1、5.4 热熔胶的应用,5.4.1 乙烯醋酸乙烯酯型热熔胶黏剂EVA热熔胶是目前用量最大的热熔胶品种，这种热熔胶具有优异的粘接性、柔软性、加热流动性和耐寒性等，黏附力强、膜强度高、用途广能黏附许多不同性质的基材，熔融黏度低，施胶方便。大量应用于纸盒、书籍无线装订、木材积层板制作和木工封边、无纺布制作等。该热熔胶在车辆方面可用于坐椅、车灯和尾灯等的组装。,5.4.2 聚酯型热熔胶黏剂,聚酯型热熔胶通常只有聚酯一种成分，一般不需要添加其他配合成分，因此，合成聚酯的原料单体的选择直接影响到聚酯热熔胶的性能。聚酯热熔胶具有优良的耐热性、耐寒性、热稳定性，耐冲击性、耐水及弹性都较好，使用温度范围宽，可在4
2、0150温度范围内使用；优良的耐介质性和电绝缘性；粘接对象广，尤其对纤维、皮革等材料具有很好的粘接性，耐干洗和水洗；固化速度快，能快速粘接。可用于金属、织物、薄膜、塑料的粘接，广泛应用于制鞋、服装、电器、建筑等行业。,聚酯树脂：由多元酸和多元醇酯化而得到的产物。 热熔胶的聚酯树脂：由二元酸与二元醇酯化而得到的直链分子的热塑性产物（饱和聚酯，最高分子量3000左右）。,（1）性质：粘合强度高，熔点高（180-185），耐热性较好，但其熔融粘度较高。 （2）应用：木材、纸板、皮革、织物、塑料、制鞋、服装等胶接。,5.4.3 聚酰胺热熔胶黏剂,聚酰胺热熔胶最突出的优点是熔融范围窄，在熔点以下不软化，
3、温度稍高于熔点立即融化，与其他热塑性树脂相比，当它在加热或冷却时，树脂的熔融或固化都在较窄的温度范围内发生，这一特点使聚酰胺热熔胶可用于对固化速度要求很高的场合。由于其分子结构中含有氨基、羧基和酰氨基等极性基团，对许多极性材料都有很好的粘接性，再加上其优良的耐油、耐溶剂性，使得它在胶黏剂行业中有着特殊的地位。是一种公认的高档胶黏剂。聚酰胺的高胶接强度，尤其是其良好的耐化学品性，使其在纤维织物粘接领域占有相当市场。,聚酰胺树脂：分子中具有-CONH-结构的缩聚型高分子化合物，通常由二元酸和二元胺经缩聚而得。其基本结构为：,热熔胶用：分子量1000-9000左右。 突出优点：软化点范围特别窄，具有
4、较好的耐药品性等。对木材、陶器等具有良好的胶接性能。,5.4.4 聚氨酯热熔胶黏剂,聚氨酯热熔胶受热后会失去分子中由于氢键作用而产生的物理交联，变成熔融的黏稠液，冷却后又恢复原来的物性。因此，聚氨酯热熔胶具有优异的弹性和强度，粘接强度高，耐溶剂、耐磨，适用于各种材料的粘接，特别适合于粘接鞋类和织物，但成本比其他几类热熔胶高。聚氨酯热熔胶使用可靠性高，化学和物理性质均好，综合性能好，粘接工艺简便，可使胶黏剂达到最佳的物理性能。此外由于不含溶剂，使用时不污染环境，属环境友好材料，因此深受人们青睐。该胶可用于纺织、制鞋、书籍无线装订、食品包装、木材加工、建筑、汽车构件粘接等。,5.5 热熔胶粘剂的生
5、产,5.4.1 制造方法 制造方法：熔融混合法，包括间歇法和连续法两种； 间歇法：釜式生产工艺。特点：效率低，所生产热熔胶的熔融粘度不宜过高，要求其组分热稳定性好，否则易产生热氧化降解。 连续法：挤出法生产工艺。特点：效率高，各组分混合时间短，胶料受热氧化影响少，不易热氧化降解，产品质量均一、稳定。,5.5.2 制造设备,一般设备：热塑性塑料用挤出机。 挤出法生产设备：热熔胶专用挤出机（有单轴异径螺杆挤出机和双螺杆混合型挤出机两种）。 关键设备螺杆挤出机：单螺杆挤出机最常用。 产品形态根据使用和热熔涂胶器的要求，热熔胶可加工成型为：粒、片、短柱、块、棒、带、膜、网、绳、丝、粉、糊状等。,5.5
