第五篇包装辅助材料

第二节 包装常用黏合剂 第一章 粘合剂
1.热熔型黏合剂
a.定义 热熔型黏合剂简称热熔黏合剂或热熔胶，是一种不含
溶剂、以热塑性高分子聚合物为基料的固体黏合剂。加 热使其熔融，并涂布于被黏物表面，然后迅速将被黏物 贴合，冷却后黏合剂即固化形成一定强度的黏合。 b. 用途
热熔性黏合剂可用于复合包装材料的层合、塑料袋 地搭接、封合、纸盒的接缝和封合、标签黏贴和无线装 订等。
第一章 粘合剂
二、粘合剂的性质
• 粘合剂的本身性质: 粘合剂的本身性质指粘合剂的本身的物理化学性质如
密度、浓度、粘度、热稳定性、抗氧化性等，这些由粘合 剂本身的配方组成以及它们的调节所决定。
• 粘合剂的粘合性质 指粘合剂的初粘性、晾置时间、固化时间、固化温度
及粘合剂的各种强度，如拉伸强度、剪切强度、撕裂强度 和剥离强度等。
第一节 概 述
第一章 粘合剂
第二节 包装常用黏合剂 第一章 粘合剂
一 .葡萄糖衍生物粘合剂
从植物中提取的胶质多数是葡萄糖衍生物，其分子
式与基本结构如下：
(C6H10O6)n
CH2O
H
H H
OH
OH H O
H
OH
n
具体包括：淀粉﹑糊精﹑阿拉伯胶及海藻酸钠等。
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防腐剂的作用就是防止某些以天然有机物物质如淀粉 及动物胶等作黏合物质的黏合剂受到细菌作用而腐败。
第一节 概 述
第一章 粘合剂
11．消泡剂
由于机械搅拌及物料带进空气等原因，有些黏合剂 在制造和使用过程中产生气泡，为了减少泡沫，有些黏 合剂需要加入消泡剂。消泡剂可以减少表面张力，使气 泡膜变薄，在本身重力及气泡内外压力差的作用下气泡 发生破裂，从而达到消泡的目的。
沥青还可以与松香、合成树脂、合成橡胶等配合使用， 以改善其粘合性能。
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Hale Waihona Puke Baidu四、无机粘合剂
主要有：硅酸钠粘合剂，又称水玻璃或泡化碱 由硅石与苛性钠共混﹑融溶制成的粘稠液体， 无色，无臭呈碱性，以任意比例与水混合。
包装用： 氧化钠：二氧化硅 = 1：2.9～3.5
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第二节 包装常用黏合剂
一、葡萄糖衍生物黏合剂
1.淀粉黏合剂 淀粉黏合剂具有强度高、重量轻、无腐蚀、无污染、
成本低等特点。应用于瓦楞纸板、纸箱生产和自动贴标等 包装领域以代替沿用多年的水玻璃（硅酸钠）。 2、糊精
糊精是淀粉的不完全水解产物，糊精黏度低，能溶成 高浓度胶液，胶黏力强、黏合快、干燥快。适用于许多纸 制品作胶黏剂，如瓦楞纸板、纸盒、纸袋、墙纸、信封、 标签、胶黏带等。
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4、其他天然树脂：
石油沥青是棕色到黑色的有光泽的树脂状物质，它是原 油通过常压或减压蒸馏、除去液体成份后的残余物。石油 沥青可制成热熔粘合剂，也可以用溶解能力强的芳香烃溶 剂(如二甲苯等)制成溶剂型粘合剂；还可用适当的乳化剂 再加粘土或膨润土等作分散剂，使沥青分散在水中制得稳 定的乳液型粘合剂。
第一节 概 述
第一章 粘合剂
三、黏合剂的分类
1．按主要黏合剂物质分类 分为有机黏合剂、无机黏合剂。
2．按固化方式分类 分为挥发固化型和反应固化型两类。
3．按黏合剂的外观状态分类 分为水溶液型、溶液型、有机溶剂型、乳液型、固态型 以及糊膏状、淤浆状等。
4．按黏合剂的使用分类 分为水活化型、溶剂活化型、压敏型、热熔型等。
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二、 蛋白质粘合剂
蛋白质粘合剂又称氨基酸衍生物粘合剂，可分为动物 胶如骨胶、皮胶、干酪素等；植物胶如豆粉胶、豆蛋白胶 等。包装工业中应用较多的是骨胶、皮胶和干酪素。
蛋白质的基本组成单位为氨基酸，其分子式为：
NH2—CHCO（NHCHCO）nNHCHCOOH
R
R
五、有机合成黏合剂（重点）
合成树脂粘合剂具有粘合力强、粘合快、原材料丰 富、耐水性好等优点，因此在包装中应用越来越广。
