热熔胶在铝塑复合管中的应用

铝塑复合管是指内外层为高密度聚乙烯管或交联聚乙烯管、中芯层为铝管、内塑管和外塑管与铝管之间分别用热熔胶粘接起来的五层结构复合管。它具有优异的力学性能，以及耐蚀、卫生安全、隔热保温、减阻、易安装、50年的长使用寿命等优点，因而可克服单一金属管和全塑管的许多缺点，成为镀锌管、铜管、塑料管的革新换代产品，自20世纪80年代问世以来发展十分迅速。

热熔胶是铝塑复合管中继聚乙烯和铝箔之后的第三大必用原料，它的作用是将内塑管和外塑管分别与芯层铝管粘接起来，以保证铝塑管的强度、韧性、耐压性、耐温性、易安装性等综合优势充分发挥出来。

铝塑管用热熔胶的粘接对象是高密度聚乙烯（如5000s、2480）或交联聚乙烯（XLPE）与铝，粘接过程与内外管和铝管的形成同步进行（一步法工艺），或者先成型内管、挤内层胶、包覆铝箔成管，再挤外层胶和外管（二步法工艺）。高密度聚乙烯是无极性的线型结晶型高分子材料，密度为0.941～0.965g/cm³，结晶度为80%～95%，支化度小（1000个碳原子中含5～7个CH₃），平均相对分子质量通常为1万～30万，熔点为126～137℃，在常温下难以被胶粘剂粘接。传统上使用的EVA、聚酰胺、聚氨酯热熔胶因粘接性差、耐热性差、挤出工艺不适应要求等，而无法直接应用于铝塑复合管的生产中。选择与高密度聚乙烯具有良好粘接性或者相容性的聚合物是制备铝塑管的关键，通常这些聚合物就是高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和线型低密度聚乙烯。

一般在聚乙烯大分子链上引入极性基团，使其具有易粘性。带有极性基团的PE由于存在与其相似的（CH₂—CH₂）n大分子长链骨架，在熔融状态下可与PE熔合粘接，而极性基团在高温和压力作用下与铝表面产生部分化学键合而粘接。这种状态被冷却后保持下来，就形成了PE-Al的粘接结构。(www.xing528.com)

引入聚乙烯分子链中并使其具备与铝粘接的极性基团有酸酐基、羧基、酯基、环氧基、羟基及离子团，但以酸酐基和羧基效果最好。引入的方法是将含有这些极性基团的不饱和烯烃单体与乙烯或聚乙烯接枝共聚。大量的论文报道了马来酸酐（MAH）和丙烯酸（AA）是两种最常用的极性单体，其共聚物EMA和EAA及接枝物PE-g-MAH和PE-g-AA就成为典型的两类四种热熔胶的结构形式，对金属尤其是铝和聚合物（如PE、PP、PET、PA、EVOH等）具有较好的粘接性。

共聚型热熔胶的生产需按照乙烯相类似的合成工艺制备，一般的企业无条件投产，只有大石化企业才有条件生产。国外仅美国Dupont公司、DOW公司、日本尤尼卡等少数公司有这类产品，主要的产品形式为EAA。

接枝型热熔胶的工业化生产以螺杆式挤出机反应挤出接枝为主，主要产品形式为不同密度的聚乙烯与马来酸酐的接枝物。这是因为PE-g-MAH比PE-g-AA对铝的粘接强度高；MAH为白色粉末，易加料和分散，活泼双键易接枝聚合而难以均聚；对引发剂破坏作用小，熔点低；对设备腐蚀性低于丙烯酸，价格低，产量大等。