6、.3 热熔胶粘剂的制备, 乙烯-醋酸乙烯酯型热熔胶粘剂 概述 EVA热熔胶是目前用量最大的热熔胶品种。 概念：是由乙烯和乙酸乙烯酯经共聚反应得到的乙烯-乙酸乙烯酯树脂为基本聚合物，加入其他助剂而制得的一种热熔胶粘剂。 制造方法：高压本体聚合法、溶液聚合法和乳液聚合法。一般EVA热熔胶是利用本体聚合法生产，再制成粒状、条状等以供使用。,性质 优点：对多种材料有良好的粘附性；胶层强度、柔韧性、耐寒性好；热熔流动性好；EVA树脂与各种配合组分混溶性好；价格较低廉。 缺点：耐热、耐油性差，强度较低，多数应用于强度要求不高的场合。,EVA型热熔胶的组成 （一）乙烯-醋酸乙烯树脂（EVA树脂） 英文：Et
7、hylene-VinyAcetate Copolymer 合成：由乙烯和醋酸乙烯共聚而成 结构式：,EVA树脂特点：凝聚力大，熔融时表面张力小，对几乎所有材料都有热粘接力，具有良好的柔软性、加热流动性和耐寒性，耐药品性、热稳定性和电器性均优；加工性能良好。 决定树脂性能因素 单体比例：VA含量，粘附力，伸长率，冲击强度，蠕变性，透气性，透湿性，耐候性；熔点、软化点、硬度、模量和屈服强度，耐磨性、耐药品性含量20-30%。,分子量： 脂化程度： 熔体指数（MI）：MI，分子量，树脂熔融粘度，配制的热熔胶粘度，流动性，耐油性，有利于其扩散和渗透用作热熔胶的EVA的MI为1.5400g/10min。
8、,（二）增粘剂 加入量：20200份。 作用：增粘剂用量，流动性、扩散性，润湿性和初粘性；但用量过多，胶层变脆，内聚强度。 选择：软化点应最好与EVA的软化点同步；着重考虑：增粘剂的化学组成、软化点、价格、颜色、热稳定性、与热熔胶其他组分的相容性。 种类：松香树脂、石油树脂、古马隆树脂、萜烯树脂、油溶性酚醛。松香脂和萜烯树脂极性，与VA含量高的EVA相容性热熔胶在室温下柔韧性。 相容性的表征：雾点。雾点，相容性。,（三）蜡类 作用：熔融粘度，固化时间，抽丝现象，流动性和润湿性，防止热熔胶存放结块和表面发粘；但用量过多，粘接强度。 加入量：30%。 种类动物蜡：如蜂蜡、虫胶蜡等。植物蜡：如巴西棕
9、榈蜡。矿物蜡：如褐煤蜡。,选择时考虑：熔点、结晶度、含油量、熔体粘度、分子量分布及分子结构熔点与EVA树脂相近。 合成蜡：高结晶、高熔点，广泛用于要求耐高温、快凝定的包装用热熔胶中。 微晶蜡：多用于要求低温性和柔韧性好的热熔胶如装订胶中。,（四）抗氧剂 作用：保证热熔胶具有良好的热稳定性，防止高温下施工时氧化和热分解、胶变质和粘接强度下降，延长胶的使用寿命。 加入量：0.5-2%。 种类：2,6-二叔丁基对甲酚，4,4-双(6-叔丁基间甲酚)硫醚，一般用量为0.1-1.0%。 新型：由一种特殊结构的物质与亚磷酸三（2,4-二叔丁基苯）酯和5,7-二叔丁基-3-苯基-3-苯丙呋喃-2-酮等构成。
10、,（五）填料 作用：减少收缩，调节粘度，防止向孔中渗漏，增加填隙性，降低成本。 种类：碳酸钙、硫酸钡、粘土等。 用量：30%。,EVA热熔胶的性能调节 （一）粘接性 影响因素： EVA树脂：VA含量，粘接性。 增粘树脂和蜡：其熔体粘度和化学结构决定其对粘接性的影响粘度，渗透性，越易形成机械结合；蜡，润湿性，粘性微晶石蜡，改进粘附性。 极性基材：极性基团蜡（羟基蜡或天然蜡）可提高粘接性。 胶体系相容性：蜡与VA含量在18-28%的EVA相容性最佳，易形成共结晶，粘接性很好；但当VA含量9%时，EVA先于蜡结晶，成了蜡的填料，粘接性很差。,（二）粘度和流动性 MI：MI大的EVA、熔体粘度小的增粘
