热熔型胶粘剂,简称热熔剂,以热塑性树脂为基体。 它通常为单组份,具有很快的固化速度,对于各种材料,其中包括一些用其它胶粘剂难以胶接的非极性塑料,都具有良好的浸润性和较高的胶接强度。它原料来源丰富,价格低廉,因此已成为最有发展前途的胶粘剂之一。 按照基体的化学组成,热熔剂可分为乙烯-醋酸乙烯共聚体型(简称EVA 型)、聚酰胺型、聚酯型和聚氨酯型等多种,其中最主要的是EVA 型。 热熔剂的固化与其它类型的胶粘剂不同,它不产生交联反应,也不依靠胶液溶剂的挥发达到固化的目的,而仅是从加热熔融状态通过冷却过程自然恢复到固态。因此,热熔胶的胶接效果是依靠它在熔融状态时对胶接表面良好的浸润性,以及由此所产生的冷却固化状态下的胶接强度来实现的。 热熔胶粘剂是熔化时使用的热塑性粘接材料,当冷却时变为固体,并有一定的强度。这种热塑性100%固体的物质,熔点范围为65-100度。从理论上看,任何一种热塑性塑料都可做成热熔胶粘剂,不过常用的十几种热熔胶粘剂在79.4度或更高一些温度下理想的固体,然后急剧熔化成为低粘度液体,易于涂布并能润湿被粘接表面,随后冷却便迅速固化。使用热熔胶粘剂时,除了常规的物理性质和强度外,一定要考虑软化点、熔融粘度、熔体指数、结晶性、粘性、热容、热稳定性等因素。 热熔胶粘剂用的原材料一般并不是新开发的,然而适当配方的树脂与处理树脂所用设备的配合,则与热熔胶粘剂工艺的成功很有关系。虽然目前用的热熔胶粘剂熔化温度为79.4度,但也有在更高的温度(149-288度)下使用的。除了热塑性聚合物之外,还加入其他一些成分,用以改善热熔胶粘剂的工艺性、粘接性和使用性。例如稳定剂用于防止氧化;增粘剂改善粘接强度;石蜡降低粘度改变表面性质;各种填料可提高粘度、熔点和粘接强度。热熔胶粘剂仅以制造商的编号或指定的名称出售,并无通用的标志,这与许多其他胶粘剂是一样的,因此,不同牌号类似的热熔胶粘剂的比较是很困难的。 热熔胶粘剂最重要的特性之一就是使用温度,如果热熔胶粘剂熔化温度低,则使用温度必然低,这是个缺点。低熔点的热熔胶粘剂在有负荷时随时会发生蠕变。热塑性塑料有粘性液体的某些特点,毫无例外,在有负荷时不能保持尺寸稳定性。因此热熔胶粘剂主要用作不承受负荷的定位。热熔胶粘剂的主要缺点是强度低,耐热性差。与其他胶粘剂不同,热熔胶粘剂的固化过程是可逆的,多数热熔胶粘剂在77癈开始丧失强度,最大剪切负荷容量一般约3.4MPa。最近用热熔胶粘剂粘接未处理的高密度聚乙烯,搭接剪切强度达到4.3MPa。 热熔胶不含溶剂、无污染、固化迅速、粘接面广,适用于连续化生产,便于贮存和运输,安全方便。主要分为通用型热熔胶、热熔压敏胶和热熔粉。目前,通用型热熔胶主要应用于包装,书箱的无线装订,也有少量用于制鞋、建筑和电器等部门。其中EVA热熔胶约占90%以上,也有少量使用PET和PA(聚酰胺)热熔胶。
热熔胶的基本理论 热熔胶,顾名思义是一种受热后成为熔融状态,经涂布而将各种材料粘合在一起的胶。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。 用于一次性卫生用品行业的热熔胶主要是压敏型热熔胶,“压敏”指热熔胶在常温下对压力敏感,受到压力就会有粘性。 热熔胶的成分因其用途等不同有很大差别。用于一次性卫生用品行业的压敏型热熔胶主要由以下几部分: ◆ 热塑性弹性体:提供热熔胶本身的强度和韧性; ◆ 增粘树脂:用于改善润湿性能和初粘性能; ◆ 矿物油:主要用于调节热熔胶的粘度值; ◆ 抗氧化剂等:抗氧化剂主要用于改善热熔胶的热稳定性能。 热熔胶自从问世以来,由于其粘接强度大,固化速度快等优点,被广泛应用于食品包装、书本装订、一次性卫生用品行业、家具行业等诸多领域。 以上理论是基于热熔胶传统技术而言。过去十多年来,新一代具有交联性质的热熔胶技术已逐步成熟,它以聚氨酯为主要原料,没有可塑性,具有明显高于传统热熔胶的耐热性能和耐化学性能。 热熔胶在一次性卫生用品行业的应用 热熔胶在一次性卫生用品行业得到了越来越广泛的应用,除了传统的妇女卫生用品(卫生巾/护垫等)和纸尿裤(婴儿纸尿裤和成人失禁产品)外,在医疗用品(手术衣/医疗床垫,手套,鞋套,口罩)和宠物用品(宠物垫和宠物尿裤)的应用也在日益扩大。 热熔胶在一次性卫生用品制造中的功能主要包括: ◆ 妇女卫生用品的背胶; ◆ 结构胶; ◆ 弹性线胶; ◆ 其他功能包括独立包装袋封口胶和独立包装 点胶。 随着一次性卫生用品行业的发展,伴随着热熔胶涂布技术的革新,各种新材料的不断涌现以及新产品的不断出现,热熔胶技术也处于不断前进之中。下面我们重点探讨热熔胶新技术的发展和最新趋势。 低温热熔胶几乎没有碳化,减少图中 的喷嘴堵塞等现象,大幅降 低机器的维修保养费用。
热熔胶行业的新技术及发展趋势 1. 低温热熔胶 低温热熔胶突破了一般传统热熔胶的使用极限。其正常操作温度仅为110℃-130℃,而在此之前,一次性卫生用品行业热熔胶的正常使用温度在160℃左右,低温热熔胶比传统热熔胶的使用温度低了30℃以上。低温热熔胶和传统热熔胶相比具有明显低的粘度值(见表1),保证在低温操作条件下满足各项涂布工艺要求。 低温热熔胶所带来的直接好处是节省电费和机器维修保养费用。大量实际应用显示,同样的热熔胶机,使用低温热熔胶可为客户节省约15%的电费。而由于低温热熔胶在其110℃-130℃的正常操作温度下几乎完全没有结皮、积碳等老化现象,使得机器的维修保养费用大大降低。 此外,低温热熔胶还具有低气味、粘着强度高的特点(见表2)。一方面,较低的挥发物气味可以提高产品质量,婴儿纸尿裤对热熔胶气味的要求尤其突出。另一方面,如果配方得当,热熔胶低温操作并不牺牲热熔胶的粘着强度,因而保证了低温热熔胶的表现。 更为重要的是,低温热熔胶不会烫伤PE膜,这为生产厂家使用更薄、更经济的PE膜提供了可能。在未来,如果低温胶和更薄的PE膜配合,必然可以为生产厂家提供巨大的节省成本的想象空间。 表2 低温热熔胶在操作温度为110℃时, 粘着强度高于传统热熔胶。
国民粘合剂目前在低温热熔胶的研发、应用以及产品规模生产方面均位于世界最前列。在欧洲和北美洲许多客户使用国民粘合剂低温热熔胶Dispomelt Coolㄏ盗胁 |