熱熔膠 通常是指在室溫下呈固態,加熱熔融 成液態,塗布、潤濕被粘物後,經壓合、冷卻, 在幾秒鍾內(nei) 完成粘接的高分子膠粘劑。熱熔膠在熔融範圍內(nei) 具有流動性,冷卻時根據其組分的不同而分別呈硬性或多少帶有韌性的固體(ti) 。在使用上熱熔膠與(yu) 其他膠粘劑不同之點是,當加熱時熔融,移去熱源時即迅速冷卻變為(wei) 固體(ti) ,並產(chan) 生很強的膠接強度。為(wei) 了適應使用要求,熱熔膠應具有耐熱性、耐寒性和韌性。為(wei) 此,熱熔膠的組分除基本樹脂外,還含有增粘樹脂、增塑劑、蠟,以及少量的抗氧劑。增粘樹脂的作用為(wei) 降低熔點、改善操作性能和降低成本。
熱熔膠組成示意圖
熱熔膠應用
熱熔膠用於(yu) 木材工業(ye) 的熱熔膠有乙烯—醋酸乙烯共聚物、熱塑性聚酯和聚酰胺。熱熔膠除用於(yu) 木材工業(ye) 外,還廣泛用於(yu) 服裝、書(shu) 籍裝訂和包裝等方麵。
我國熱熔膠消費前3的領域:
●包裝與(yu) 標簽 (紙箱、紙品盒、香煙、管瓶、貼標包 裝,膠帶、標簽等壓敏膠)
●纖維加工(一次性衛生用品、靜電植絨、織物塗層)
●裝備作業(ye) /其他(家電、過濾裝配,服裝粘合襯,太 陽能膠膜等)
1、乙烯/醋酸乙烯(EVA)類熱熔膠
乙烯/醋酸乙烯(EVA)類熱熔膠是應用最廣、用量最大的一種熱熔膠黏劑。它具有優(you) 異的膠接性,對幾乎所有材料均有膠接力,俗稱萬(wan) 能膠;其熔融黏度低,施膠方便,與(yu) 配合劑的相容性好,配合劑選擇範圍廣,可根據使用要求配製性能/價(jia) 格比較合理的熱熔膠黏劑。EVA熱熔膠大量應用於(yu) 書(shu) 籍的無線裝訂,木材層壓板製作,板式家具的封邊,無紡布製作等等。通常製作熱熔膠的純EVA分子中,其VA(醋酸乙烯)含量為(wei) 19%~40%(即軟化點為(wei) 50~80℃),熔體(ti) 指數(MI)為(wei) 80~400。因此,采用單一品種EVA因黏度過高而不適合製作熱熔膠。EVA熱熔膠一般由五大部分組成。
2、 聚氨酯(PU)類熱熔膠
聚氨酯具有耐磨、耐化學藥品、耐低溫、柔韌性及粘接強度大等特點,在彈性體(ti) 、泡沫塑料、塗料和粘合劑等領域得到了廣泛的應用。20世紀60年代以來溶劑型聚氨酯膠黏劑在製鞋、箱包、油墨等行業(ye) 得到了應用,但大量有機溶劑的揮發,既汙染了環境,又增加了成本,從(cong) 而限製了其進一步的發展,隨著人們(men) 環保、能源意識的增強,使得無溶劑型膠黏劑得到了快速發展。
● TPU類
● PUR類
3、 聚酰胺(PA)類熱熔膠
聚酰胺樹脂最初是由美國杜邦公司發明的,距今有60多年的曆史了。聚酰胺樹脂結構較複雜,但因其結構規整、對稱、空間位阻小及含有酰胺基的極性,故具有易結晶、熔點高和溶解性差等特點,因此很難用作熱熔膠。隨著高分子化學的發展,人們(men) 對聚酰胺的結構進一步地了解和研究,並通過改性製得了優(you) 異的聚酰胺熱熔膠。它的突出特點是軟化點範圍窄,溫度稍低於(yu) 熔點就立刻固化,耐油性和耐藥性好;又由於(yu) 分子中含有氨基、羥基和酰胺基等極性基團,故對許多極性材料有較好的粘接性能。因此,廣泛應用於(yu) 製鞋、服裝、電子、電訊、家電、汽車和機械等行業(ye) 。
熱熔膠新技術及研發趨勢
1、可生物降解型熱熔膠
近年來,可生物降解熱熔膠應運而生,特別是對於(yu) 包裝材料如紙張及一次性衛生用具對可生物降解熱熔膠的要求更為(wei) 迫切。目前,可生物降解熱熔膠主要是采用聚丙交酯(聚乳酸)、聚己內(nei) 酯、聚酯酰胺、聚羥基丁酸/戊酸酯等聚酯類聚合物和天然高分子化合物等作為(wei) 基體(ti) 樹脂,輔以適當增黏劑、增塑劑、抗氧劑、填料等成分組成。生物降解是指有機化學化學品在生物所分泌的各種酶的催化作用下,通過氧化、還原、水解、脫氫、脫鹵等一係列化學反應,使複雜的、高分子量的有機化合物轉化為(wei) 簡單的有機物的過程。可生物降解熱熔膠主要是聚酯類樹脂,它通過微生物的活動使有機物達到分解穩定。按降解程度可分為(wei) 初步降解、環境可接受的降解和最終降解等三步。聚丙交酯(PLA)又稱聚乳酸,是一種熱塑性聚合物,它在濕氣中無光條件下即可發生水解,在微生物和酶作用下進一步分解為(wei) CO2 和H2O,是一種環境友好材料,也是目前可生物降解熱熔膠中研究最多的一種材料。
聚酯酰胺熱熔膠集聚酯和聚酰胺二者優(you) 點於(yu) 一身,聚合物中的酯鍵和酰胺鍵可在酸堿催化下水解,然後在微生物、酶催化下進行降解。聚羥基烷酸酯是一類存在於(yu) 微生物細胞內(nei) 的生物高分子,具有生物活性和生物降解性,可作為(wei) 生物降解熱熔膠的基體(ti) 樹脂。
主要參考資料
[1] 中國農(nong) 業(ye) 百科全書(shu) ·森林工業(ye) 卷
[2] 熱熔膠研究進展
[3] 熱熔膠技術的發展及應用