11、树脂降低胶熔胶粘度。 蜡（影响最大）：其粘度最小，用量，可显著粘度，流动性。 （三）拉伸强度和模量 VA含量：，强度。 MI：较小，EVA拉伸强度高。 蜡：在相容性允许条件下，蜡能拉伸强度和模量；若不相容，则使刚性，不能拉伸强度采用正烷烃含量高的高结晶蜡或高熔点蜡。,（四）延伸率和柔韧性 EVA的分子量：越小，柔韧性越小。 MI：越小，柔韧性越小。 蜡：微晶石蜡代替石蜡，或用窄分布合成蜡代替普通合成蜡，柔韧性。 增粘剂：极性越大，与高VA含量的EVA相容性越好，室温柔韧性。,蜡：其异构及环状烷烃量高，制成的热熔胶延伸率大。 书籍装订用热熔胶：延伸率高达500-600%采用微晶蜡。 冰箱包装用胶
12、：较好的柔韧性采用微晶蜡。,（五）玻璃化温度Tg Tg关系到胶的低温性能。 在Tg以下：胶脆，受冲击或弯曲时易断裂。 EVA，Tg较低；增粘树脂和蜡的Tg一般较高。 蜡与EVA的相容性越好，可提高EVA的Tg软微晶蜡可稍稍EVA的Tg，高熔点的合成蜡可较大Tg。 增粘树脂：Tg越低的增粘树脂，热熔胶Tg越低。,（六）开放时间 概念：是指施胶后不会因凝定或结晶失去润湿能力仍能使用的时间间隔，常以秒计。 影响因素：蜡缩短开放时间；蜡用量，熔点，结晶度，开放时间。 工艺品：开放时间应长些，以便于手工操作和调整。 高速纸板密封胶：开放时间应短些。,（七）凝定时间 概念：胶的定位时间。 影响因素 熔点：
13、蜡来调节凝定时间高结晶度、高熔点蜡可缩短凝定时间，微晶蜡延长凝定时间。 环境温度：越低，散热快，凝定时间短。 （八）未固化强度和初粘性 极性、润湿性：越好，未固化强度越高； 内聚强度和拉伸强度高的组分：可提高胶的未固化强度。 蜡：其类型和用量对未固化强度影响很大。,（九）耐热性 影响因素：熔点，分子量及分布。 组分：高熔点组分及其含量，蜡常降低耐热性。 （十）抗粘连性 抗粘连性影响：胶的贮存（高温高湿下结块）。 影响因素：蜡种类及用量较硬的蜡可防止；防粘连剂：滑石粉等。,5.5.4 EVA热熔胶的改性,EVA树脂本身的改性。 配合成分的改性或添加一些特殊成分。 （一）高温性能的改进 与耐热性较
14、好的羧基化合物（如马来酸酐等）共聚。 与接枝环氧乙烷共混（177）。 乙烯与醋酸乙烯、丙烯酸酯三元共聚（保持高温下高粘接力）。,氢化石油树脂或氢化萜烯树脂或松香酚醛树脂的加入，热稳定性； 羟基芳烃作增粘剂：粘接性； 酚醛树脂：热封口性； 短链-甲基苯乙烯与乙烯基甲苯共聚物：热封性。,（二）改善EVA热熔胶对极性材料的粘附性 方法：熔融接枝法，即以有机过氧化物为引发剂，在EVA上接枝马来酸酐单体（MAH）。 应用：对尼龙纤维粘接强度高，解决尼龙筛网的并接问题，对其他极性材料的粘接强度也提高。 （三）改善EVA热熔胶对冷却辊的脱模性 方法：加入少量相对分子量为600-4000的聚乙二醇。 聚乙二醇
15、骤冷辊脱模剂：一类分子链较长的乙二醇或含有重复氧化乙烯基团（OC2H4）的二醇和氧化乙烯链端碳原子含有羟基的化合物。,制备：在碱性催化剂下，氧化乙烯与水、乙二醇或低分子聚乙二醇反应，根据所需分子量或聚合度来控制反应终点。 商品名：PEG或Carbowax。 加入量：400-2000mg/kg。 加入方式：直接与EVA树脂干混；熔融混合等。 应用场合：聚乙二醇与PE热熔胶纸板热封和牛奶盒粘接；聚乙二醇与EVA热熔胶纤维或奶酪等食品包装。,（四）改善粘接瓦楞纸板的二次成浆性 方法：加入水溶性多羟基化合物，如糖类。 应用：便于纸箱的回收。 （五）防止EVA热熔胶结皮 方法：加入非晶态的PP。 具体E
