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1 引言
热熔胶黏剂(简称热熔胶)通常是指在室温下呈固态,加热熔融后成液态,涂布、润湿被粘物后,经压合、冷却,在几秒内完成粘接的胶黏剂。它是以热塑性树脂为基料,并含有少量改性剂(石蜡、松香)、增塑剂、填充剂、防老剂等经熔融混合而制成,具有固化迅速的优点,可解决某些塑料难粘的问题【1】。
热熔胶自古就有,天然的材料包括沥青、石蜡、松香等。但由于这些材料强度低等缺点,没有得到广泛应用,特别是在包装上几乎不能应用。其后高分子热熔胶的出现才使热熔胶有了应用的前景。最早研究用的热熔胶为热塑性的聚乙烯树脂、丁基橡胶,并对它们进行共聚、共混改性以提高性能。以后又开发了聚酯、聚酰胺、聚氨酯、EVA等热熔胶。
热熔胶从20 世纪50年代末开始应用于包装,由于其固化快,低公害,使用方便,用途广,生产效率高,节能等特点,与其他胶黏剂品种相比有着不可比拟的优势,所以成为胶黏剂中发展最快的品种之一。在瓦楞纸板制造、瓦楞纸箱成型、纸袋制造等方面广泛应用,在20世纪60~70年代风行欧美,深受印刷(书籍装订等)、服装、制鞋、装饰、家具等行业的欢迎。随着石油、化工、通信电缆、动力电缆、家用电器等领域中所用热塑制品的不断发展,推动了在热塑制品中粘接、密封、防腐作用的配套产品—热熔胶粘剂的发展,以满足不同的需要。汽车工业的发展也对热熔胶粘剂工业提出了更高的要求,提供了更大的机遇。1984年美国市场上出现了反应型聚氨酯热熔胶,从此反应型热熔胶在汽车工业中得到应用,其用量逐年增大。热熔胶黏剂的性能通过接枝改性、共混改性和反应固化等技术在逐步的完善和提高,热熔胶的新品种和新工艺也在不断发展。随后又开发了一系列新型热熔胶,包括水溶性热熔胶,快速固化型热熔胶(固化速度快,生产效率高), 再湿型热熔胶,热熔压敏胶,水敏性热熔胶,耐热热熔胶、溶剂型热熔胶、生物降解型热熔胶等,从各个角度改进了热熔胶的性能,拓宽了热熔胶的应用反围,展示了美好的前景。
发展到现在,热熔胶作为一种使用方便,对环境无污染的胶种,品种及其繁多。从书箱装订、包装、胶合板、木工等工业领域,到纤维、建筑、土木、汽车、电气等部门都得到了普遍的应用【2】。2005年,北美热熔胶年销售量为6.08x105 吨,西欧年销售量为3.9x105 吨【3】。中国为1.57x105 吨。2006年,我国热熔胶年产量为1.9x105 吨,增长率为21.02%。
1.1 热熔胶的特点
热熔胶的特点主要包括以下几个方面:
(1) 固化速度快,有较好的粘接强度与柔韧性。热熔胶能够在几十分之一秒至几秒钟内固化粘接,具有加热则熔,冷却则粘的特性。
(2) 热熔胶的能力很稳定,不受工作环境中从早到晚温度及湿度变化的影响,这就保证了粘接牢度,且消除了包装机械固有的胶合剥露问题。
(3) 热熔胶不含水及其他任何溶剂。它的固体可制成块状、薄膜状、条状或粒状,易于运输、贮存,使用寿命长,并消除了损坏和浪费,使用方便。
(4) 热熔胶不含溶剂也不会发出有害有毒烟雾,不易燃烧、爆炸,具有安全性,且不会对环境造成二次污染和危害人体健康。
(5) 热熔胶形成的胶层耐水抗湿,即使在潮湿的环境中亦能形成可靠的胶合。
(6) 热熔胶可反复熔化粘接,若涂在被粘物上的热熔胶因冷却固化而不能粘接时,可重新加热进行粘接操作,故特别适用于一些特殊工艺要求构件的粘接,如一些文物的修复。
(7) 可粘接对象广泛,既粘接又密封,不需要干燥工艺,粘合工艺简单,经济效益好。
(8) 光泽和光泽保持型好,屏蔽性卓越。
(9) 成本低廉,热熔胶黏剂没有溶剂消耗,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。
1.2 热熔胶黏剂的分类
热熔胶黏剂品种繁多,用途不同,组成各异,一般按其化学组成和用途分类。
1.2.1 按主要用途分类
a) 建筑用热熔胶黏剂。在建筑工业中,热熔胶主要用于结构和装饰,不仅可以提高建筑质量,增加美观舒适感,而且可以改进施工工艺。
b) 包装用热熔胶黏剂。作为商品的外衣,包装印刷已成为影响商品竞争力的重要因素,人们对它的要求愈来愈高,既要求成本低廉,经久耐用,又要求美观大方,能刺激和吸引消费者,还要求具有防伪功能。胶黏材料的发展使很多新包装印刷材料和技术得以应用,给包装印刷发展创造了条件。可以说,没有胶黏材料,就没有五光十色的现代商品包装。
c) 木材加工用热熔胶黏剂。木材加工工业是应用胶黏剂数量最多的工业部门,胶黏剂用量的多少,是衡量木材工业技术水平的标志之一。在木材加工业中主要采用胶黏剂来制造胶合板、刨花板、纤维板,装饰板、家具和木器,可改善天然木材的物理机械性能及外观质量,并使刨花,木屑与碎片等木材加工时必然产生的大量下脚料得以综合利用,使木材资源的综合利用率得到
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