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热熔胶粘剂
一．概述
热熔胶粘剂(Hot Melt Adhesive) :简称热熔胶,通常是指在室温下呈固态,加热熔融成液态,涂布,润湿被粘物后,经压合,冷却,在几秒钟内完成粘接的胶粘剂
特点 (1)胶接迅速; (2)不含溶剂;
(3)对人体无害,运输,保管方便; (4)可反复熔化胶接,重复使用; (5)可胶接多种材料;
(6)耐化学药品性强,电性能好; (7)光泽和光泽保持性良好,屏蔽性卓越;
(7)耐热性较差,一般都低于100℃(通常为50-100℃); (8)热稳定性不高,有的在200℃以上会降解; (9)要配备相应的熔融设备;
(10)粘度较高，润湿性差，不适宜大面积的胶合 (11)受气候影响较大,如冬季润湿性较差,夏季固化变慢等.
分类 ★一,按化学组成分 (1)聚烯类热熔胶粘剂 聚乙烯热熔胶
——概念:由乙烯与少量α-烯烃或其他单体聚合而成的热熔胶; ——特点:粘接性能良好;价格低;易粘接多孔性表面等;
——应用:纸箱,纸盒包装,食品包装容器密封,无纺布制作,地毯拼缝胶粘带,汽车地毯衬背,服装衬布粘接等. 聚丙烯热熔胶
——概念:由丙烯聚合而成的热塑性树脂,主要是无规聚丙烯(等规,间规); ——特点:一定的粘接性;固化速度稍慢;耐热性不高;
——应用:纸,聚丙烯,聚乙烯,铝箔等粘接;较多地用于纸包装,地毯衬背,纸张复合,填隙,电视机显像管偏转线圈固定等. (2)乙烯及其共聚物类热熔胶粘剂
共聚单体:丙烯,醋酸乙烯酯,丙烯酸(酯),马来酸酐,氯乙烯等;可二元以上; 乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)热熔胶
——概念:由乙烯与醋酸乙烯酯经高压本体聚合法或溶液聚合法制造而得到的; ——历史:19世纪60年代末70年代初发展起来;
——特点:优异的粘接性,柔软性,加热流动性和耐寒性;耐药品性,热稳定性,耐候性和电气性能较优;强度较低,不耐热,不耐脂肪油等; ——应用:强度不高的场合,一般不作结构胶.
书本装订,木器加工,包装,制罐,制鞋自动化操作,纸制品的加工,建筑工业,电气部件,车辆部件等.
(3)聚酯类热熔胶粘剂
——概念:聚酯(PET)是主链中含有酯基(-COO-)的聚合物的总称,分不饱和聚酯和热可塑性聚酯(线性饱和聚酯,由二元酸和二元醇或醇酸缩聚而成);作为热熔胶需用可塑性聚酯; ——特点:优异的电绝缘性;较好粘接强度;耐冲击性,耐水,耐热,耐寒,耐介质及弹性都较好;可粘接多种材料;熔体粘度高;
——应用:服装,电器,制鞋,建筑等行业. (4)聚酰胺类热熔胶粘剂
——概念:聚酰胺(PA)以重复的酰胺基(-CONH-)为分子主链的聚合物;用于配置热熔胶的PA相对分子量为1000-9000;
——特点:优良的耐热性,耐寒性,电性能,耐油性,耐化学和耐介质性能;无味,无色;快速固化;可粘接多种金属和非金属;与其他树脂相容性良好; ——种类:
高分子量聚酰胺热熔胶:俗称尼龙型热熔胶,由内酰胺或氨基酸衍生物均聚,短碳链二元酸和二元胺缩聚而成;熔点较高→溶解性较差,使用不方便→甲醛处理→羟甲基化尼龙或三元及以上共聚尼龙→熔点↓150℃;特点:流动性较好,粘接强度高,耐干洗,水洗;应用:服装,纺织(广泛)
等行业.
