粉末注射成型-粘结剂分类及优缺点

粉末注射成型-粘结剂分类及优缺点
1. 蜡基粘结剂
石蜡是固态高级烷烃的混合物，主要成分的分子式为
CnH2n+2,其中n=17?35。

主要组分为直链烷烃，还有少量带个别支链的烷烃和带长侧链的单环环烷烃；直链烷烃中主要是正二十二烷（C 22H 46）和正二十八烷（C 28H 58 ）。

石蜡又称晶形蜡，通常是白色、无味的蜡状固体，在47°G64°C 熔化，密度约0.9g/cm 3, 溶于
汽油、二硫化碳、二甲苯、乙醚、苯、氯仿、四氯化碳、石脑油等一类非极性溶剂，不溶于水和甲醇等极性溶剂。

石蜡也是很好的储热材料，其比热容为
2.14 - 2.9J -??K 1,熔化热为 200 - 220J ―。

石蜡的主要性能指标是熔点、含油量和安定性。

熔点：石蜡是烃类的混合物，因此它并不像纯化合物那样具有严格的熔点。

所谓石蜡的熔点、是指在规定的条件下，冷却熔化了的石蜡试样，当冷却曲线上第一次出现停滞期的温度。

各种蜡制品都对石蜡要求有良好的耐温性能，即在特定温度
r.不熔化或软化变形。

按照使用条件、使用的地区和季节以及使用环境的差异，要求商品石蜡具有一系列不同的熔点。

影响石蜡熔点的主要因素是所选用原料馏分的轻重，
从较重馏分脱出的石蜡的熔点较高。

此外，含油量对石蜡的熔点也有很大的影响，石蜡中含油越多，则其熔点就越低。

含油量：是指石蜡中所含低熔点烃类的量。

含油量过高会影响石蜡的色度和储存的安定
性，还会使它的硬度降低。

所以从减压馏分中脱出的含油蜡膏，脱
油，以降低其含油量。

但大部分石蜡制品中需要含有少量的油，模性
能是有利的。

安定性：石蜡制品在造型或涂敷过程中，长期处于热熔状态，性不好，就容易氧化变质、颜色变深，甚至发出臭味。

此外，使用时处于光照条件下石蜡也会变黄。

因此，要求石蜡具有良好的热安定性、氧化安定性和光安定性。

影响石蜡安定性的上要因素是其所含有的微量的非烃化合物和稠环芳烃。

为提高石蜡的安定性，就需要对石蜡
进行深度精制，以脱除这些杂质。

根据加工精制程度不同，可分为全精炼石蜡、半精炼石蜡和粗石蜡 3种。

每类蜡又按熔点，一般每隔2C,分成不同的品种，如 52, 54 , 56, 58等牌号。

粗石蜡含油量较高，主要用于制造火柴、纤维板、篷帆布等。

全精炼石蜡是指以含油蜡为原料，经发汗或溶剂脱油，再经白土或加氢精制所得到的产
品。

全精炼石蜡和半精炼石蜡的主要区别是含油量的多少，全精炼石蜡含油量小于
0.8% ,
半精炼石蜡含油量小于 2.0%。

1.1普通石蜡
固体石蜡又称晶形蜡，是从原油蒸馏所得的润滑油馏分经溶剂精制、
溶剂脱蜡或经蜡冷冻结晶、压榨脱蜡制得蜡膏，再经溶剂脱油、精制而得的片状或针状结晶，是碳原子数约为 18?30的烃类混合物，主要组分为直链烷烃。

可用于制造橡胶制品蜡纸蜡笔食品和药物组分等。

液体石蜡性状为无色透明油状液体，在日光下观察不显荧光。

室温下无嗅无味，加热后
略有石油臭。

密度比重 0.86-0.905（25 C ）不溶于水、甘油、冷乙醇。

溶于苯、乙醚、氯仿、
还需用发汗法或溶剂法进行这对改善制品的光泽和脱并与空气接触，假如安定
二硫化碳、热乙醇。

与除蓖麻油外大多数脂肪油能任意混合、樟脑、薄荷脑及大多数天然或
人造麝香均能被溶解。

在塑料工业中用做润滑剂增塑剂，
纺织工业中用做纤维油剂, 仪器机床的润滑，防腐，也是化妆品和食品工业的添加剂。

1.2蜂蜡
1.3巴西棕榈蜡
主要由酸和羟基酸的酯组成的复杂混合物，大部分是脂肪酸
酯、羟基脂肪酸酯、基肉桂酸酯、P-羟基肉桂酸二酯，其脂肪链长度不一，以含有酸、氧化多元醇、烃类、树脂样物质和水，是一种质地非常坚硬的无毒无害的纯天然蜡。

