香族异氰酸酯8~10份、聚醚多元醇20~25份、二羟甲基丙酸4~5份、硅烷偶联剂0.4~0.6份、聚四氢呋喃10~20份、3，5-二甲基吡唑3-5份，1，4-丁二醇1~2份、三乙胺2~3份、乙二胺1.2~1.5份和去离子水80~90份。
3.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述聚醚多元醇采用聚环氧丙烷醚二醇，所述脂肪族异氰酸酯采用异氟尔酮二异氰酸酯，所述芳香族异氰酸酯采用甲苯二异氰酸酯。
4.一种药品包装复合膜用聚氨酯胶黏剂组合物，其特征在于，包括权利要求1~3任一所述方法制得的水性聚氨酯胶粘剂150~180份和增强剂35~50份，所述增强剂包括明胶负载改性石墨烯颗粒15~20份和乙酸乙酯20~30份，所述明胶负载改性石墨烯颗粒内部为多孔结构且负载有改性石墨烯。
5.根据权利要求4所述的一种药品包装复合膜用聚氨酯胶黏剂组合物，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：张辉，张华江，袁代群，朱欣星，李中明，孙碧颖，朱玲，姚艳秋，
申请(专利权)人：四川汇利实业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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