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做座药用包装粘合剂的要求及种类

发布时间:2021-10-14 22:07:47 阅读: 来源:风叶厂家

药用包装粘合剂的要求及种类

粘合剂又称胶粘剂。市场上销售的粘合剂种类很多,本文叙述的粘合剂主要用在药品或食品包装领域,诸如药用塑料薄膜与金属铝复合、与塑料复合,以及药用铝箔与聚氯乙烯热压合使用的粘合剂。

(一)药品包装对粘合剂的基本要求

安全卫生性能好。应无异味无毒,如果药品直接接触胶粘剂,还应对所包装药品无腐蚀性。因药品包装材料所保护或包装的产品是直接入口的,不仅基材要无味、无臭、无毒,所使用的胶粘剂也要具有相同的性能,因此生产胶粘剂的原料、辅料、溶剂应具有安全性及卫生性。

粘接性能优良。由于包装材料的材质不同,采用胶粘剂把它们粘接起来,胶粘剂必须对不同材质的材料都具有优良的粘接力。在药品包装复合材料中使用的基材种类繁多、性能各异,如纸张、织物、铝箔、塑料等,而塑料又有多种品牌,它们的表面特性分子结构各不相同,面对如此众多且复杂的材料,胶粘剂必须具有同时能粘两种以上不同材料的性能。

耐热性良好。有些用户可在在 excel中设置打印药品包装材料在包装工艺过程中要经受高温,如铝箔泡罩包装药品时,在150℃—220℃高温条件下才能把铝箔与聚氯乙烯热压封合;有的包装蒸煮食品需要连同包装一起高温蒸煮杀菌,这就要求胶粘剂要能经受高温的考验。

耐化学、抗介质性优异。药品本身化学成分非常复杂,包装后又要经受高温处理和长期贮存,要保持包装材料的完美无缺,除基材本身应具有优良抗化学性、抗介质侵蚀能力外,胶粘剂的稳定性也很重要,要能抵抗各种介质与化学成分的侵蚀,否则会引起复合物分层剥离而失去作用。

柔软性能好。用软包装复合材料包装药品时,包装柔软,方便携带很重要,应该可以折叠,胶粘剂也应具备这种性能。假如胶粘膜坚硬、性脆、不可折叠,与基材不匹配则失去了软包装的使用性能。

(二)药品包装用粘合剂的种类与性能

压敏胶

压敏胶适合的基材有纸类和塑料薄膜类,如聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚四氟乙烯、聚酰亚胺、醋酸纤维素等。金属类如铝箔、铜箔、铅箔等。

压敏胶的主要成分包括合成树脂胶粘剂(包括天然橡胶合成橡胶类、纤维素类、聚丙烯酸酯类)、赋粘剂(松香、松香酯、各种石油树脂、环氧树脂或酚醛树当自己的实验室将标准方法引入到本身的检测工作时脂)、增塑剂(氯化石蜡类、苯二甲酸类)、防老剂、稳定剂、交联剂、着色剂及填料等。

早期的压敏胶都是以天然橡胶为主要成分,其配方是经塑炼的天然橡胶100份、聚蒎烯树脂(熔点70℃)75份、石油树脂5份及部分聚合的三甲基二氯喹啉2份混合而成。另一个配方则由塑炼过的烟片橡胶100份、氧化锌50份、氢化松香75份及少量增粘剂、增塑剂配成。后来用合成橡胶、合成树脂代替了天然橡胶,其中丙烯酸酯及其共聚物应用最为普遍,如丙稀酸共聚乳液性高强度压敏胶,其配比制造方法是把100份43%含固量的丙烯酸丁酯—丙烯酸2—乙基己酯—醋酸乙烯共聚物乳液(组成比为50:17:33)与30份50%含固量的乙烯—醋酸乙烯—氯乙烯共聚物乳液(组成比为19:36:45)混合,涂在用电晕放电处理过的聚丙烯薄膜上,在110℃条件下干燥1分钟,就制成压敏胶带。这种胶带对不锈钢的剥离强度为600克/25毫米。

随着对药品包装材料的卫生性能要求不断提高,天然橡胶配比的胶粘剂加入的助剂有异味,有的还有毒性,已在药品食品复合包装上不被采用。但是丙烯酸酯类压敏胶仍具有一定的优点,如由于是单组份、不会交联固化、不必配胶、使用简单、未用完的胶液过夜或更长时间也不会环,只要密闭不漏气保存即可。再就是被粘物表面状态优良,许多非极性的材料如塑料、金属材料,表面张力小也能粘牢。但是由于复合药品包装中材料种类繁多,企业已转向双组份聚氨酯胶粘剂,用于极性塑料材料和非极性材料的复合。

