EVA热熔胶：乙烯-醋酸乙烯共聚体

1.概况

英文ethylene-vinyl acetate copolymer（简称EVA）

技术说明书编码1314

CAS号24937-78-8

分子式（C₂ H₄）x.（C₄ H₆ O₂）y

相对分子质量2000（平均）

2.特点

1）耐水性：密闭泡孔结构，不吸水，防潮，耐水性能良好。

2）耐腐蚀性：耐海水、油脂、酸、碱等化学品腐蚀，抗菌，无毒，无味，无污染。

3）加工性：无接头，且易于进行热压、剪裁、涂胶、贴合等加工。

4）防振动：回弹性和抗张力高，韧性高，具有良好的防振、缓冲性能。

5）保温性：隔热、保温防寒及低温性能优异，可耐严寒和曝晒。

6）隔音性：密闭泡孔结构，隔音效果好。

3.危险特性

EVA粉体与空气可形成爆炸性混合物，当达到一定浓度时，遇火星会发生爆炸。EVA加热分解产生易燃气体。

4.有害燃烧产物

EVA的有害燃烧产物为一氧化碳、二氧化碳。

5.灭火方法

消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服，在上风向灭火。灭火剂采用雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳、沙土。

6.健康危害

EVA对眼睛和皮肤有刺激作用。

1）皮肤接触：脱去污染的衣物，用流动清水冲洗。

2）眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗，及时就医。

3）吸入：脱离现场至空气新鲜处，及时就医。

4）食入：饮足量温水，催吐，及时就医。

7.应急处理

隔离泄漏污染区，限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴防尘面具（全面罩），穿防毒服。避免扬尘，小心扫起，置于袋中转移至安全场所。若大量泄漏，收集回收或运至废物处理场所处置。

8.操作注意事项

1）密闭操作，提供良好的自然通风条件。

2）操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程，建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩，戴化学安全防护眼镜，穿防毒物渗透工作服，戴橡胶手套。

3）远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。

4）使用防爆型的通风系统和设备。

5）避免产生粉尘。

6）避免与氧化剂、碱类接触。

7）搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。(www.xing528.com)

8）配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。

9）倒空的容器可能残留有害物，要小心处理。

9.贮存注意事项

储存于阴凉、通风的库房，远离火种、热源，应与氧化剂、碱类分开存放，配备相应品种和数量的消防器材，储区应备有合适的材料收容泄漏物。

10.主要用途

制作冰箱导管、煤气管、土建板材、容器和日用品等，亦可制包装用薄膜、垫片、医用器材，还可用作热熔粘结剂、电缆绝缘层等。

图9-13 乙烯-醋酸乙烯共聚物

图9-14 EVA制品

11.制备

乙烯-醋酸乙烯共聚物是乙烯共聚物中最重要的产品，国外一般将其统称为EVA。图9-13为乙烯-醋酸乙烯共聚物。图9-14为EVA制品。在我国，人们根据其中醋酸乙烯含量的不同，将乙烯与醋酸乙烯共聚物分为EVA树脂、EVA橡胶和VAE乳液。醋酸乙烯含量小于40％的产品为EVA树脂；醋酸乙烯含量在40％～70％的产品很柔韧，富有弹性，人们将这一含量范围的EVA树脂有时称为EVA橡胶；醋酸乙烯含量在70％～95％范围内通常呈乳液状态，称为VAE乳液。VAE乳液外观呈乳白色或微黄色。VAE乳液是醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的简称，是以醋酸乙烯和乙烯单体为基本原料，与其他辅料通过乳液聚合方法共聚而成的高分子乳液。

国外对乙烯-醋酸乙烯共聚物的研究比较早。英国帝国化学公司于1938年发表了EVA的高压自由基聚合专利，美国杜邦公司于1960年实现工业化。国内从20世纪60年代开始研制EVA树脂，到20世纪70年代中期试产成功。1988年北京有机化工厂首次从美国引进年产1.5万t的VAE乳液装置，1991年四川维尼纶厂再次从美国引进同样一套VAE乳液装置。2007年广西广维化工有限责任公司从美国引进了一套年产5万t的VAE装置，2009年扩产两列年产2.5万t的VAE装置，目前已投入生产。江西化工化纤有限公司自建了一套年产1000t的生产线。

聚乙烯是目前产量最大的热塑性树脂之一，以它作为热熔胶的基体，从价格和原料来源上来考虑是十分理想的。但是，由于它分子结构的高结晶性，使它与其他材料的浸润性较差。因此，必须用其他化学基团来进行改性。目前已经出现的有EVA、乙烯-丙烯酸乙酯共聚体（EEA）、乙烯-丙烯酸共聚体、乙烯-丙烯酸异丁酯共聚体等。其中，EVA是目前用得最多的热熔剂基体。

