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熱熔膠粘劑的應用特點
一. 熱熔膠的特點
(1) 粘接迅速 通常從塗膠到冷卻粘牢,只需要幾十秒,甚至幾秒的時間。
(2) 粘接範圍廣
對許多材料,甚至對公認的難粘材料(如聚烯烴!蠟紙!複寫紙等)也可以進行粘接"特別是使用熱熔膠粘接的接頭,可經受105~106次以上的彎曲而不開裂。
(3) 可反復加熱,多次粘接。
(4) 性能穩定 便於貯存!運輸。
(5) 成本低廉
熱熔膠沒有溶劑消耗,避免了因溶劑的存在,而使被粘物變形!錯位和收縮等弊病,有助於降低成本!提高產品品質"然而,熱熔膠也存在一些缺點"主要是耐熱性和粘接強度較低,不適宜作為結構膠粘劑使用"由於熱熔膠熔體粘度一般較高,對被粘材料的浸潤性較差,通常需要加壓粘合,以此提高粘接強度;另外,熱熔膠在使用時需要專用設備,如塗膠機!熱熔槍等"因此在某種程度上限制了它的應用範圍。
二. 熱熔膠的組成
(1) 基本聚合物
多種熱塑性聚合物如:乙烯-醋酸乙烯共聚物,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS),苯乙烯-異丁烯-苯乙烯(SIS)嵌段共聚物等,均可作為熱熔膠的基本聚合物,並決定熱熔膠的基本性能。
(2) 增粘樹脂
常用C5石油樹脂!萜烯樹脂!酚醛樹脂!萜烯-酚醛樹脂!松香!改性松香等"作用是增加初粘力和永久粘接強度,降低熱熔膠的熔體粘度,提高被粘材料的浸潤性,改善操作性能。
(3) 熔體粘度調節劑
常見的粘度調節劑屬蠟類,如烷烴石蠟!微晶蠟!聚乙烯蠟等"作用是調節熔體粘度,改進流動性!浸潤性,增加表面硬度,加快固化速度和防止熱熔膠結塊。
(4) 增塑劑
常用的增塑劑如鄰苯二甲酸二辛酯!鄰苯二甲酸二苄酯!磷酸三甲酚酯等"作用是減少大分子間的次價力,提高熱熔膠的韌性!耐寒性和熔體流動速度,降低熔點"但應控制用量,否則會降低膠層的內聚強度。
(5) 防氧化劑 如2,6-二叔丁基對甲苯酚!亞磷酸三苯酯等,加入防氧化劑可防止熱熔膠在高溫下氧化和分解,在使用熱穩定性較差的原料時,必須加入防氧化劑。
(6) 填充劑
常用填充劑如碳酸鈣!二氧化矽!滑石粉等"作用是加快熱熔膠的固化速度,減少收縮,防止滲膠,提高耐熱性和降低成本"用量過多,膠的熔體粘度增高,浸潤性和初粘力變差。
三.熱熔膠的應用
(1) 粘合襯
將熱熔膠的不同形式(多以點狀)塗於基布上,經焙烘與基布粘附即成粘合襯"制衣時,將不同部位的面料與粘合襯複合,經壓燙而粘接在一起,使服裝具有輕盈!挺括!豐滿和保型性好的特點。同時,還具有耐水洗!乾洗和洗後不經熨燙自然平整的特點"粘合襯與鞋!帽的面料壓燙後,可使製品透氣,保型性好。特別是鞋內襯,由於透氣性好,不但穿者舒適,還有減少鞋臭的優點"粘合襯用熱熔膠的技術指標如下,熔點:115~125e;熔體指數:15~19g/10min)-1;表觀密度:0.48~0.52g/cm-3;安息角:30~35度;粒度分佈:正態。
(2)包裝熱封
近幾年來,包裝行業熱熔膠的用量急劇增加"例如:瓦楞紙板箱的製造與封固,制袋!標籤!電纜地下管道介面的密封,箔罐密封等"目前,啤酒!飲料!速食麵!藥品!膠捲等方面包裝紙箱的封箱均採用熱熔膠,通過塗膠機粘接封固"包裝用熱熔膠的技術指標如,熔點:76~84e;粘度(160e):2.5~3.5Pa#s;硬度(邵氏):78~82;固化時間:2~4s;使用溫度:150~180e.
