摘要：本文主要介绍了温度、湿度对无溶剂复合粘合剂反应速率的影响，并介绍了相应的工艺控制要点。

软包装无溶剂复合粘合剂是聚氨酯树脂，是聚氨基甲酸酯的简称，是分子结构中含有氨基甲酸酯（—NHCOO—）单元的高分子化合物。无溶剂粘合剂分为双组分和单组分。双组分中，一般来说，A组分是异氰酸酯封端的聚氨酯树脂，B组分是羟基封端的聚合物，两个组分按一定的配比混合后在无溶剂复合机上进行涂布、复合、收卷、熟化，完成软包装复合过程。单组分是异氰酸酯封端的聚氨酯树脂，依靠水或湿气完成熟化。

一、聚氨酯反应原理

聚氨酯粘合剂的熟化反应原理，是聚氨酯树脂中的异氰酸酯基团与含活泼氢的化合物或聚合物反应，生成分子量更大的或具有一定交联度聚氨酯胶膜，完成熟化。

以下是反应原理：

双组分无溶剂粘合剂中A组分与B组分反应，主要是异氰酸酯与羟基的反应；单组分无溶剂粘合剂是异氰酸酯与水的反应。

通过进行分子结构设计，选择不同官能度的异氰酸酯和羟基化合物，设计不同结构的R和R’,可赋予聚氨酯不同的结构和性能，如对多种基材良好的粘结性能、不同的软硬度、耐油性、耐水性、耐高低温性能、抗撕裂、耐磨、减震等。

二、温度对无溶剂复合粘合剂反应速率的影响

温度对化学反应速率的影响程度，可参考以下公式和规律：

（1）阿伦尼乌斯公式（Arrhenius equation ）：这是化学反应速率常数随温度变化关系的经验公式，公式写作 k=Ae-Ea/RT（指数式）。k为速率常数，R为摩尔气体常量，T为热力学温度，Ea为表观活化能，A为指前因子（也称频率因子）。 该定律除对所有的基元反应适用外，对于一大批（不是全部）复杂反应也适用。

（2）范霍夫近似规则（vant Hoff rule）：该规则指大多数化学反应，其反应速率随温度升高而增加。实验表明，对于均相热化学反应，反应温度每升高10K，其反应速率变为原来的2~4倍。范特霍夫规则虽然不准确，但当缺少数据时，用来粗略计算反应速率随温度的变化仍然是有用的。

无溶剂粘合剂的熟化反应，异氰酸酯与羟基的反应、异氰酸酯与水的反应，反应速率是随着温度的升高逐渐加快的，温度低于10℃反应速率非常低。熟化温度一定的情况下，冬季的复合卷膜受室温影响，整体温度较低，复合粘合剂的实际熟化温度和反应速率也受到影响，所以冬季建议延长熟化时间。

三、湿度对无溶剂复合粘合剂反应速率的影响

1、相对湿度

常见的温湿度表中的湿度是相对湿度，指空气中水的蒸汽压与该温度下水的饱和蒸汽压的百分比。 一定温度下，水的饱和蒸汽压是确定的，通过相对湿度可以推算空气中水含量。

相对湿度相同，温度不同的情况下，空气中含水量差异很大。如50%相对湿度，水的蒸汽压即含水量，30℃是20℃的1.77倍。

在我国不同地区，冬季夏季的温度湿度差异大，如北方，夏季30℃、60%的相对湿度很常见，冬季则温度18℃、20%相对湿度甚至更低，这两种情况下，夏季空气中水含量是冬季的5.87倍。

2、软包装复合中湿度的影响

由反应原理可知，水与异氰酸酯反应，空气中的湿气消耗异氰酸酯，造成软包装复合粘合剂的异氰酸酯组分不足，影响熟化，造成复合膜回粘、热性能差、粘结性能较低等一系列影响。水、湿气的含量越大，这种影响也越大。为保证粘合剂良好的干性和耐热性以及粘结性能，必须预留较多的异氰酸酯。

由反应原理可知，水与异氰酸酯反应，不但消耗异氰酸酯组分，还会生成二氧化碳气体，造成软包装复合膜外观不良、盘寿命短等质量问题。

除了空气中的湿气直接影响反应，湿度较大的环境中，薄膜、油墨等材料也易吸潮，粘合剂如果密封不严，也容易吸潮，包括粘合剂的A组分和B组分。如果在夏季，即高温又高湿，水与异氰酸酯反应加速，这种影响会进一步扩大。

因此，夏季软包装复合车间，注意降温除湿，注意薄膜的外包装防护，注意粘合剂胶缸的密封性，或者适当调整粘合剂配比、提高异氰酸酯组分用量。采取以上措施，保证粘合剂熟化反应顺利进完成。冬季则相反。

四、结论

软包装复合用无溶剂型聚氨酯粘合剂：

（1）A组分和B组分的反应速率是随着温度的升高逐渐加快的，建议在不影响其他性能的前提下提高熟化温度；

（2）熟化温度较低时反应很慢，冬季因卷膜需要一定的预热时间，建议延长熟化时间；

（3）聚氨酯粘合剂的异氰酸酯与湿气反应，相对湿度影响粘合剂配比、干性、耐热性、粘结性能、外观等，夏季高温高湿时建议降温除湿或提高异氰酸酯组分，冬季则相反；

（4）相对湿度相同，温度不同，空气中含水量不同；夏季和冬季空气中湿气差异很大。