溶解度：几乎不溶于水；微溶于沸腾的乙醇( 95%);溶于温热的氯仿和甲苯。

巴西棕榈蜡质地非常坚硬，具有极高的光泽，
极易乳化，有着良好的保油性，它最大的优点是具有其它蜡所没有的极高的光泽度和超乎寻常的硬度。

巴西棕榈蜡1号片(T-1 Flake): 食品配料：口香糖的抛光剂和上光剂、软硬豆状胶质糖果及巧克力的上光剂。

牙科用料: 因其具有一定的硬度而被广泛应用。

巴西棕榈蜡1号喷雾干燥粉食品级(T-1 Spray dried powder): 可用于制作糖衣丸、咖啡豆上光剂、口香糖和巧克力的包衣。

巴西棕榈蜡3号片(T-3 Flake):
地板蜡：使其具有意想不到的抛光和光亮效果。

鞋油：适用于油底或水底鞋油的抛光巴西棕榈蜡是一种质地非常坚硬的无毒无害的纯天然蜡。

牌号：1颗树，3颗树 1.4微晶蜡
微晶石蜡主要是出文链烃、环烷烃和一些直链烃组成，分子量范围大约是这是一种比较细小的晶体，溶于非极性溶剂，不溶于极性溶剂。

微晶蜡以天然原油的减压渣油为原料，经丙烷脱沥青、糠醛精制、酮苯脱油、白土补充精制及加氢补充精制冷却后成型而制得该系列产品。

微晶蜡曾称提纯地蜡，一种精制的石油
蜡胶，白色至浅黄色。

之所以称为“微晶蜡”，是因为在显微镜下可以明显地看出它的结晶比石蜡的结晶要小的多。

石蜡的结晶态一般是尺寸较大的薄片，石蜡是脆
性的，受力后很容易端丽甚至粉碎，变形，不
易脆裂。

石蜡中主要是具有较长的、量较大
的、带有较长碳链的环烷烃和芳香烃。

格品、级品和食品级。

微晶蜡为白色或浅黄色
固体，其结晶微细，有较好的渗透性、附着性及韧性，且防潮、绝缘性好。

石蜡熔点在 38-68之间，微晶蜡在 60-95C 之间按滴熔点级品分为70号、75号、80号、85号、90号共五个牌号。

也用作
P-甲氧 C26和C32醇最为常见。

此外还
500-1000。

而微晶蜡一般是由较细的针状或粒状结晶构成。

而微晶蜡的硬度小，柔韧性很好，受力后容易没有支链的烷烃，而微晶蜡的主要成分是分子产品按颜色、含油量和稠环芳烃分级，分为合
1.5聚乙二醇蜡
(1)聚乙二醇系列产品可用于药剂。

相对分子量较低的聚乙二醇可用作溶剂、助溶剂、
O/W型乳化剂和稳定剂，用于制作水泥悬剂、乳剂、注射剂等，也用作水溶性软膏基质和栓剂基质，相对分子量高的固体蜡状聚乙二醇常用于增加低分子量液体PEG的粘度和成固性，
以及外偿其他药物;对于水中不易溶解的药物,本品可作固体分散剂的载体, 以达到固体分
散目的，PEG4000 PEG6000是良好的包衣材料，亲水抛光材料、膜材和囊材、增塑剂、润滑剂和滴丸基质，用于制备片剂、丸剂、胶囊剂、微囊剂等。

(2)PEG4000 PEG6000在医药工业中作为赋形剂，用作栓剂、膏剂的制备；造纸工业
中用作涂饰剂，增加纸张的光泽和平滑性；在橡胶工业中作为添加剂，增加橡胶制品的润滑
性和塑性，减少加工过程中的动力消耗，延长橡胶制品的使用寿命。

(3 )聚乙二醇系列产品可作为酯型表面活性剂的原料。

(4)PEG-200可作为有机合成的介质及有较高要求的热载体，在日用化学工业中用作保湿剂、无机盐增溶剂、粘度调节剂；在纺织工业中用作柔软剂、抗静电剂；在造纸与农药工
业中用作润湿剂。

(5)PEG-400 PEG-600 PEG-800用作医药及化妆品的基质，橡胶工业与纺织工业的润滑剂和润湿剂。

P EG-600在金属工业中加于电解液可增强研磨效果，增强金属表面的光泽。

(6)PEG-1000 PEG-1500在医药、纺织、化妆品工业中用作基质或润滑剂、柔软剂；
在涂料工业中用作分散剂；改进树脂的水分散性、柔韧性，用量为20~30%油墨中可提高
染料的溶解能力，降低其挥发性，在蜡纸和印台油墨中尤其适用，也可在圆珠笔油墨中作调
节油墨粘稠度用；在橡胶工业中作分散剂，促进硫化作用，用作炭黑充填料的分散剂。

