热熔胶综述

热熔胶综述

内容摘要：本文依次对热熔胶的类型、特点、发展状况和应用情况进行综合概述，并对热熔胶的市场发展作出展望。

关键词：热塑性、EVA、合成橡胶、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、熔化、涂布、固化

正文：

热熔胶是以热塑性树脂或热塑性弹性体为主成分，以增粘剂、增塑剂、抗氧化剂、阻燃剂及填料为添加成分经熔融混合而制成的不含溶剂的固体状粘合剂。

使用时只要加热便熔融，待冷却后即粘结起来，常制成粒状、棒状、细绳状、薄膜状等形式在市场上销售。它能对各种材料，如木材、纸张、纤维、金属、塑料等进行粘接，使用范围较广。但大量使用的行业主要是纤维业、包装业及装订(印刷)行业。它的优点是不含溶剂、对环境不会造成公害、粘接速度较快(只要一冷却下来便粘接住了)，适用于自动化生产线。缺点是耐热性能与耐溶剂性能均较差，需有专用施工工具。

以EVA(乙烯－醋酸乙烯共聚物)为主要成分的热熔胶最早发展，目前市场销售量占有份额最大(约50％)。其次是采用热塑性弹性体(即合成橡胶)中的SBS、SIS、SEBS、SEPS等为主成分的热熔胶，约占市场销售份额的30％。另外还有以选用热塑性聚酯、聚酰胺为主成分的热熔胶，它们所占市场比例较小。

热熔胶和其他粘合剂相比有如下特点：

◆100%固体组成，不含有溶剂和水的成分；

◆具有热可塑性，即可以反复受热熔化和降温固化，此过程可逆，热熔胶的化学物理性质不会因此而改变；

◆热熔胶必须在受热成为熔融状态下才能涂布；

◆热熔胶经冷却后固化而产生粘合力。

国内热熔胶产业的发展只有二十几年，在上个世纪80年代中期国内才出现一些热熔胶生产厂家，其产品主要是制造书籍无线装订及妇女卫生巾用热熔胶，但厂家的生产规模小、发展慢，1993年全国热熔胶产量才接近1万t。随着改革开放的不断深人和工业水平与规模的进一步提高，热熔胶工业也进人快速发展期。近5年中，国内热熔胶产量以每年约25％的速度高速发展，而同期合成粘合剂的增长率约为16％。2006年国内热熔胶年产量已超过10万t，以平均价格17元/kg计，该市场总量为17亿元，生产企业已达200余家，其中全球粘合剂的巨头——国民淀粉、富乐、汉高、阿托芬得利、福尔波等跨国公司都已在国内建立了合资或独资企业。这些跨国公司带动了热熔胶品种的增加和应用范围的扩大，以及技术水平与质量的提高。随着技术人才和经营人才的加盟，一些国内厂家也异军突起，在技术水平、产品质量和市场份额等指标上亦有大幅提高。

选用作为热熔胶粘合剂主成分的化合物应满足以下的要求：即加热时应能很快熔融;长时间或局部加热不会发生氧化、分解或变质；其熔融粘度的变化应有一定规律可循；冷却后粘接处应保持足够的柔软性和粘接强度。

热熔胶粘合剂在实用中除了主成分外还需要添加极少量的添加剂。如加入增粘树脂是为了提高热熔胶的流动性及粘接性。过去常用松香的衍生物、萜烯、香豆酮、茚树脂等做增粘树脂，近年改用石油树脂来代替。后者由石脑油热裂解的副产物与含有不饱和的羟基经离子聚合而成。加入石蜡使热熔胶的熔融粘度降低，耐蠕变性与耐曲挠性提高。石蜡分为天然与合成两类，按用途选用。加入增塑剂是为了提高热熔胶粘接的柔软性与耐寒性，可选用DOP、DBP、BBP及液状聚丁烯等。加入填料是为了防止粘合过程中产生过多的收缩，同时也可降低成本。常用的填料有硫酸钡、氧化钛、陶土等。加入抗氧化剂可以提高热熔胶的热稳定性。如可选用2，6－双－叔丁基－4甲基苯酚、4，4’－硫代双(3甲基－6叔丁基)间酚等等。

热熔胶粘剂是在加热熔融状态下涂布粘接，配制热熔胶的主体材料和各种配合剂有以下四点要求:

1.软化点要高一些（一般超过80℃），室温下表面应无发粘现象；

2.在一定温度熔化后，粘度应小，流动性要好；

3.对一般材料亲和力好，能形成较牢固的胶粘层；

4.本身内聚强度应尽量高。

EVA(乙烯一醋酸乙烯共聚物)胶粘剂快速增长的一个根本原因．在于其凝固速度快．一般固化时间在l0秒左右，最快的甚至仅1～2秒。且无毒、非易燃，是个环保性的产品。作为最早发展的一个品种，EVA的粘附力强，胶层韧性好耐候性好，易于其它配合剂混合，价格低廉，适用性广泛，如对PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)等非极性材料，也能达到较好的粘接效果。广泛用于书本装订、木器加工。胶合板生产，包装等行业。由于EVA的刚性差，相对于聚酯、聚酰胺热熔胶，软化点较低，其环球软化点在l00℃左右，因此限制了它的使用范围。

EVA树脂是在乙烯支链中引入了由极性的醋酸基所组成的短支链，降低了支链上乙烯的结晶度，增加了聚合物链之间的距离．使得EVA树脂更富有柔软性和弹性。国外有试验证明，VA(醋酸乙烯)为12％的EVA树脂，在－76℃时也没有断裂，所以EVA 树脂不须加入任何增塑剂和其它助剂，具有安全性，可以用作食品包装、药品包装和医药仪器的包装。树脂中VA的百分含量和MI(熔融指数，反映分子量大小)．两者是直接决定和影响EVA性质的最重要因素。一般VA含量高，粘合力上升．对被粘接材料的润湿性好．固化时间慢．耐热性下降。熔融指数高，说明分子量低，胶体粘度下降，润湿性好，耐热性下降，粘合力不变。

一般来讲，作为热熔胶用的EVA，VA％(m/m,下同)的含量在20％～30％范围内，它的MFR值在10～1000左右。

MFR值为其熔融时的流动性指标，它与EVA的分子量直接有关,同时与EVA的熔融粘度成直线关系。

随着VA％含量的增大，热熔胶的熔点与结晶度将沿直线下降。如VA％为19％～20％时，熔点将从85℃下降到70℃，结晶度从25％下降到15％。如VA％为40％时，熔点则降为50℃，结晶度将为零。这样会对热熔胶的硬度、弹性模量、抗张力、延伸率等诸物性产生直接影响。

EVA热熔胶的特点

1. 常温下热熔胶为1 00%的固体，当加热到一定温度时就成为液体，一旦冷却到熔点以下又迅速成为固体。它的熔点为80℃，开放点为7～ 13秒，固化点为7～14秒，冷却点为2～3分钟。