EVA型熱熔膠的材料特點(diǎn)與性能

1　前　言

近年來(lái),熱熔膠發(fā)展迅速,用途廣泛。特別是ｅｖａ型熱熔膠,需求量大而應(yīng)用面寬,占熱熔膠消費(fèi)總量的80%左右。熱熔膠發(fā)展這樣快,主要是由于熱熔膠與熱固型、溶劑型、水基型膠粘劑不同,它不含溶劑,無(wú)污染,不用加熱固化,無(wú)烘干過(guò)程,耗能少,操作方便,可用于高速連續(xù)化生產(chǎn)線上,提高生產(chǎn)效率。又由于它在常溫下是固態(tài),可以根據(jù)用戶的使用要求加工成膜狀,棒狀,條狀,塊狀或粒狀;還可用不同的材料調(diào)制不同的配方以滿足軟化點(diǎn)、粘度、脆化點(diǎn)和使用溫度等性能要求。熱熔膠的材料和配方?jīng)Q定了熱熔膠的性能和使用。對(duì)于不同的使用性能要求,選擇適當(dāng)?shù)牟牧喜⒃O(shè)計(jì)一個(gè)合理熱熔膠配方是至關(guān)重要的。

2　材料、配比與性能

2.1　ｅｖａ樹(shù)脂

ｅｖａ型熱熔膠是由共聚物ｅｖａ樹(shù)脂、增粘劑、蠟類和抗氧劑等組成。要想調(diào)配好一個(gè)所需要的熱熔膠膠粘劑,首先應(yīng)該選擇好主體樹(shù)脂,主體樹(shù)脂是熱熔膠的主要成份,對(duì)熱熔膠性能影響很大,其微觀結(jié)構(gòu)決定了宏觀的性能。eva樹(shù)脂結(jié)構(gòu)式如下：

ｅｖａ樹(shù)脂中醋酸乙烯的含量(ｖａ%含量),共聚物的分子量及分子的支化度決定了樹(shù)脂的性能。由于ｅｖａ樹(shù)脂分子鏈上引入了醋酸乙烯單體,從而比聚乙烯樹(shù)脂降低了結(jié)晶度,提高了柔韌性和耐沖擊性。制備熱熔膠用的ｅｖａ樹(shù)脂一般ｖａ含量18%～40%之間。樹(shù)脂中ｖａ含量增加,樹(shù)脂在寒冷狀態(tài)下的韌性、耐沖擊性、柔軟性,耐應(yīng)力開(kāi)裂性、粘性、熱密封性和反復(fù)彎曲性增加,膠接的剝離強(qiáng)度提高,橡膠彈性增大,但強(qiáng)度、硬度、融熔點(diǎn)和熱變形溫也隨之下降。這樣可以根據(jù)熱熔膠的性能要求選擇適當(dāng)?shù)模觯岚俜趾康模澹觯針?shù)脂做主體材料。例如在引進(jìn)地板塊生產(chǎn)線上,用于地板塊拼接的熱熔膠配方如下:ｅｖａ(ｖａ28%)100ｇ;增粘樹(shù)脂115ｇ;臘類35ｇ;抗氧劑2ｇ。在該配方中選用了eｖａ含量28%的ｅｖａ樹(shù)脂,配制的熱熔膠綜合性能比較好。

如果在配方在選用ｖａ含量比較高的ｅｖａ樹(shù)脂,那么配制出的熱熔膠彈性大,硬度不夠,拼接的地板塊不挺直。如果選用ｖａ含量比較低的ｅｖａ樹(shù)脂,配制的熱熔膠柔韌性差,低溫性能不好,易脆裂,粘接強(qiáng)度低。不能滿足工藝要求。因此選擇適當(dāng)?shù)模觯岷浚澹觯針?shù)脂是很重要的。除ｖａ含量和分子結(jié)構(gòu)對(duì)ｅｖａ性能有影響外,共聚物分子量大小及分子量分布也有關(guān)系。世界各國(guó)生產(chǎn)ｅｖａ廠家很多,生產(chǎn)廠家都給出產(chǎn)品牌號(hào)、e ｖａ含量、密度、熔體流動(dòng)速率、特點(diǎn)及用途。如我國(guó)北京有機(jī)化工廠生產(chǎn)的牌號(hào)28/150和日本三井公司生產(chǎn)的牌號(hào)220都給出了ｖａ含量28%密度0 95和熔體流動(dòng)速率9ｍｉ)150。(ｍｉ)熔體流動(dòng)速率與分子結(jié)構(gòu)和分子量有關(guān),根據(jù)資料報(bào)導(dǎo),它們之間有下面的函數(shù)關(guān)系式:ｍｉ=ｋｍ-2,式中ｋ—常數(shù); ｍ—聚合物平均分子量。ｍｉ的數(shù)值是指在一定溫度、壓力下,每10分鐘從一個(gè)固定直徑的噴孔中壓出聚合物重量的多少,它能宏觀的體現(xiàn)ｅｖａ樹(shù)脂的機(jī)械性能,流變性及耐應(yīng)力開(kāi)裂性之間的依存關(guān)系。ｍｉ值增加,熔融流動(dòng)性增加;分子量、融熔體的粘度、韌性、抗拉強(qiáng)度及耐應(yīng)力開(kāi)裂性下降,而屈伸應(yīng)力、斷裂伸長(zhǎng)率、強(qiáng)度與硬度不變,這樣在設(shè)計(jì)ｅｖａ型熱熔膠配方時(shí),熔體流動(dòng)速率(ｍｉ)值成為一個(gè)很重要的參考數(shù)據(jù)。一般講ｍｉ數(shù)值大,分子量相對(duì)小些,樹(shù)脂諶壅扯鵲?配制的熱熔膠粘度低,流動(dòng)性好,有利于往被粘物表面擴(kuò)散和滲透。粘接工藝上,有這方面性能要求的可選擇ｍｉ相對(duì)大的ｅｖａ樹(shù)脂,缺點(diǎn)是耐油性差。

ｍｉ值為1 5～400,在汽車制造中用于硬質(zhì)泡沫粘接的熱熔膠配方如下:ｅｖａ樹(shù)脂(ｖａ28%ｍｉ=400)100ｇ;增粘樹(shù)脂200ｇ;蠟類143ｇ;抗氧劑3ｇ。該配方選用的ｅｖａ樹(shù)脂ｍｉ值大,配制的熱熔膠融熔粘度低、流動(dòng)性好,滿足了生產(chǎn)工藝要求。ｍｉ數(shù)值小,分子量相對(duì)大些,樹(shù)脂融熔粘度大些,材料本身內(nèi)聚強(qiáng)度高,配制的熱熔膠強(qiáng)度也高,提高了膠接強(qiáng)度;缺點(diǎn)是粘度大,流動(dòng)性不好和工藝性能差。ｅｖａ樹(shù)脂由于e ｖａ含量不同,ｍｉ數(shù)值不同,廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品型號(hào)很多,設(shè)計(jì)熱熔膠配方時(shí)可根據(jù)熱熔膠性能要求,選擇適當(dāng)e ｖａ含量及ｍｉ數(shù)值的ｅｖａ樹(shù)脂來(lái)調(diào)試配方,也可用兩種或多種e ｖａ含量和ｍｉ值不同的ｅｖａ樹(shù)脂調(diào)試配方。這樣,可以綜合各種性能,取長(zhǎng)補(bǔ)短,則調(diào)試出所需要的配方。