在包装中，合成树脂粘合剂主要以乳液型粘合剂、 热熔型粘合剂、溶剂型粘合剂以及压敏型粘合剂四种 形式应用。其中有机溶剂型粘合剂因溶剂价格昂贵， 易燃易爆，挥发污染环境而在今后的发展中受到一定 限制。
①对被黏结制品材料有良好的润湿性，有一定的强度和韧性。 ②对被黏结制品材料不产生化学反应及腐蚀，基料本身应具有一定的耐
老化性能。 ③应具有一定的耐热性能，能经受得住使用温度的变化。
第一节 概 述
第一章 粘合剂
2．溶剂
（1）定义 溶剂是用来溶解黏合物质的组分，它还可以用来
调节黏合剂黏度，增加黏合剂对被黏物的渗透能力， 改善黏合剂的工艺性能。 （2）对溶剂的主要要求 ① 挥发速度。 ② 溶剂的毒性、气味以及对黏合物质的溶解能力
（３）氧化剂 • 常用的氧化剂有过氧化氢(H2O2)、次氯酸钠(NaClO)、
高锰酸钾(KMnO4)等。
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（４）稀释剂 （５）增塑剂 （６）防腐剂 （７）消泡剂 （８）其它
氧化法制淀粉粘合剂时，可加入适量的硫代硫 酸钠(NaS2O3)、亚硫酸钠(Na2SO3)、亚硫酸氢 钠(NaHSO3)等硫酸盐作还原剂，以使粘合剂中 残留的氧化剂得到还原，终止氧化反应。
• 淀粉极易吸潮，吸潮后容易霉变。淀粉中的蛋白质对配制 粘合剂极为有害，蛋白质含量高时，制得的粘合剂会起泡 沫，易发生凝胶，一般应控制蛋白质含量在0.5%以下。
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2.糊精
糊精是淀粉的不完全水解产物，是白色或黄色无定形 粉末，能溶于冷水。 制法： 1、直接煅烧法，即将干燥淀粉在190～230℃下加热，即可 制成。 2、将浓硝酸200ml和浓盐酸300ml用10升水将酸稀释，混 合均匀后加入到100Kg干燥淀粉中去，混合后在50℃下先 大致干燥，再在110～114℃下加热一小时左右，使酸挥 发即制得糊精。
干酪素溶于稀碱和浓酸，在稀酸中沉淀，不溶于水、醇、 醚，有吸湿性，吸湿时易变质。干酪素黏合剂可用于箔层合、 啤酒瓶等耐水标签的黏贴及耐水螺旋管、纸杯、纸袋的黏合、 香烟盒侧面的封合等。
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三、天然树脂黏合剂
1、松香 2、萜(tie)烯树脂：
外观类似松香，为透明的脆性物质，颜色越 浅，质量越好。萜烯热稳定性好、粘合性好、内 聚力大、固化速度快，不仅广泛应用了粘合剂的 制造，还用于涂料、印刷、塑料等工业中。 3、阿拉伯树胶
第一节 概 述
第一章 粘合剂
6．增韧剂
增韧剂能改善黏合剂的性能，增加韧性、降低脆性， 提高黏结层的抗剥离、抗冲击能力，而且可以改善黏合 剂的流动性、耐寒性与耐震性等。
7．固化剂与硫化剂（增加胶层的内聚强度）
固化剂是可以使黏合剂的主要黏合物质固化的组分。 黏合剂在涂覆时要呈液态，而在完成黏合时又必须变成 固态，有些黏合剂的基料不能自行固化，就需加入固化 剂。
淀粉及糊精粘合剂的原料 1．淀粉
淀粉的种类很多，在制备粘合剂中有工业意 义的主要有玉米淀粉、小麦淀粉、木薯淀粉、番 薯淀粉、马铃薯淀粉和大米淀粉等。
淀粉的主要成分为葡萄糖聚合物，其中含直 链淀粉和支链淀粉两种碳水化合物。前者可溶于 热水。
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• 淀粉颗粒不溶于冷水，在热水中当达到一定温 度（即糊化温度）时，淀粉颗粒破裂而糊化， 成为具有粘性的半透明液体。
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1.植物蛋白 例如：大豆蛋白等，粘结力比葡萄糖衍生物强，但耐水性差。
2.骨胶和皮胶黏合剂 动物骨胶的特点是不耐水、易霉蛀，因此使用受到一定限
制。动物胶的固化黏合无需水分挥发过程，所以胶层固化速 度快，大多数胶膜具有再湿性，在包装行业中应用于再湿性 胶带、卷管、层合等。 3、干酪素黏合剂
b.优点 溶剂型黏合剂在低活性表面、特别是在烯烃类的塑
料表面润湿性较好，有机溶剂黏合剂比乳液型黏合剂 要干得快，并且不同于热熔型黏合剂，可使用于耐热 性低的基材上。 c.缺点