(3)無線裝訂
主要用於各種書籍!字典!電話薄!時刻表!商品目錄等封裝粘接,既能保證書刊品質,又可以實現裝訂高速度"該用途膠的技術指標如,熔點:75~85e;粘度(160e):5.5~6.5Pa#s;固化時間:10~20s;硬度(邵氏):65~75;使用溫度:應140~160e.
(4)一次性衛生用品
主要包括婦女衛生巾!兒童尿布!病床墊褥!老年失禁用品等"使用的熱敏壓敏膠無毒!無味!無刺激,粘貼牢固;用過後應易於取下,在衣服等織物上不留膠的殘跡"對該膠的性能要求如下,熔點:100e以下;剝離強度不小於9.8N/cm-1;毒性:無;沾汙性:撕離時不沾汙衣服;外形:塊狀粘彈固體"
(5)傢俱封邊
為了使傢俱美觀!耐用,常用木質!塑膠!木紋紙等材料封邊"這種封邊工藝是用熱熔膠通過封邊機來完成"該用途膠的技術指標如下,熔點:75~85e;粘度(180e):45~75Pa#s;相對硬度:75%~85%;固化速度8~12s;使用溫度:160~180e"
(6)家用電器
家電生產中均使用熱熔膠,如電冰箱的生產"目前普遍採用聚氨酯發泡液直接在箱體夾層形成隔熱材料,但在發泡成型工序之前,外箱體縫隙必須用熱熔膠密封,防止發泡材料外溢,以滿足冰箱高速生產的需要"各種家電所用熱熔膠的技術要求基本一致"如,熔點:73~79e;粘(160e):20~40Pa#s;固化速度:1.0~1.5min;粘接強度(白鐵/白鐵)0.98MPa以上;使用溫度:120~160e"
(7)其他
如兒童玩具!髮卡!地毯背襯!制鞋繃楦!皮革褶邊!銘牌標籤!車燈!罩!透鏡及窗的密封!以及香煙的過濾嘴!絹花露珠裝飾等,都用熱熔膠,且應用範圍還在不斷擴大"
四.熱熔膠的分類
(1) 壓敏型熱熔膠
一次性衛生用品會日益發展,以SBS和SIS為基礎聚合物,再配以加氫C5石油樹脂等,製成的壓敏型HMA的需求量將會快速增加"
(2) 快速固化型熱熔膠
固化速度快,完成1次粘接過程所用時間短,生產效率高"為了提高生產速度,在配方設計中常加入高熔點的蠟類和無機填料,後者又稱成核劑,粒度細者為好,如超細CaCO3!SiO2等"
(3) 水分散型熱熔膠
在包裝和書刊裝訂方面使用的HMA,要有利於紙的回收"方法1:選用親水性聚合物!增粘劑或高極性的蠟類,如醯胺蠟!羥基蠟等;方法2:使用低密度HMA,通常低於0.98,制紙漿時用過濾或離心法可以分離"
(4)反應型熱熔膠
如前所述,HMA的優點突出,缺點也明顯(耐溫性能和粘接強度較低)"若使HMA在一定條件下發生化學反應,則會克服上述缺點"如PA膠通過化學反應由熱塑型變成熱固性膠粘劑:RCONRCH2OHORCNHR-H2OORCNRCH2CNROR
(5) 溶劑型熱熔膠
這是一個新興的領域,今後將會得到發展 原料方面的問題
五.前景展望
從國際市場看,熱熔膠的年增長速度遠大於其他類型膠粘劑"近幾年,世界膠粘劑市場平均增長速度為3.75%,其中熱熔膠增長為7.28%;日本膠粘劑平均增長率為4.58%,其中熱熔膠為13.6%"在美國,1990年至1995年間各種膠粘劑年均增長率為:水基膠4.9%;溶劑膠3.0%;熱熔膠7.8%"據統計,我國膠粘劑在1993年至1994年間平均增長13%,1994年至1995年間為16%,僅EVA類熱熔膠的同期發展速度分別為50%和60%"由此可知,熱熔膠發展前景廣闊.