(7)PEG-2000 PEG-3000用作金属加工铸模剂，金属拉丝、冲压或成型的润滑剂及切削液，研磨冷却润滑抛光剂、焊接剂等；在造纸工业中用作润滑剂等，也用作热熔黏合剂，以增加快速的再润湿能力。

(8)PEG-4000 PEG-6000在医药、化妆品工业生产中用作基质，起调节粘度、熔点的作用；在橡胶、金属加工工业中用作润滑剂、冷却剂，在农药、颜料工业生产中用作分散剂、乳化剂；在纺织工业中用作抗静电剂、润滑剂等。

(9 )P EG8000在医药、化妆品工业生产中用作基质，起调节粘度、熔点的作用；在橡胶、金属加工工业中用作润滑剂、冷却剂，在农药、颜料工业生产中用作分散剂、乳化剂；在纺织工业中用作抗静电剂、
润滑剂等。

1.6聚烯烃蜡
聚乙烯蜡(PE蜡)，又称高分子蜡简称聚乙烯蜡。

因其优良的耐寒性、耐热性、耐化学性和耐磨性而得到广泛的应用。

正常生产中，这部分蜡作为一种添加剂可直接加到聚烯烃加
工中，它可以增加产品的光泽和加工性能。

作为润滑剂，其化学性质稳定、电性能良好。

聚乙烯蜡与聚乙烯、聚丙烯、聚蜡酸乙烯、乙丙橡胶、丁基橡胶相溶性好。

能改善聚乙烯、聚丙烯、ABS的流动性和聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯的脱模性。

对于剂相比，聚乙烯蜡具有更
PVC和其它的外部润滑
强的内部润滑作用。

聚乙烯蜡指分子量为1500-25000的低分子量聚乙烯或部分氧化的低分子量聚乙烯。

其呈颗粒状、白色粉末、块状以及乳白色蜡状。

具有优良的流动性、电性能、脱模性。

聚乙烯蜡的作用原理是这样的：聚乙烯蜡在高温中(约100-140 C)溶解于溶剂中，而
在冷却至常温时析出，以微晶形式存在于涂料中，因其触变性有利于涂料的贮存，
而在涂料施工应用之后，在溶剂挥发过程中能迁移到涂膜表层，最终与涂料其他组分形成一个
“蜡化”
的表层。

缺点：熔点低，在热脱脂时热变形温度低，保型性差，易坍塌，需支撑材料；黏度低，不能与金属粉末产生很好的混合，易产生两相分离以及在注射成型时易发生喷射和出现焊纹，并且当石蜡冷却时，体积收缩大（11%-20% ）。

典型的做法是与PP,PE乙烯-醋酸乙烯酯（EVA ）以及添加剂混合。

2.乙烯基共聚物
2.1. EVA
其产品的特点：
耐水性：密闭泡孔结构、不吸水、防潮、耐水性能良好。

耐腐蚀性：耐海水、油脂、酸、碱等化学品腐蚀，抗菌、无毒、无味、无污染。

加工性：无接头，且易于进行热压、剪裁、涂胶、贴合等加工。

防震动：回弹性和抗张力高，韧性高，具有良好的防震、缓冲性能。

保温性：隔热，保温防寒及低温性能优异，可耐严寒和曝晒。

隔音性：密闭泡孔，隔音效果好。

EVA中的醋酸乙烯的含量低于20%时，这时才可作为塑料使用。

有很好的耐低温性能，分解温度较低，约为230C左右，随着分子量的增大，EVA的软化点上升，加工性和塑件表
面光泽性下降，但强度增加，冲击韧性和耐环境应力开裂性提高，EVA的耐化学药品、耐
油性方面较之PE, PVC稍差，并随醋酸乙烯含量的增加，变化更加明显。

EVA树脂是乙烯-醋酸乙烯共聚物，一般醋酸乙烯（VA ）含量在5%?40%。

与聚乙烯
相比，EVA由于在分子链中引入了醋酸乙烯单体，从而降低了高结晶度，提高了柔韧性、抗冲击性、填料相溶性和热密封性能，被广泛应用于发泡鞋料、功能性棚膜、包装膜、热熔胶、电线电缆及玩具等领域。

