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绿色环保型胶黏剂探悉

就我国来说，软性复合包装材料是指以塑料薄膜、纸张和铝箔等基材，用胶黏剂将它们粘合起来做成的包装膜或包装袋。以它为最终产品，相应地带动了塑料薄膜制造业、凹印油墨制造业、凹印机械和复合机械制造业、制袋分切机械制造业以及复合用胶黏剂制造业的兴起和发展，形成了完整的软包装工业体系。我国的软包装工业体系，是从上个世纪的七十年代中期萌芽起步、八十年代中期快速发展、九十年代初期飞跃前进的朝阳产业。

目前，我国的软性复合包装材料，年总产值可达八百亿元左右，产量近四百万吨，在食品、药品、化妆用品、日用化学品、化工产品、农药、饲料、种子、清洁用品、消毒用品、医疗器械、服装等领域里，得到了广泛的应用，与人们的日常生活紧密相连。在这些软性复合包装材料中，约有80％是用干式复合的工艺方法生产的。而在这种干式复合工艺方法中，就一定要用到干式复合的胶黏剂。

在这类胶黏剂中，我国最早使用的是苯类型的和非苯类型的单组份压敏胶，到上个世纪八十年代起，大量使用的是脂类溶剂的单组份或双组份聚氨酯胶黏剂，到本世纪初出现了醇类溶剂的单组份或双组份聚氨酯胶黏剂，还有以水为介质的聚丙烯酸脂类胶黏剂。除了干式复合法之外，上个世纪七十年代下半期起，我国已有挤出涂布或挤出复合工艺方法生产的软性复合包装材料，最近十年又出现了无溶剂复合的工艺方法和共挤出复合的工艺方法。这四种工艺方法，都不需要使用任何溶剂介质类型的胶黏剂。目前，以这四种工艺方法生产的产品，约占全部软性复合包装材料的20％。

由此可见，目前在我国，软性复合包装材料的极大部分是用干式复合的工艺方法生产的，每年要使用近四万吨的“溶剂型”胶黏剂，粗略估算，全年的有机溶剂消耗总量不少于六万吨，而真正起粘合作用的胶料却只有二万五千多吨。在越来越注重卫生健康、安全环保、节约资源和绿色生态的今天，大家对耗用如此大量的有机溶剂而带来的负面影响，也越来越关注。每年要耗用如此大量的有机溶剂，一方面造成了严重的浪费，不符合节约、合理、可持续发展的科学发展观。因为有机溶剂，只是在干式复合中起到将胶料均匀地涂到基膜表面上去的作用，然后就要用干操排风的办法将它100％地烘干，把它赶到大气中去。从根本上讲，它对复合材料的牢度、耐热性和抗介质性，都没有任何作用。如果有别的办法也能将胶料均匀地涂到基膜的表面上去，那就可以把有机溶剂省掉，就更符合“物尽其用”的精神。第二方面也造成了金钱的浪费和生产成本的提高，按现在每吨溶剂约八千元的价格计算，全国每年耗费溶剂的金额就高达四亿八千万元，与不用有机溶剂的方法相比，仅胶黏剂一项的成本支出，就要高40％以上。第三方面，大量有机溶剂的排放，除了在生产车间里造成难闻的味道或刺激人的呼吸器官、造成人体不适之外，作算全部排放到室外去，也还会对大气环境造成污染，破坏地球的生态平衡、威胁人类的生存安全。因此，近年来关于绿色环保型胶黏剂的话题，就越新戊2醇又是良好的溶剂来越受到业界人士的重视，这是人类进步和科技发展的可喜现象。

上面提到，在干式复合工艺方法中大量用到以有机溶剂为介质的胶黏剂，有机溶剂易燃易爆、对人有刺激甚至有毒害、排放到室外要污染大气、要破坏环境和损害生态平衡，这种胶黏剂当然不符合绿色环保的要求，所以，在环保法规日益严格的近十多年来，这种类型产品的应用，受到了越来越多的质疑和限制。实际上，多年以前我们就反对使用明显对人体有毒的苯类、异丙醇、氯代烷烃类溶剂，特别是反对使用苯类为溶剂的单组份压敏型胶黏剂。自去年下半年起，食品包装袋的苯类溶剂严重超标事扬州华航特钢废钢价格上调10元/吨；江苏鸿泰钢厂废钢涨10元/吨；湖南涟源钢企废钢采购涨50元/吨；湘潭钢企废钢采购价涨50元/吨件，已引起了人们的高度关注，对食品包装袋要卫生安全、放心可靠的呼声也日益高涨，这就必然会引出绿色环保这个话题。

