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EVA热熔胶膜的特点用途
来源:http://www.zinthex.com2018/6/23 16:00:40

随着国民经济的发展,要求胶粘技术效率高、快速,能满足自动化连续生产线的使用,而且环保。热熔胶就具备了这些特点。

一、 EVA热熔胶膜的特点:

(1)粘接迅速:通常从涂胶到冷却粘牢,只需要几十秒,甚至几秒的时间。

(2)粘接范围广:对许多材料,甚至对公认的难粘材料也可以进行粘接。特别是使用热熔胶粘接的接头,可经受105106次以上的弯曲而不开裂。

(3)性能稳定:便于贮存、运输。

(4)成本低廉:热熔胶没有溶剂消耗,避免了因溶剂的存在,而使被粘物变形、错位和收缩等弊病,有助于降低成本、提高产品质量。 然而,热熔胶也存在一些缺点。主要是耐热性和粘接强度较低,不适宜作为结构胶粘剂使用。由于热熔胶熔体粘度一般较高,对被粘材料的浸润性较差,通常需要加压粘合,以此提高粘接强度;另外,热熔胶在使用时需要专用设备,如涂胶机、热熔枪等。因此在某种程度上限制了它的应用范围。

(5)可反复加热,多次粘接。

二、 热熔胶的组成:

(1)基本聚合物:多种热塑性聚合物如: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-异丁烯-苯乙烯(SIS)嵌段共聚物等,均可作为热熔胶的基本聚合物,并决定热熔胶的基本性能。

(2)增塑剂:常用的增塑剂如邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二苄酯、磷酸三甲酚酯等。作用是减少大分子间的次价力,提高热熔胶的韧性、耐寒性和熔体流动速度,降低熔点。但应控制用量,否则会降低胶层的内聚强度。

(3)增粘树脂:常用C5石油树脂、萜烯树脂、酚醛树脂、萜烯-酚醛树脂、松香、改性松香等。作用是增加初粘力和长久粘接强度,降低热熔胶的熔体粘度,提高被粘材料的浸润性,改善操作性能。

(4)熔体粘度调节剂:常见的粘度调节剂属蜡类,如烷烃石蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡等。作用是调节熔体粘度,改进流动性、浸润性,增加表面硬度,加快固化速度和防止热熔胶结块。

(5)防氧化剂:二叔丁基对甲苯酚、亚磷酸三苯酯等,加入防氧化剂可防止热熔胶在高温下氧化和分解,在使用热稳定性较差的原料时,须加入防氧化剂。

(6)填充剂:常用填充剂如碳酸钙、二氧化硅、滑石粉等。作用是加快热熔胶的固化速度,减少收缩,防止渗胶,提高耐热性和降低成本。用量过多,胶的熔体粘度增高,浸润性和初粘力变差。

三、 热熔胶的生产方法:

(1)聚酯目前为止,生产聚酯胶的方法有酯交换法和醇解法2种方法的工艺条件和使用设备基本相同。针对不同用途,可将PES作成条、粒、膜或粉状,且以粉状PES用量大。制作粉状产品的方法有:深冷粉碎法和“溶胀”粉化法。深冷粉碎法是在深冷粉碎机中进行,先用液氮或液态空气将设备和胶粒冷却到-170-150,使PES深度脆化,再通过粉碎机破碎成胶粉。将胶粉加入整形机中,在少量抗静电剂的存在下进行整形处理,使胶粉外形呈石子形,然后按细度要求进行筛分和包装。溶胀粉化是典型的化学制粉方法,其技术关键是溶剂-沉淀剂的选择。对PES粉化

选用甲苯-乙醇为溶剂-沉淀剂体系。生产过程是:在粉化釜中先加入溶剂含量较高的粉化液(初次开车需要新配制,在连续生产中则使用回收过滤的母液配制),在搅拌下逐渐加入粒状PES,加热回流,PES全溶。在降温中逐渐加入沉淀剂含量较高的沉析液,釜内物料渐呈凝胶状,在强烈搅拌下破碎成粉状。再经冷却、甩干、洗涤、干燥后整形、筛分、包装即为成品。成品胶粉外形呈土豆状。