一般来说，EVA树脂的性能主要取决于分子链上醋酸乙烯的含量。

在我国，人们根据其中醋酸乙烯含量的不同，将乙烯与醋酸乙烯共聚物分为EVA树脂、EVA橡胶和VAE乳液。

醋酸乙烯含量小于40%的产品为EVA树脂；醋酸乙烯含量40%?70%的产品很柔韧；富有弹性特征，人们将这一含量范围的EVA树脂有时称为EVA橡胶;
醋酸乙烯含量在70%?95%范围内通常呈乳液状态，称为VAE乳液。

VAE乳液外观呈乳白
色或微黄色。

22 EAA
乙烯丙烯酸共聚物（Ethylene Acrylic Acid简称EAA ）是一种具有热塑性和极高粘接性的聚合物，由于羧基团的存在以及氢键的作用，聚合物的结晶化被抑制，主链的线性被破坏，因此提高了EAA的透明性和韧性，降低了熔点和软化点。

当Ml相同时，随着AA含量的增加，EAA的透明性、韧性、粘接性、耐环境应力开裂性会增加；相反，其刚性、湿蒸汽透射率、抗蠕变性、耐化学性会更好。

当AA含量相同
时，随着Ml的增加，EAA的粘接性、加工性会更好；相反，其韧性、耐环境应力开裂性会
增加。

特性：
1、优异的粘接性，与EAA能粘接的材料有：铝和锡等金属及其氧化物、玻璃、纤维素、木材、皮革、玻璃纸、蛋白质、尼龙、聚氨酯、聚乙烯、三元乙丙胶等
2、韧性和屈挠性
3、易加工性应用领域：
EAA广泛应用于包装、粉末涂层、粘合剂、热熔胶、密封材料、水性溶剂等方面，下面简要介绍：
1、包装：挤出涂覆生产饮料纸盒、牙膏管、电缆屏蔽层等，同时抗穿
EAA还有抗撕裂、
刺、防腐等保护作用；
2、粉末涂层：EAA粉末可以喷涂于管材、钢材、无纺布等材料表面，作为防腐材料；
3、热熔胶：高性能高Ml的EAA可以生产热熔胶，用于难粘接材料；
4、水性溶剂：高AA含量高Ml的EAA在适当的反应条件下能溶解于热的碱性溶液，可以配制水性粘合剂，用于服装衣料等；
5、降解环保材料：EAA与淀粉基材料共混可以生产降解塑料。

四、注意：
EAA与多种填充物、颜料、染料等有很好的相容性，但与胺、环氧化物以及金属的氢氧化物、氧化物、碳酸盐等共混或共挤时，若这些材料发生分解，将导致聚合物的交联和其
他问题。

23 EEA
乙烯-丙烯酸乙酯（EEA）树脂是聚烯烃中韧性及柔度最大的一族。

它们的范围包括从类橡胶的，适合作热熔粘合剂的低熔点产品，到类聚乙烯的，具有非同寻常的韧度和柔度的
产品。

这类树脂都是乙烯和丙烯酸乙酯的无规共聚物。

EEA树脂主要应用于：聚合物改性、
热熔性粘合剂和密封剂、挠性软管和普通管子，层压片材、多层薄膜、注塑和挤压零件以及
电线和电缆混合料。

丙烯酸乙酯部分为共聚物提供柔度和极性，通常占聚合物的15-30%（wt）含量。

与乙
烯-醋酸乙烯酯（EVA ）相比，同为乙烯共聚物，EEA有更高的热稳定性，并属于非腐蚀性
降解产品，因而能适应的加工条件范围更宽。

加工厂和再制厂常常把EEA与烯烃类聚合物或工程聚合物掺合在一起，以便生产出把两种树脂的优点结合起来的产品。

EEA树脂是在专门改装过的高压聚乙烯反应器中由自由基聚合法生产的。

当丙烯酸乙酯的含量增加时，共聚物将变得更坚韧、更柔软、更有弹性。

高丙烯酸乙酯含量树脂的极性，增加表面吸收油墨的能力并具有粘合性质。

与其它聚烯烃如LDPE相比较，EEA的基本使用性能有：对应力断裂、冲击、和弯曲疲劳有较强的抵抗力；较高的摩擦系数；较好的低温性能以及更低的熔点。

当丙烯酸乙酯（EA）含量升高时，共聚物的上限使用温度稍有下降，透明度降低。

市场上的EEA通常是未加改性的片状树脂，但也有含大量填料的专用混合料，如阻燃混合料和用作线缆涂层的半导体材料。

EEA共聚物能与所有的烯烃聚合物相容，如：VLDPE、LDPE。

LLDPE、HDPE和聚丙
烯等。

EEA与其它聚烯烃混配在一起，一般用来生产一种模量能达到专门要求的，又保留了所想要的EEA特性的产品。

高模量聚合物如聚酰胺和聚酯，添加了EEA共聚物后，抗冲。