EVA热熔胶是目前用量最大的热熔胶品种。这种热熔胶的优点是粘附力强、胶膜强度高、韧性好,能同时满足耐热、耐寒性的要求,与其他添加剂的相容性好,用途广,能粘附许多不同性质的基材,熔体粘度低,施胶方便,价格适宜。
1.EVA热熔胶的主要成分
EVA热熔胶主要由以下四种成分熔混而成:主体材料(即EVA树脂)、增粘树脂、蜡、抗氧剂。某些场合还可加入少量填料,以增加填隙性并降低成本。
EVA树脂是介于塑料和弹性体之间特征的热塑性聚合物,具有良好的柔软性、加热流动性和耐寒性;其凝聚力大,熔融时表面张力小,对几乎所有材料都有热粘接力;其耐药品性、热稳定性、耐候性和电气性能都很优良;与其他配合剂的相容性好,配合成分选择范围宽,可根据性能要求制备多种多样、性能好、价格合理的热熔胶。
EVA树脂的性能取决于EVA树脂中醋酸乙烯的含量(VA含量)、共聚物的相对分子质量及分子的支化度。制备热熔胶用的EVA树脂的VA质量分数一般为18%~40%。世界各国生产EVA的厂家很多,生产厂家都给出产品牌号、VA含量、密度、熔体流动速率(MFR)、特点及用途。设计热熔胶配方时,可根据热熔胶的性能要求,选择适当VA含量及MFR数值的EVA树脂来调试配方,也可用两种或多种VA含量和MFR值不同的EVA树脂调试配方。这样可以综合各种性能、取长补短,调试出所需要的配方。EVA热熔胶的主要组成及作用见表10-3。
表10-3 EVA热熔胶的主要组成及作用
2.EVA热熔胶的制造
EVA热熔胶是热熔胶中用量最大的一种,其制造方便、设备简单,主要采用熔融混合法来制造。在实际应用中,根据胶的形状不同而使用不同的方法和设备。常用的生产方法为熔融混合法间歇式生产和直接挤出成型法生产。用熔融混合法间歇式生产的工艺流程为:称料→按顺序加入混合釜→混合釜熔融混炼→胶料成型→冷却→分切包装。
按给定的配方把各种物料称好后,按一定的顺序加入有冷却水夹套的熔融混合釜中,调整和控制混合釜夹套温度和釜内温度,使物料均匀受热熔融,充分搅拌,使各组分均匀混合。由于热熔胶配方不同,熔体粘度也有很大的不同。物料混合均匀后,应严格控制出料温度,出料温度的控制直接影响成型工艺。如出料温度高于成型温度,则向反应釜夹套中通入冷却水,使料温降至成型温度,然后放料。在放料前,可根据用户要求,换好成型机的机头。EVA热熔胶可根据不同的使用场合,做成粒、条、棒、膜等形状。
3.EVA热熔胶的应用(www.xing528.com)
EVA热熔胶具有优异的粘接性、柔软性、加热流动性和耐寒性等;与配合剂的相容性优良,配合剂的选择幅度宽,可根据性能要求配制多种多样、性价比合理的热熔胶。EVA热熔胶的缺点是强度低、不耐热、不耐脂肪油等,所以大多应用于强度要求不高的场合,一般不能用作结构用胶。但若它与耐热性较好的羧基化合物(如马来酸酐等)共聚,可改善其高温性能,甚至可用作制造汽车空气过滤器装置的较高温度的结构胶,如Du Pont公司的ElvaxⅡ5640树脂。
EVA热熔胶大量应用于纸盒与纸张粘接、书籍无线装订、木材积层板制作和木工封边、无纺布制作等;在汽车方面可用于座席、车灯和尾灯等组装;在电子、电器方面可用于绝缘捻子封缄、电子部件灌封、线圈绝缘固定、电线末端固定、塑料和金属粘接密封、绝缘材料粘接、缓冲垫粘接和光盘制作等;在卷烟、制罐方面也有应用;此外,还能用作塑料容器的填隙、塑料装饰品和BOPP热烫印箔用热熔胶。总之,其应用范围广,既可作为胶粘剂,也可作为密封材料。例如在乙烯—醋酸乙烯酯共聚物中添加发泡剂,当加热涂敷后,进入发泡剂分解热区发泡,使胶层体积膨胀,填充隙缝。几种EVA型热熔胶产品见表10-4。
表10-4 几种EVA型热熔胶产品
(续)
4.EVA热熔胶的改性
EVA热熔胶是用量最大的热熔胶,由于EVA树脂本身的一些缺点,单采用EVA作主体材料已难以满足某些技术要求,对其改性是EVA热熔胶发展的方向。国内对外EVA热熔胶改性研究很多,归纳起来主要包括两个方面:
(1)对EVA树脂本身的改性EVA的最大缺点是高温性能不够满意,若与耐热性较好的羧基化合物(如马来酸酐等)共聚,即可以得到改善;与接枝环氧乙烷共混做成的热熔胶耐热可达177℃;将乙烯与醋酸乙烯、丙烯酸酯三种单体制成共聚物,这种热熔胶在高温下保持高的粘接力。通过将EVA和断链型丁基橡胶(IIR)或聚异丁烯(PIB)在有机过氧化物存在下进行共聚,可以获得粘接性能得到很大改善的热熔胶用树脂。也可通过研究辐照量对热熔胶性能的影响,选择出合适的辐照量,采用辐照法来提高EVA的剪切强度和熔融流动性。
(2)对其配合成分进行改性或添加一些特殊成分,以满足热熔胶不同的应用要求 如在配方中选用氢化石油树脂或氢化萜烯树脂或松香酚醛树脂等,可改善热熔胶的热稳定性;用羟基芳烃作增粘剂则可获得优异的粘接性。在热熔胶中加入酚醛树脂,则可以改善EVA热熔胶的热封口性;加入短链α-甲基苯乙烯与乙烯基甲苯共聚物,也可以改善EVA热熔胶的热封性;加入少量相对分子质量为600~4000的聚乙二醇,可以改善EVA热熔胶在挤出涂覆纸板或其他基材时对骤冷辊的脱模性;加入水溶性多羟基化合物(如糖类),可以改善粘接瓦楞纸板的二次成浆性,便于纸箱的回收;加入非晶态的聚丙烯(PP),可防止结皮,而对EVA热熔胶的熔体粘度影响不大,甚至经100h热老化后,其粘度也不增加;加入氯化聚乙烯(CPE)、不饱和酸和有机过氧化物,可改善EVA热熔胶的熔融混合性能和粘接性能,配胶容易,可在挤出机中于90℃下挤出造粒,制得的热熔胶可广泛用于粘接各种金属及贵重金属、塑料、木材、纸张、棉布织物等,且粘接强度相当高。在EVA/酚醛树脂热熔胶中加入熔点在65℃以上的石蜡,可改善热熔胶的耐蠕变性,得到一种耐久性和耐蠕变性能优良的热熔胶。
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