乙烯共聚物体系热熔胶性能影响因素


 

乙烯共聚物体系热熔胶是指以EVA、EBA、EMA、EEA等乙烯共聚物树脂的一种或两种或多种混合作为基础树脂并辅以其它组分制备的热熔胶。EVA树脂是该类型热熔胶中最重要的,用量的最大的一种。

 

u 热熔胶材料组分

  1. 聚合物:

乙烯共聚物(EVA、EBA、EEA或EMA)树脂是热熔胶的基础树脂。基础树脂的类型决定了热熔胶的内聚强度、柔韧性、对基材的粘接性及可加工性。基础树脂的相关指标:分子量及其分布、VA(BA、EA或MA)的含量、结晶度、软化点、熔点、熔体指数(MI)及熔体粘度等,这些都能直接影响热熔胶的各项性能。

针对极性基材,适当添加高极性树脂材料(极性功能材料)可有效提升对极性基材的粘接强度,提升热熔胶的密封性能。一般添加的极性功能材料主要是聚烯烃材料通过某种或多种极性单体的接枝改性或共聚改性材料。

  1. 增粘树脂:

增粘树脂主要是为了降低热熔胶的熔融粘度,涂胶后使之易于润湿被粘物表面、延长保存期、提高粘结强度和柔韧性,也便于涂胶操作。增粘树脂也可以调整热熔胶的耐热温度及露置时间。增粘树脂的选择要求增粘树脂与基础树脂相容性好,粘结力强,热稳定型好。

乙烯共聚物体系热熔胶常用增粘树脂分为四类:(1)松香及其衍生物,包括各种酯化松香和氢化松香;(2)萜烯树脂及改性产品;(3)石油树脂,主要是C5和C9树脂,以及对应的氢化物、混合物及共聚物等;(4)氧茚树脂及其氢化物。

  1. 填料:

适当添加填料可有效降低EVA类热熔胶的成本,提高性价比,并可以降低收缩率,防止自粘。通常加入的填料主要有滑石粉、粘土、碳酸钙、硫酸钡等。

  1. 助剂:

抗氧剂可以有效提升热熔胶耐热性能,降低热熔胶生产加工及使用过程中的降解。理论上讲,一般聚烯烃用高效抗氧剂均可以用于乙烯共聚物体系热熔胶。

有时为了使热熔胶易于熔融,易于润湿被粘物表面,提高韧性,适当改善胶的耐低温性,需要加入增塑剂。

 

u 制备工艺

  1. 混炼设备选择

目前热熔胶主要制备设备如下:a.玻璃广口瓶制备装置,适合科研院所高校等研究机构作为热熔胶配方开发,该装置不可以用于正压制备;b.真空捏合机剪切大,混合效果优异,尤其适于制备高粘度乙烯共聚物体系热熔胶。真空捏合机根据体积分为多种型号,既可以适用于实验室也适用于企业大规模生产;c.反应釜装置是热熔胶制备的另一种主要设备,真空密封效果好,制备流动性好的热熔胶产品适应性好。同时反应釜可以实现正压生产,安全高效。

针对不同类型的乙烯共聚物体系热熔胶,结合不同生产工艺选择不同的生产设备,能够有效提高热熔胶生产效率和热熔胶性能稳定性。

  1. 混炼温度对热熔胶的影响

混炼温度是影响乙烯共聚物热熔胶性能的重要因素之一。只有在胶料软化温度之上混炼才能使各组分均匀地分散到基础树脂中,达到良好的使用性能。混炼温度过高会引起粘合强度下降,这与高温下氧化作用加强使分子发生氧化降解有关。

  1. 混炼时间对热熔胶的影响

混炼时间是影响乙烯共聚物热熔胶性能的另一个重要因素。混炼时间过短,材料分散不均匀;混炼时间过长,基础树脂分子遭受机械破坏利害,也会使分子量降低,降解后的树脂内聚力会显著下降,从而导致粘合强度降低。同时混炼时间过长,也造成资源浪费。

  1. 加料顺序对热熔胶性能的影响

加料顺序对乙烯共聚物热熔胶性能也有影响。加料顺序不当会影响胶料的流动性、材料分散的均匀性,进而影响热熔胶的粘合强度。

热熔胶制备过程中根据不同材料性质,安排加料先后。

 

u 施胶工艺影响

  1. 胶料预热时间对粘合强度的影响

热熔胶熔化才能对各种材料产生有效的粘接。粘接前首先将热熔胶置于一定温度下预热,使之软化成粘流状态,然后将其迅速涂在被粘物表面,压合冷却即成。胶料预热温度低,热熔胶施胶时间短,开放时间短,往往造成粘接强度低,粘接效果差。胶料预热温度过高,有可能造成热熔胶树脂氧化分解,降低热熔胶综合性能。

  1. 涂胶层厚度对粘合强度的影响

热熔胶施胶厚度影响热熔胶粘接性能。随着涂胶层厚度的增加,粘合强度有上升的趋势,当增加到一定值时又呈现下降趋势。随着涂胶层厚度的增加,胶层冷却变慢,胶能使被粘物表面充分浸润,但随着胶层厚度的进一步增加,可能由于胶层内部的缺陷导致粘合强度下降,同时胶体强度将成为决定整个粘合件关键节点之一,影响整个粘合件性能。