聚烯烃热熔胶的特性和应用领域

聚烯烃类热熔胶主要包括以聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）及各自共聚物为基料配成的热熔胶。这类树脂的熔体本身具有一定粘性，冷却即有强度。

聚烯烃及聚烯烃共聚物或掺和物在复合材料中发挥了重大作用，因为它对难粘材料的粘接性大大优于其他类型的胶粘剂。例如对聚乙烯、聚丙烯、定向聚丙烯（OPP）薄膜等聚烯烃材料，聚酯、聚碳酸酯、丙烯腈—丁二烯—苯乙烯（ABS）等塑料，纸、木材、金属、陶瓷等均能显示出良好的粘接性。其最大的特征是未经处理的聚烯烃材料经其粘接，粘接强度比其他类胶粘剂高几倍至10倍。

由于聚烯烃自身具有粘性，不加其他成分即可用作热熔胶，但在大多数场合下需加入增粘剂、微晶蜡、抗氧剂、填料等，以满足不同的需要。鉴于聚烯烃是非极性材料，因而与其配合的增粘剂等辅料也必须是非极性或低极性的，这样才能保证原料之间的互混性。为了适应不同的应用需求，提高聚烯烃热熔胶的性能，可以通过共聚或接枝的方法对基体树脂进行改性，也可以通过几种树脂共混或添加特殊添加剂来达到改性的目的。如聚烯烃热熔胶的力学强度较低，为改善其力学强度，可在聚乙烯中引入极性单体与乙烯共聚，提高胶粘剂对极性表面的粘接强度；同时，可供选择的配合剂也更多，增加了聚烯烃热熔胶的适应性。

聚烯烃热熔胶可用于食品包装容器的热封、硬纸板箱、盒的粘接、无纺布制作，聚烯烃材料的粘接，地毯拼缝，地毯背胶，书籍无线装订，瓦楞纸板的制造及复合材料的粘接。

1.聚乙烯及乙烯共聚物热熔胶

（1）聚乙烯热熔胶 聚乙烯热熔胶采用低相对分子质量聚乙烯作树脂原料，与天然萜烯树脂、脂肪烃、蜡、抗氧剂等相混溶。用作热熔胶的熔体流动速率为2～20g/10min，它具有价格低、易粘接多孔性表面的优点。在聚乙烯热熔胶的配制中，因聚乙烯的极性很低，为保证互混性，必须选择低极性辅料。

聚乙烯热熔胶主要应用于纸箱、纸盒包装，食品包装容器热封，无纺布制作，地毯拼缝胶粘带，汽车地毯衬背，服装衬布粘接等。

聚乙烯热熔胶的力学强度较低，为扩大其应用范围，可引入极性单体与乙烯共聚，以提高胶粘剂对极性表面的粘接强度；另一方面，可供选择的配合剂种类也大大增加，一系列天然树脂或合成树脂均可采用。可与乙烯共聚的单体很多，用作胶粘剂的主要有丙烯、醋酸乙烯酯、丙烯酸（酯）、马来酸酐、氯乙烯等；另外，乙烯三元或多元共聚物也有用作热熔胶的，其中最重要的品种是乙烯—醋酸乙烯酯（EVA）共聚物。

（2）乙烯—丙烯酸酯共聚物热熔胶 丙烯酸酯中常用的酯基为甲基、乙基和丁基等，其中以丙烯酸乙酯为多。以乙烯为主链，丙烯酸乙酯与之无规共聚，最终生成热塑性树脂性质的乙烯—丙烯酸乙酯共聚物（EEA）。丙烯酸乙酯的质量分数一般为23%左右，其结构与乙烯—醋酸乙烯酯共聚物类似，性能比后者好。因为乙烯—丙烯酸乙酯共聚物具有低密度聚乙烯的高熔点和高醋酸乙烯含量EVA树脂的低温性，其耐热性优良，热分解温度比EVA高30～40℃，且无乙酸脱出；其低温特性优良，玻璃化温度比EVA低10～15℃，低温柔软性和耐应力断裂性强；其极性比EVA共聚物低，但与增粘剂和蜡的相容性等同。

乙烯—丙烯酸乙酯共聚物热熔胶常于高温涂布，在要求较高粘接强度或较好低温粘接性的场合下使用，特别用于聚烯烃材料的粘接，更能发挥其独特的作用。(www.xing528.com)

（3）乙烯—丙烯、乙烯—α-烯烃共聚树脂热熔胶 这类胶粘剂的品种很多，共聚的目的是改善聚乙烯胶粘剂的粘接性。一般采用非晶型或低晶型聚烯烃共聚树脂作胶粘剂基料，通常是二元或多元共聚物，如乙烯—丙烯或乙烯—丁烯—1等共聚树脂胶粘剂。有的引入第三单体含羧基的化合物和马来酸等，以提高共聚物分子的极性。这类共聚物的粘接性均优于聚乙烯，力学性能良好，有的还有良好的耐热性。向树脂中配以增粘剂、蜡、填料和抗氧剂等制得的热熔胶，主要用于聚丙烯、聚乙烯等聚烯烃材料的粘接，必要时辅之以表面处理；粘接金属与热塑性塑料时不损坏粘接面，如钢板、金属箔、电缆、玻璃、木材、纸、赛璐珞、铝、尼龙、聚酯、聚氨酯、乙烯—醋酸乙烯酯和乙烯—乙烯醇共聚物等的复合粘接；还可以粘接薄膜、薄板、或容器、瓶、管等。根据应用的具体要求，设计共聚物单体组成和胶粘剂组分。调整胶粘剂组分，该类树脂也可用于配制压敏胶粘剂。