硬度较低，有机溶剂多易燃、易爆，如果没有很好 的通风和溶剂回收装置，会对环境产生污染，且溶剂 成本高，如干燥不彻底，溶剂污染内装物，又会产生 异味。
第一节 概 述
第一章 粘合剂
8．填料
填料的加入可以增加黏合剂的弹性模量，降低线膨胀 系数，减少固化收缩率，增加黏度、抗冲击韧性，提高使 用温度、耐磨性能、胶接强度。改善黏合剂耐水、耐介质 性能和耐热老化性能等等。 9．稳定剂
稳定剂的作用是抑制或减缓黏合剂及胶膜老化，主要 用于以合成聚合物为黏合物质的黏合剂。 10．防腐剂
第二节 包装常用黏合剂 第一章 粘合剂
e.热熔型粘合剂的组成
① 主要粘合物质 制造热熔型粘合剂常用的树脂有乙烯－醋酸
乙烯共聚物、聚酯、聚酰胺、聚丙烯酸及聚丙 烯酸酯、低分子聚乙烯及无规聚丙烯等。
如果使用单一树脂不能满足要求，可以把两 种或两种以上能相溶的聚合物配伍使用，利用 其性能的互补性获得更好的热熔型粘合剂。
第二节 包装常用黏合剂 第一章 粘合剂
② 其他组分
• 增粘树脂 • 增塑剂 • 蜡类 • 抗氧剂 • 填充剂
第二节 包装常用黏合剂 第一章 粘合剂
2.溶剂型黏合剂
a.定义 将高分子聚合物等黏合物质用适当的溶剂
溶解，即可制得溶剂型黏合剂，它们通常为聚 合物的溶液，所用的溶剂可以是有机溶剂，也 可以是水。
第二节 包装常用黏合剂 第一章 粘合剂
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3. 淀粉及糊精粘合剂用其它原料
（１）氢氧化钠(NaOH) ：破坏部分氢键，使大分子间的作 用力减弱，因而降低了糊化温度。氢氧化钠还能起到被粘 纸材表面处理的作用。
（２）硼砂(Na2B4O7•10H2O)：提高粘结剂的耐水性，加入 量为淀粉量的0.1～0.5%，交联剂（固化剂）
第一节 概 述
第一章 粘合剂
粘合剂：将两种同类或不同类的固体物质连接在一起的物质， 又称粘接剂﹑胶粘剂或直接称为胶。
一、粘合剂的组成 1.基料(粘合物质)
（1）定义：基料是黏合剂的主要而必需的成分。它具有使黏合剂赋予黏附 的特性。基料通常是由一种或几种高分子化合物混合而成。例如淀粉、天然 橡胶、合成橡胶、合成树脂等。 （2）对基料的主要要求
12．其他
根据要求，在黏合剂中还可加入润滑剂等助剂，使 黏合剂的性能更加完善 。
第一节 概 述
第一章 粘合剂
注意：
粘合剂的组成可以是很复杂的，但是并非每 种粘合剂都含有上述所有成分。粘合剂的种类和 被粘物的性质不同，粘合剂的成分也不尽相同， 但无论何种粘合剂，粘合物质总是必不可少的成 分。
第一节 概 述
第一节 概 述
第一章 粘合剂
4.增黏剂
增黏剂的作用是改善黏结接头的黏附能力和强度，增加 黏合剂对黏结表面的黏附力，防止胶层从黏接表面脱落和剥离， 提高黏合剂耐湿热作用的性能，增加一些难黏结材料之 间的胶接强度，还能提高黏合剂的耐老化性能。
5.增塑剂
增塑剂是能够提高黏合剂胶膜塑性的物质，通常是含有极 性官能团的有机物。增塑剂使黏合物质的大分子可以很容易 地运动，提高了黏合剂的塑性，它还能提高弹性和改进耐寒性。
第二节 包装常用黏合剂 第一章 粘合剂
c．优点
不含溶剂，固化迅速，黏合力强，对操作人员无毒、 无环境污染，在常温下是固态，运输方便，黏合工艺简单， 对渗透性不好的材料也可较方便地黏合，胶膜耐化学腐蚀、 耐酸碱、耐水性好。
d．缺点
耐热性差，使用时黏度较高，难以做到均匀薄层涂布。
第二节 包装常用黏合剂 第一章 粘合剂
• 当淀粉的来源、产地不同时，淀粉的物理化学 性质也随之改变。不同品种的淀粉，其颗粒形 状、大小及糊化温度等均不同。
第二节 包装常用黏合剂 第一章 粘合剂
• 淀粉分子中含有葡萄糖甙链和容易发生反应的羟基，所以 淀粉能与多种物质发生化学反应。在氢氧化钠存在时，淀 粉悬浮液可与次氯酸钠发生反应，淀粉被氧化，适当控制 氧化程度可制得氧化淀粉。用这种氧化淀粉可制得凝胶温 度低、粘合强度高的粘合剂。
等因素。
第一节 概 述
第一章 粘合剂
3.稀释剂
（1）定义
稀释剂是一种能降低黏合剂黏度的易流动的液体。活 性稀释剂还能提高黏合剂的弹性，改善其耐寒性。 （2）稀释剂的种类
①活性稀释剂。活性稀释剂是分子中含有活性基团的稀释 剂。
②非活性稀释剂。非活性稀释剂的分子中不含有活性基团， 在稀释过程中不参加反应，只起机械混合和降低黏度的目 的，其作用和溶剂差不多。