现在，在我们包装业界，不但有发展绿色环保型胶黏剂这样的一个指导思想，而且已经有被称为绿色环保的具体胶黏剂产品，例如水性的聚丙烯酸酯类胶黏剂、醇溶性的聚氨酯胶黏剂、水性的聚氨酯胶黏剂和无溶剂型的聚氨酯胶黏剂，还有无溶剂的粘合性树脂等等。这些胶黏剂的出现，无疑克服了溶剂型胶黏剂在卫生安全和绿色环保方面的缺点，也为降低生产成本提供了条件。但是，从真正的、根本意义上的绿色环保宗旨去考察，笔者认为，只有无溶剂型的胶黏剂才配得上绿色环保这个称号。

首先，看一看水性的聚丙烯酸酯类胶黏剂。

这类胶黏剂以水代替有机溶剂，水具有取之不尽、用之不竭的资源优势和价格十分低廉的优点，还具有不燃不爆、没有气味、对人体无害和安全卫生的特点，相对于有机溶剂型的胶黏剂来说，在绿色环保和卫生安全方面，大大地前进了一步。

但是，要使水性的聚丙烯酸酯胶黏剂真正具有贮存稳定性和抗寒耐冻性，要使它真正具备工业生产上可以应用的商品，其全部内容物不仅仅是水和聚丙烯酸酯这么简单的二种，它必定还要使用聚合引发剂、乳化剂、PH调节剂、稳定剂和耐寒抗冻剂等众多助剂。这些助剂的含量虽然不很高，但它们是否绿色环保，是否安全卫生，我们还不得而知，在有些此类产品的应用介绍时说，若要稀释，就不能用纯水去对冲，而应该采用含异丙醇的水去稀释。就这一点而言，因为异丙醇是有机溶剂，不但易爆易爆，而且还对健康有害，与真正意义上的卫生安全、绿色环保还是有差距的。

其次，看一看醇溶性的聚氨酯胶黏剂。

它与目前广泛使用的酯溶性聚氨酯胶黏剂相比，只是将酯溶性中的醋酸乙酯这种溶剂，改为用乙醇（也就是酒精）去代替而巳，它还是属于有机溶剂型胶黏剂。笔者个人认为，这不足以说明醇溶性聚氨酯胶黏剂就是卫生安全、绿色环保的胶黏剂，相反，可能比酯溶性聚氨酯更不卫生安全，对人体健康的危害更加严重。因为第一，含多异氰酸酯基（即-NCO）的固化剂，在醇类以避免影响装备的丈量精度；溶剂中，必须先要用封端剂将反应活性非常大的异氰酸酯基保护起来，它才不会像未封端保护的－NCO基那样，迅速地与乙醇中的羟基（即-OH）反应掉而丧失交联固化的功能。而封端剂这种物质，绝大部分都有很浓重的化学气味，也对人体有毒有害，一旦使用不当，就会损害人体健康，所以就谈不上卫生安全和绿色环保。第二，就用乙醇去只要在拉力改变实验机上调剂外力便可得到不同的加载路径代替醋酸乙酯，做成醇溶性聚氨酯胶黏剂而言，这二种有机溶剂究竟哪一个更卫生安全、更绿色环保？越来越多的资料和迹象表明，醋酸乙酯比乙醇更好！

人类对这个问题的认识，恐怕会跟人类就吸烟对人体健康损害的认识过程相似。四、五十年以前，人类不认为吸烟会对身体健康造成损害，许多人以吸烟为时髦。随着现代医学、社会流行病统计学和分析化学的发展和进步，人类才逐渐认识到，不但吸烟有损健康，被动吸烟同样有害，特别会损害胎儿发育，会缩短人的寿命，也是产生肺癌的主要原因。所以最近二十年来，在全世界范围内掀起了反对吸烟、限制烟草生产、严禁向未成年人售烟、禁止在公共场所吸烟和限制向青少年售烟的浪潮，联合国还出台了禁烟公约。

同样，人类喝酒的历史已有四、五千年，特别是在我们中国，有着深厚的酒文化底蕴，但是，从来还没有人去研究过酒精对人体健康的损害。四、五年前，笔者看到一篇报道，说美国的科学发现，酒精对人体健康有严重的损害作用，其理由是酒精（也即是乙醇）被吸入体内后，在氧化酶的作用下会被氧化，生成乙醛：

O

（氧化） ‖

2CH3CH2OH ＋ O2 －-→ 2CH3－C－H ＋ 2H2O

（酒精） （氧） （乙醛） （水）

美国科学家认为，乙醛和甲醛一样，都是一种致癌性物质，所以乙醇并非无毒。

当然，从化学反应的趋势来看，乙醛还会被进一步氧化，变为乙酸，而乙酸还能与醇发生酯化反应，进一步生成酯。如果乙酸与乙醇发生酯化反应，最终产物是稳定的醋酸乙酯，也称为乙酸乙酯：

O O

‖ （氧化） ‖

2CH3-C-H ＋ O2 --→ 2CH3-C-OH

（乙醛） （氧） （乙酸）

O O

‖ （酯化） ‖

CH3-C-OH ＋ HO-CH2－CH3 -－→ CH3－C－O－CH2－CH3 ＋ H2O

（乙酸） （乙醇） （乙酸乙酯） （水