（4）聚乙烯—马来酸酐接枝共聚物热熔胶 将低密度聚乙烯（LDPE）或线型低密度聚乙烯（LLDPE）与马来酸酐进行溶液接枝或熔融接枝，可在LDPE及LLDPE的分子链上引入羧基，以增加聚乙烯的极性。配成的胶粘剂粘接强度比纯聚乙烯的高出许多，可用于金属与金属或金属与非极性材料。例如铝塑复合管的生产中所用的热熔胶就是马来酸酐接枝LDPE或LLDPE。在实际应用中，只需接枝少量的马来酸酐（MAH）单体，聚乙烯的粘接性能就可显著提高。如未接枝马来酸酐的聚乙烯对碳钢试片的剪切强度仅为0.2MPa；当接枝率为0.06%时，其剪切强度就可达到1.24MPa；在接枝率为0.6%时，剪切强度就高达6.77MPa。

（5）乙烯—乙烯醇共聚物热熔胶 日本田冈化学工业公司开发的该热熔胶的主要组成（质量份）如下：10～90份乙烯—乙烯醇共聚物（如Technolink R_-400），10～90份聚酰胺（如Maciomelt6239），0.01～5份烷氧基硅烷（如乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷）和0.01～5份任意多羧酸酐（如Rikacid TMEG）和/或1～50份增塑剂（如Nucre N 1525）。该热熔胶用来粘接金属、塑料、橡胶、木材等。

（6）乙烯—醋酸乙酯—乙烯醇三元共聚树脂热熔胶 三元共聚树脂是EVA的皂化产物。由于分子中含有羟基，改善了对许多材料的粘接性，并且树脂刚性、加工性、着色性都有提高；还易与酸酐、酰氯、异氰酸酯、酸、酚、尿素等反应，进行多种改性。

三元树脂的特性大致由乙烯、醋酸乙烯酯、乙烯醇的组成比例和树脂相对分子质量所决定。一般皂化度较低的树脂，低温密封性与柔软性较好，适宜于塑料、织物等的粘接；而皂化度较高的树脂，高温蠕变性提高，耐热性改善，尤其适宜对金属、木材、玻璃、陶瓷的粘接。该热熔胶主要用于安全玻璃粘接、服装衬里粘接、以及自来水管内面涂层、玻璃瓶防护涂层等。HM-3热熔胶已应用于丝织业尼龙棱圈的制造上。

还有乙烯—醋酸乙烯酯—丙酸乙烯酯三元共聚树脂，其极性高，用于包装材料纸、塑料膜和铝箔等的粘接，显著提高了耐热性、熔融物的长期稳定性以及耐蚀变色性。

2.聚丙烯热熔胶

聚丙烯本身属难粘材料之一，但组成热熔胶后具有一定的粘接性，对难粘材料聚丙烯等更有独特的粘接性能。但无规聚丙烯热熔胶固化速度稍慢，耐热性差，常与相对低分子质量聚乙烯或结晶型聚丙烯混合，以改善固化速度与耐温性。为了改善热熔胶的性能，聚丙烯常与乙烯—醋酸乙烯酯共聚树脂、乙烯—丙烯酸乙酯共聚树脂、硫化橡胶、酚醛树脂、聚乙烯、α-烯烃及其羧基衍生物的接枝共聚物、苯乙烯等掺混，得到的热熔胶在复合材料中应用，其对难粘材料的粘接性优于其他类型胶粘剂。例如对聚乙烯、聚丙烯、定向聚丙烯（OPP）薄膜等聚烯烃材料，其最大的特征是未经处理的聚烯烃材料经其粘接，所得粘接强度比其他类胶粘剂高数倍至10倍。该类热熔胶可应用于纸、聚丙烯、聚乙烯、铝箔等粘接，较多地用于纸包装、瓦楞纸箱、无纺布、地毯背衬、纸张复合、填隙、电视机显像管偏转线圈固定等。

近年来，聚丙烯热熔胶在复合材料上的应用研究很活跃，与此同时也研制出多种相应的新产品。例如可粘接复合汽车、器械、家具和小型电子装置等生产过程中聚丙烯材料的聚丙烯基热熔胶，该胶在被粘体回收处理时容易除去；聚丙烯与极性材料多层复合用的聚丙烯基热熔胶，它们大多是以聚丙烯—乙烯—α-烯烃为基料的胶粘剂，有的掺有它们的羧基衍生物的接枝共聚物；粘接复合勿需处理的聚丙烯和聚乙烯材料的聚丙烯—乙烯—苯乙烯胶粘剂，以及与SBS掺混组成的压敏热熔胶等。