低分子量聚酰胺热熔胶:由植物脂肪酸(酯)的二聚体或三聚体与有机胺缩合而成,常称脂肪酸聚酰胺热熔胶;特点:良好的强度和韧性,大部分性能优于EVA热熔胶;应用:皮革,织物,塑料,金属等(制鞋,汽车,土木建筑和家具等行业). (5)聚氨酯类热熔胶粘剂
——概念:聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称,是指分子主链上含有许多重复的氨基甲酸酯(-OOCNH-)基团的聚合物,由多异氰酸酯和聚合物多元醇加聚而成. ——聚氨酯热熔胶:由热塑性聚氨酯(PU)为基料制成的一种热熔胶. ——种类:
⊕热塑性聚氨酯热熔胶:强度比聚酯,聚烯烃热熔胶好,弹性良好,机械性能优良,操作简单,适宜高速粘接自动线生产,无污染,常用于粘接织物,金属,玻璃等.
⊕反应型聚氨酯热熔胶:集热熔胶,反应型胶和聚氨酯胶优点于一体,无污染,效率高;问世:80年代;应用:建筑,汽车,机电,包装,书籍装订等,特别适用于汽车,建筑等自动粘接生产线. ☆二,按主要用途分类 ①建筑用热熔胶粘剂 ——用途:结构和装饰.
——例:软木胶合板,层压木板,塑料地板,壁纸等绝缘,隔离,装饰板材和非受力构件的粘合. ——替代:传统的螺钉,铆钉,楔子等
——用量最大:聚醋酸乙烯酯类,聚丙烯酸树脂类和聚乙烯醇类等. ②包装用热熔胶粘剂
——应用场合:纸及纸制品的粘合,纸/塑料和塑料/金属箔的复合,书刊的无线装订,贴体包装,软包装塑料的层合和封口,标签胶和可剥性保护胶带的制造,包装用密封等.
——品种:EVA(用量最大),聚酯,聚酰胺,聚烯烃,苯乙烯嵌段共聚热熔胶等,及热熔压敏胶. ③木材加工用热熔胶粘剂 ——历史上:热熔胶用牛皮胶.
——应用场合:单板模拼,家具榫接,胶压木单板,塑料与人造板粘合,木制品及包装物封边等 ——品种:主要用EVA热熔胶. ④制鞋用热熔胶粘剂
——应用概况:已有40多年历史,技术成熟,使用面广,数量和品种不断增加;
——基本要求:初粘强度高且持久,固化时间短,胶质柔韧性好,耐挠曲,耐热,耐油,耐水,耐寒,耐
化学介质;
——应用对象:制鞋帮,绷鞋帮,粘大底,制勾心,制作主跟,包头等各工序及鞋用材料中; ——品种:EVA类,聚酯类,聚酰胺类,聚乙烯类和聚氨酯类等(前三种较多). ⑤纺织用热熔胶粘剂
——使用目的:提高外观质量和使用性能;
——历史:始于19世纪40年代,20世纪60年代大量使用,70年代高速发展,尤其在服装粘贴方面,简直引起了服装业的大变革;
——要求:好的粘接强度,优异的柔韧性,耐水洗/干洗,抗氧化(耐光照不褪色),无味无色;另定型需要,需蒸汽处理,胶应具有耐高温蒸汽性,软化点>115℃,适当结晶度,热稳定性;柔软性纤维织物,胶应有较低的加工粘度.
——种类:EVA,聚酰胺类,聚氨酯类,聚酯,聚乙烯,聚丙烯等.
——应用场合:服装的粘贴(包括衬里粘贴,衣领,袖口,裙或裤的腰,里芯与面料,拉链,装饰图案等的粘贴),地毯背胶,织物的植绒,无纺织物制造等.
二.制造设备
☆一般设备:热塑性塑料用挤出机;
☆挤出法生产设备:热熔胶专用挤出机(有单轴异径螺杆挤出机和双螺杆混合型挤出机两种); ☆关键设备
——螺杆挤出机:单螺杆挤出机最常用反应釜
根据使用和热熔涂胶器的要求,热熔胶可加工成型为:粒,片,短柱,块,棒,带,膜,网,绳,丝,粉,糊状等.
三.EVA(一)粘接性 ——影响因素：
①EVA树脂:VA含量↑,粘接性↑;
②增粘树脂和蜡:其熔体粘度和化学结构决定其对粘接性的影响→粘度↓,渗透性↑,越易形成机械结合;蜡↑,润湿性↑,粘性↑→微晶石蜡,改进粘附性. ③极性基材:极性基团蜡(羟基蜡或天然蜡)可提高粘接性.
④胶体系相容性:蜡与VA含量在18-28%的EVA相容性最佳,易形成共结晶,粘接性很好;但当
热熔胶的性能调节