EVA是典型的无规高分子化合物，在它的分子结构中，取代基在中轴分子链上的排列是不规则的，而且分子链中不对称碳原子的构型也不同，排列也不规则，因此结晶性较小，极性和柔韧性较高。它在加热熔融时具有良好的浸润性，在冷却固化时具有良好的挠曲性、抗应力开裂性和胶接强度，因而是十分理想的热熔胶的基体。

在EVA中，醋酸乙烯的含量对于热熔剂的性能（特别是物理力学性能）具有明显影响。对于要求胶接强度较高的类型，应采用醋酸乙烯含量较大的品种。另外，如果要进一步提高共聚体的胶接强度，还可以采用皂化法合成的三元共聚体（如乙烯-醋酸乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚体），或者加入经聚丁二醇改性的聚酯树脂，以及添加一定量的环氧树脂或聚氨酯树脂，均可达到同样效果。热熔剂在施工时不产生交联反应，因此无须加入硫化剂和固化剂，它在配制时加入的各种添加剂主要为了进一步提高和改善基体的物理力学性能。在各种类型热熔胶中，所加入的添加剂的品种及其作用是基本相同的，现以EVA热熔剂为例进行介绍。

热熔剂在进行配制时，所加入的添加剂主要有稀释剂、增粘剂、增塑剂、填料和防老化剂等。

（1）稀释剂 稀释剂的作用是降低基体的粘度，提高施工时的流动性，控制固化速度和增加胶液对接合表面的浸润性。稀释剂主要有烷烃石蜡、微晶石蜡、地蜡、植物石蜡、矿物蜡等蜡类化合物。一般应选择与基体熔点比较接近的石蜡品种，因蜡的熔点太低，会降低热熔胶的耐热性。EVA和蜡类化合物的相容性与醋酸乙烯含量及蜡类化合物的熔点有较大关系，通常醋酸乙烯含量大的相容性较差，蜡类化合物熔点越高相容性越差。

（2）增粘剂 增粘剂的作用主要是增加基体的胶接强度和柔韧性，提高胶液与接合表面的浸润性。常用的增粘剂有松香树脂、萜烯树脂、石油树脂、古马隆树脂和油溶性酚醛树脂等。松香树脂的主要成分是C19H29COOH，有十多种异构体，它和EVA等基体具有良好的相容性。如果要提高软化点，可以用聚合、酯化和氢化等方法加以改性。萜烯树脂的主要成分是（C5H8）n，也是有多种异构体，常用的有萜烯油聚合体和萜烯酚醛聚合体等。松香树脂和萜烯树脂是热熔胶最主要的增粘剂。增粘剂的用量对胶液的胶接强度具有明显影响。

（3）增塑剂 加入增塑剂的作用也是为了提高柔韧性和浸润性。常用的增塑剂有邻苯二甲酸酯类、甘醇酸酯类、矿物油类和聚丁烯类等。

（4）填料 在配制热熔剂时必须考虑胶液的收缩应力问题。对于醋酸乙烯含量较低的类型来说，由于结晶度较高，当从加热熔融状态冷却至室温固化时，体积收缩率较高。另外，增加蜡类化合物的用量也将使体积收缩率增大。为此，应加入适量无机填料，如碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、二氧化钛和重晶石等。

（5）防老剂 防老剂的添加量一般为0.1％～1％，常用的防老剂有2，6-二叔丁基对甲酚、4.4′-双（2，6-二叔丁基苯酚）甲叉、4.4′-双（叔丁基间甲酚）硫醚等。

此外，为了改善某些方面的性能，还可加入另外一些添加剂。例如，加入适量的丁基橡胶以提高耐寒性，加入少量的过氧化物以提高耐热性，加入廉价的无规聚丙烯以降低成本等。

12.几种EVA热熔胶的配方

配方一：

乙烯-醋酸乙烯共聚体100，香豆酮-茚树脂25，合成石蜡树脂7，滑石粉20，2，6叔丁基对甲酚1。

软化温度为72～80℃，脆化温度为－40℃，使用温度范围为－40～60℃。

掺入不同塑料的剪切强度（MPa）：低压聚乙烯3.2，聚丙烯3.8，聚氯乙烯2.8，聚苯乙烯5.7，有机玻璃4.1，ABS塑料5.1。

配方二：

EVA共聚体100，香豆酮-茚树脂25，石蜡树脂7，滑石粉20，2，6叔丁苯对甲酚1。

软化湿度为72～80℃，脆化温度为－40℃，使用温度范围为－40～60℃，对难粘塑料具有较高的粘接性。

配方三：

EVA共聚体70，丁苯橡胶30，抗氧剂0.25。

200℃时的熔融粘度为40Pa·s，伸长率为30％，具有优良的涂布性和粘弹性。