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热熔胶粘剂的市场情况
热熔型胶粘剂,简称热熔剂,以热塑性树脂为基体。它通常为单组份,具有很快的固化速度,对于各种材料,其中包括一些用其它胶粘剂难以胶接的非极性塑料,都具有良好的浸润性和较高的胶接强度。它原料来源丰富,价格低廉,因此已成为最有发展前途的胶粘剂之一。
按照基体的化学组成,热熔剂可分为乙烯-醋酸乙烯共聚体型(简称EVA型)、聚酰胺型、聚酯型和聚氨酯型等多种,其中最主要的是EVA 型。
热熔剂的固化与其它类型的胶粘剂不同,它不产生交联反应,也不依靠胶液溶剂的挥发达到固化的目的,而仅是从加热熔融状态通过冷却过程自然恢复到固态。因此,热熔胶的胶接效果是依靠它在熔融状态时对胶接表面良好的浸润性,以及由此所产生的冷却固化状态下的胶接强度来实现的。
热熔胶粘剂是熔化时使用的热塑性粘接材料,当冷却时变为固体,并有一定的强度。这种热塑性100%固体的物质,熔点范围为65-100°C。从理论上看,任何一种热塑性塑料都可做成热熔胶粘剂,不过常用的十几种热熔胶粘剂在79.4°C或更高一些温度下理想的固体,然后急剧熔化成为低粘度液体,易于涂布并能润湿被粘接表面,随后冷却便迅速固化。使用热熔胶粘剂时,除了常规的物理性质和强度外,一定要考虑软化点、熔融粘度、熔体指数、结晶性、粘性、热容、热稳定性等因素。
热熔胶粘剂用的原材料一般并不是新开发的,然而适当配方的树脂与处理树脂所用设备的配合,则与热熔胶粘剂工艺的成功很有关系。虽然目前用的热熔胶粘剂熔化温度为79.4°C,但也有在更高的温度(149-288°C)下使用的。除了热塑性聚合物之外,还加入其他一些成分,用以改善热熔胶粘剂的工艺性、粘接性和使用性。例如稳定剂用于防止氧化;增粘剂改善粘接强度;石蜡降低粘度改变表面性质;各种填料可提高粘度、熔点和粘接强度。热熔胶粘剂仅以制造商的编号或指定的名称出售,并无通用的标志,这与许多其他胶粘剂是一样的,因此,不同牌号类似的热熔胶粘剂的比较是很困难的。
热熔胶粘剂最重要的特性之一就是使用温度,如果热熔胶粘剂熔化温度低,则使用温度必然低,这是个缺点。
低熔点的热熔胶粘剂在有负荷时随时会发生蠕变。热塑性塑料有粘性液体的某些特点,毫无例外,在有负荷时不能保持尺寸稳定性。因此热熔胶粘剂主要用作不承受负荷的定位。热熔胶粘剂的主要缺点是强度低,耐热性差。与其他胶粘剂不同,热熔胶粘剂的固化过程是可逆的,多数热熔胶粘剂在77°C开始丧失强度,最大剪切负荷容量一般约3.4MPa。最近用热熔胶粘剂粘接未处理的高密度聚乙烯,搭接剪切强度达到4.3MPa。
热熔胶不含溶剂、无污染、固化迅速、粘接面广,适用于连续化生产,便于贮存和运输,安全方便。主要分为通用型热熔胶、热熔压敏胶和热熔粉。目前,通用型热熔胶主要应用于包装,书箱的无线装订,也有少量用于制鞋、建筑和电器等部门。其中EVA热熔胶约占90%以上,也有少量使用PET和PA(聚酰胺)热熔胶。
热熔胶和热熔压敏胶使用的主体原料是EVA、SIS和石油树脂等。目前,中国的市场情况是:
1.EVA树脂需求量每年约8000-9000吨,现只有北京有机化工厂拥有一套EVA树脂生产装置,基能力为4000吨/年,因设备及价格等原因,现在没有生产VA含量高(在28%以上)的用于热熔胶的EVA树脂,现在所有的EVA树脂几乎都需要从国外进口,主要是美国杜邦、艾克森,日本三井、住友,德国拜耳,法国阿托等公司。进口价格(FOB)约为1100-1200美元/吨,国内市场销售价(进口产品)约1200-1300元/吨。北京有机化工厂正在着手改造设备,准备生产高VA含量的EVA树脂,以满足热熔胶市场的需要。
2.SIS树脂:目前需求量每年约1500吨左右,湖南岳阳石油化工总厂现有一套SIS树脂生产装置,其能力为1000吨/年,于1997年投产,由于质量不够稳定和色泽有些发黄等原因,难以满足用户要求,1998年生产量不足1000吨,大部分需要从国外进口,主要是美国杜邦、荷兰壳牌等公司,进口价(FOB)约2100-2200美元/吨,国内销售价(进口品)约2300-2500元/吨,岳阳石化总厂的SIS产品销售价为1800元/吨。SBS树脂也部分用于热熔压敏胶,用来制造一些较低档的卫生巾、尿布和自贴商标等。目前,有二套SBS生产装置,岳阳石化总厂5000吨/年,北京燕山石化总公司2000吨/年。无论在产品数量还是质量上均能满足用户的需求,其销售价为9000元/吨左右。
3.石油树脂:目前,热熔胶粘剂需用的石油树脂量约为5000-6000吨/年,齐鲁乙烯鲁华化工厂、抚顺石油化工研究院和上海附近地区有一些生产厂家,1998年用于热熔胶的生产销售量不足3000吨,大部分还必须从国外进口,主要是日瑞翁、出光,美国艾克森、伊斯曼等公司,进口价(FOB)一般为1000-1100美元/吨,国内销售价(进口品)为1100-1200元/吨,国产C5石油树脂销售价为6000元/吨左右。据了解,上海金山石化公司与美国艾克森公司合资建立的上海金山石油树脂有限公司将生产C5、C9以及C5与C9的共聚物三种石油树脂,其生产能力约25000吨/年,预计2000年一季度投产。北京燕山石化总公司与美国大力神公司合资建立的北京赫克力士(Hercules)化工有限公司,将生产C9加氢石油树脂,其生产能力约1000吨/年,他们都将于2000年年底投产,这三家合资企业的建成投产,为中国热熔胶的发展可提供原料保证。
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