16、VA热熔胶配方：,（六）改善EVA热熔胶的熔融混合性和粘接性 方法：加氯化聚乙烯（CPE）、不饱和酸和有机过氧化物。 配方： （七）改善EVA热熔胶的耐蠕变性 EVA/酚醛树脂热熔胶中加入熔点在65以上的石蜡（表4-15）。 加入乙烯-丙烯酸正丁酯共聚物。 蜡对伸长率的影响：蜡的熔点，伸长率；相同熔点的蜡，用量少的伸长率高。,5.5.5 EVA热熔胶的实验室制备,（一）配方 EVA树脂（VA含量10-35%，最好17-19%）：30-50%，最好35-45%。 增粘剂：松香，20-40%，最好25-35%。 石蜡：25-40%，最好25-35%。 非晶态聚丙烯（结晶度大于5%）：10-30%，
17、最好15-25%。 抗氧化剂：0.5%。,（二）实验步骤 按配方，将增粘树脂、石蜡、抗氧剂，置于500mL烧杯中，油浴（以硅油为佳）加热，均匀搅拌，温度控制在120-140。 待全部熔化后，于160-180在不断搅拌下分批加入EVA树脂，加入的速度宜使搅拌能正常进行即可。 若加填料和其他配合剂，则温度控制在180，应快速搅拌。 待胶液熔融均匀，即可出料，温度宜控制在120左右，出料后空气冷却，切片造型。,测试方法：将放有试样的400mL不锈钢烧杯，放入于鼓 风烘箱中，于200下老化100h。,5.5.6 EVA热熔胶的生产,（一）熔融混合釜间歇式生产 生产工艺：称料 按顺序加入混合釜 混合釜熔
18、融混炼 胶料成型 冷却 分切包装。 配方：EVA树脂：100份；松香聚酯：25-125份（以60-90份为宜）石油衍生的微晶蜡或石蜡：40-120份（以70-80份为宜）。,操作步骤 称取一定质量的松香聚酯和石蜡，放入备有搅拌器的不锈钢釜中，搅拌下通过油浴将反应物加热到275-285。 将反应物熔化并成为均匀的混合物（约需1-1.5h）。 加入EVA树脂，搅拌混合，使反应物重新成为均匀的熔融体，不含任何块状物。 冷却，分切即得EVA热熔胶。 应用：适用使用温度150。,（二）挤出成型生产法 生产工艺：原料混合造粒挤条切割包装 主要设备：混合机、造粒机、切割机、挤条机等； 主要工艺参数：螺杆挤出
19、机的温度控制、螺杆转速、牵引和切割速度控制，冷却水温等。, 其它热熔胶粘剂,乙烯-丙烯酸乙酯共聚树脂热熔胶(EEA热熔胶),基本树脂：乙烯-丙烯酸乙酯共聚树脂，其中丙烯酸酯含量一般在23%（重量）左右，具有高熔点和低温性，耐应力开裂性比EVA树脂好。,（1）性质：使用温度范围较宽，热稳定性较好；对聚丙烯之类的难胶接聚烯烃材料也有较好的胶接；与石蜡的相容性比EVA树脂好，易于搅拌，可节省动力消耗。 （2）配方（略） （3）应用：广泛应用于人造板封边，尼龙、聚丙烯包装薄膜、复合薄膜、纸板、纤维等方面。, 新型热熔胶,（1）反应型热熔胶（RHM胶）：是熔融后通过吸湿产生交联而固化的一种热熔胶，目前主
20、要是具有异氰酸酯端基的聚氨酯类反应型热熔胶RHM。 （2）水分散型热熔胶：是能用碱水或温水分散的热熔胶。目前以聚乙烯醇为主体,再加入其他配合剂的水分散型热熔胶居多。,（3）再湿型热熔胶：是能用热熔技术涂布的一个胶接面与用水湿技术润湿的另一胶接面互相胶接起来的胶粘剂。如聚乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物再湿型热熔胶，用于标签、信函封口、密封带、聚氯乙烯壁纸粘贴等。 （4）热熔压敏胶：分两类，一类以乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂（乙酸乙烯酯含量40-60%）作基本聚合物，添上两种以上增粘树脂及其它助剂等配制而成；另一类以热塑性弹性体聚合物主要SBS和SIS作主体。,思考题,1. 热熔胶的特点，组成。 2. 几种主要热熔胶的应用。 3. 对增黏剂的要求。 4. 软化点，晾置时间，固化时间。,