(2)乙烯-醋酸乙烯共聚物它是乙烯和醋酸乙烯的无规共聚物。由于乙烯链段的加入,拉大了醋酸乙烯链段间的距离,起到了内增塑的作用,所以EVA的性能在某些方面优于聚醋酸乙烯。

EVA的生产方法有高压(100250MPa)本体聚合法和低压(35MPa左右)溶液聚合法。通 常作为热熔胶使用的EVA是采用本体聚合法生产的。树脂中醋酸乙烯含量在18%33%之间,熔体指数在15400之间。该类热熔胶的生产方法有:连续(挤出机)法和间歇(釜式)法。

(3)聚乙烯通常它不作为胶粘剂使用。但是当用它粘接质地粗松、多孔材料(如布类、皮革、纸张、木材等),在熔融状态下熔体PE胶浸渗到被粘材料内部,固化后由于形成了钉、钩、铆等物理作用,也会产生一定的粘接力。另外,聚乙烯成本低,所以也可作为热熔胶使用。PE2种类型:低密度聚乙烯(LDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)PE的生产通常是在石油化工联合企业中进行,选择适宜的牌号作为热熔胶使用。选取的依据是熔体指数(MI),它是指在规定温度和压力下,通过熔体指数仪口模10min内流出聚乙烯的克数。当MI1050g(10min)-1之间才适宜作为热熔胶使用。粉状PE的生产是在以水为制冷介质情况下,由制冷系统出来的冷冻水将粉碎设备冷却到5℃左右,即能粉碎出40120目的胶粉,筛分后包装。

(4)聚氨酯在该类胶粘剂中,含有极性很强的、化学性质活泼的 氨酯基和异氰酸酯基, 能与被粘材料间产生氢键,使分子间力增强,粘接得更加牢固。因此可以说聚氨酯是热熔胶中的后起之秀,今后将会得到快速地发展。PU的生产亦有:连续(挤出机)法和间歇(釜式)2种。基本上相似于EVA热熔胶的生产。以釜式法为例简述如下: 将聚酯(聚己二酸乙二醇,分子质量在2000左右)1,4-丁二醇加入釜中,120℃下真空(1330Pa)脱水2h左右,快速加入已预热100110℃的MDI(二苯甲烷二异氰酸酯)中。在搅拌下升温至160℃左右,维持0.51.0h,待物料变稠,可拉成丝状时停止反应,降温出料即得产品。 3种原料的摩尔配比为:n(聚酯)n(丁二醇)n(MDI)=123

(5)溶剂型热熔胶有许多产品需要使用热熔胶,但不能直接使用现有的粒状或粉状产品,只能以液态热熔胶进行涂布。待溶剂挥发后,利用留于基材上薄而均匀的胶膜,在热压下实施粘接。如防伪标志,液晶显示器密封,热熔转印图案,书画裱糊等方面都需要SHMA。它的制备关键技术是选择合适的溶剂,因为目前已工业化生产的PAPESEVA等热熔胶在通用溶剂中均不易溶解,有的即使在加热时可以溶解,但冷至室温时则呈凝胶状,难以制得透明、流动的均相胶液。以EVA类热熔胶为溶质,以甲苯、汽油为溶剂,制备的SHMA产品可在室温下呈均相、透明、粘稠液体,固含量20%40%。

(6)聚酰胺胶:PA胶的生产亦有2种方法,即尼龙盐法和链交换法。生产通常是在高压反应釜中进行。PA胶亦有粒、条、膜或粉状产品。制备粉状产品的方法与PES胶粉大致相同。不同点在于PA粉最终洗涤用水,干燥析出的沉淀剂———水,排放而不回收。

(7)热熔压敏胶它在制造和使用时,均不使用任何溶剂(亦包括水),只需加热至物料熔点以上就可进行胶粘剂及其制品的生产。因此,该胶粘剂排除了溶剂的公害问题,可实施高速生产。HMPSA2大类:一类是以高醋酸乙烯酯(VA)含量(质量分数40%60%)EVA树脂为基础聚合物,再加入增粘剂及抗氧剂等配制而成;而另一类则是以热塑性弹性体SBSSIS为基础聚合物,再加入其他原料配制而成。EVA系列压敏胶主要用于胶纸带的生产,SBSSIS系列压敏胶主要用于一次性卫生用品的生产。热熔压敏胶的生产与热熔胶的生产相似,现以SBS系列卫生用品的生产为例,示意如图1