聚氨酯胶粘剂

聚氨酯胶粘剂有高度的弹性,与其他柔性粘合剂相比,具有更好的耐热性、耐溶剂性、耐寒性、耐化学性、耐氧化及耐臭氧等性能。对金属、塑料、木材、橡胶、织物都有很好的亲和性,因此应用非常广泛,尤其广泛应用在药品、食品包装领域。应用最多的是用塑料与塑料复合、金属与塑料复合、泡罩包装的热压合等。

聚氨酯胶粘剂最早应用是在60年代,当时食品复合包装刚刚面市,作为粘合剂使用时,主要按照其组成的不同分为多异氰酸酯、氨基甲酸酯预聚物、异氰酸酯改性聚合物三类。

多异氰酸酯

通常用三苯甲烷P—三异氰酸酯、六次甲基二异氰酸酯、二苯甲烷-4、4-二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯等,这些多异氰酸酯单独使用较少,主要作为橡胶粘合剂的交联剂,或者作为聚酯及聚醚类的聚羟基化合物的固化剂。与它配合使用的聚合物还有聚丙烯酸酯、环氧树脂、二甲苯树脂、聚酚胺树脂等。

氨基甲酸酯预聚物

它是多异氰酸酯和多羟基化合物的部分反应生成物,由于这一聚合物的端基有NCO基,可在适当的固化剂存在下进行固化,也可以通过空气的潮气而固化,制成单组份的胶粘剂。

异氰酸酯改性聚合物

系由二异氰酸酯与二官能以上的聚酯或聚醚反应,在端基具有羟基的线状聚合物,也称为热塑性聚合物。按照剂型,聚氨酯胶粘剂可分为单组份和双组份两大类,从粘合强度来看后者要比前者好。双组份的A组份主要是异氰酸酯改性聚合物,B组份也是已介绍的氨基甲酸酯预聚物。其中的多醇主要是蓖麻油或聚乙二醇。单组份则可分为两类,一类直接使用双组份中的A组份,即异氨酸酯改性聚合物;另一类则是二异氰酸酯与乙二醇反应生成的氨基甲酸酯,它具有乙二醇这种短链化合物固有的良好粘合性能。

药品包装用粘合剂发展趋势

目前药品复合包装材料压敏胶已被聚氨酯胶所取代,主要用酯溶性聚氨酯胶粘剂,此类胶粘剂为双组份酯溶性聚氨酯胶粘剂,其主剂是聚醚或聚酯多元醇经芳香异氰酸酯改性后,含羟基的聚氨酯多元醇,固化剂是芳香异氰酸酯与三羟甲基丙烷的合成物。这类胶粘剂性能优良、工艺成熟、品种多,但毒性大、成本高,其排放的大量溶剂污染环境。复合材料时间长,可能发生水解,释放出一种致癌物质TDA(氨基乙磺酸二乙酸),严重危害操作者健康。随着环保意识的增强,此种胶粘剂的使用量不断下降。现在欧美发达国家使用此类粘合剂的包装从10年前的80%锐减到现在的30%。醇溶性聚氨酯胶粘剂的优点是用工业酒精作溶剂、生产成本低、卫生性能好、对工人无害、对环境无污染。其缺点是不耐100℃高温,不能包装腐蚀性强的产品,生产过程中调配好的胶液只能在当天用完,如剩下只能稀释后保存,次日生产时,作为稀释剂使用。如果胶液已发白或增稠则不能使用。

以水溶性或水分散性溶剂为主的胶粘剂称水性聚氨酯胶粘剂,其优点是以水代替有机溶剂,不存在燃烧爆炸的潜在危险,而且成本低。但这种胶粘剂的性能差,胶液对被涂胶粘合的基材浸润性不佳,因为水的表面张力为72mN/m,而基材表面张力只有40mNm,相差大,不亲和,粘接力不高。另外水的热容量大,需要烘干,从而消耗更多的能量,成本随之提高,生产速度低,某些性能尚差于溶剂型胶粘剂。

药用复合材料胶这说明材料的致密度对其抗氧化性能有重要影响粘剂向无溶剂型方向发展,无溶剂胶粘剂基本上也是由双组份的聚氨酯胶粘剂构成,其主剂和固化剂在室温下粘度高,具有流动性,复合时主剂和固化剂按比例混合,升温后辊涂到基材上。由于不用有机溶剂,成本下降,不存在有机溶剂挥发对环境的污染,省去了设备庞大的烘干、加热鼓风、废气排放装置,降低了能耗。产品无残留溶剂损害、生产速度提高、维修费用低廉、效益显也消耗了大量的自然资源著,在药品包装领域应用前景看好。

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