四、 热熔胶的应用:

(1)粘合衬:将EVA热熔胶膜的不同形式涂于基布上,经焙烘与基布粘附即成粘合衬。制衣时,将不同部位的面料与粘合衬复合,经压烫而粘接在一起,使服装具有轻盈、挺括、丰满和保型性好的特点。同时,还具有耐水洗、干洗和洗后不经熨烫自然平整的特点。粘合衬与鞋、帽的面料压烫后,可使制品透气,保型性好。特别是鞋内衬,由于透气性好,不但穿者舒适,还有减少鞋臭的优点。粘合衬用热熔胶的技术指标如下,熔点: 115125;熔体指数:1519g(10min)-1;表观密度:0.480.52gcm -3 ;安息角:3035; 粒度分布:正态。

(2)包装热封:近几年来,包装行业热熔胶的用量急剧增加。例如:瓦楞纸板箱的制造与封固,制袋、标签、电缆地下管道接口的密封,箔罐密封等。目前,啤酒、饮料、方便面、药品、胶卷等方面包装纸箱的封箱均采用热熔胶,通过涂胶机粘接封固。包装用热熔胶的技术指标如,熔点: 7684;粘度(160):2。53.5Pas;硬度(邵氏):7882;固化时间:24s;使用温度:150180℃。

(3)无线装订:主要用于各种书籍、字典、电话薄、时刻表、商品目录等封装粘接,既能保证 书刊质量,又可以实现装订高速度。该用途胶的 技术指标如,熔点:7585;粘度(160):5.56.5Pas;固化时间:1020s;硬度(邵氏):6575;使用温度:140160℃。

(4)一次性卫生用品:主要包括妇女卫生巾、儿童尿布、病床垫褥、老年失禁用品等。使用的热敏压敏胶应无毒、无味、无刺激,粘贴牢固;用过后应易于取下,在衣服等织物上不留胶的残迹。对该胶的性能要求如下,熔点:100℃以下;剥离强度不小于9。8Ncm-1;毒性:;沾污性:撕离时不沾污衣服;外形:块状粘弹固体。

(5)家用电器:家电生产中均使用热熔胶,如电冰箱的生产。目前普遍采用聚氨酯发泡液直接在箱体夹层形成隔热材料,但在发泡成型工序 之前,外箱体缝隙须用热熔胶密封,防止发泡材料外溢,以满足冰箱高速生产的需要。各种家电所用热熔胶的技术要求基本一致。如,熔点: 7379;粘度(160):2040Pas;固化速 度:1.01.5min;粘接强度(白铁/白铁)0.98MPa以上;使用温度:120160℃。

(6)家具封边:为了使家具美观、耐用,常用木质、塑料、木纹纸等材料封边。这种封边工艺是用热熔胶通过封边机来完成。该用途胶的技术 指标如下,熔点:7585;粘度(180):4575Pas;相对硬度:75%85%;固化速度812s;使用温度:160180℃。

(7)其他:如儿童玩具、发卡、地毯背衬、制鞋绷楦、皮革褶边、铭牌标签、车灯、罩、透镜及窗的密封、以及香烟的过滤嘴、绢花露珠装饰等,都用热熔胶,且应用范围还在不断扩大。

五、前景展望

从国际市场看,热熔胶的年增长速度远大于其他类型胶粘剂。近几年,世界胶粘剂市场平均增长速度为3.75%,其中EVA热熔胶膜增长为7。28%;日本胶粘剂平均增长率为4.58%,其中热熔胶为13。6%。在美国,1990年至1995年间各种胶粘剂年均增长率为:水基胶4。9%;溶剂胶3。0%;热熔胶7.8%[7]。据统计,我国胶粘剂在1993年至1994年间平均增长13%,1994年至1995年间为16%,EVA类热熔胶的同期发展速度分别为50%60%。由此可知,热熔胶发展前景广阔。


 
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