【分　 类】 教育科学
【关 键 词】   热熔胶 聚酯聚酰胺 聚烯烃 反应性粘合剂
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摘要： 本论文介绍了热熔胶粘合剂的种类及其发展现状，并对其未来的发展方向作了展望。
关键词： 热熔胶 聚酯聚酰胺 聚烯烃 反应性粘合剂
热熔胶是以热塑性树脂或热塑性弹性体为主成分，与增粘剂、增塑剂、抗氧化剂、阻燃剂及填料添加成分经熔融混合而制成的不含溶剂的固体状粘合剂。使用时只要加热便熔融，待冷却后即粘结起来，常制成粒状、棒状、细绳状、薄膜状等形式在市场上销售。它能对各种材料，如木材、纸张、纤维、金属、塑料等进行粘接，使用范围较广。其中，使用量较大的行业是纤维业、包装业及装订(印刷)行业。
选用作为热熔胶粘合剂主成分的化合物应满足以下的要求，加热时应能很快熔融；长时间或局部加热不会发生氧化、分解或变质；其熔融粘度的变化应有一定规律可循；冷却后粘接处应保持足够的柔软性和粘接强度。
通常在实际使用时，热熔胶粘合剂中除了主成分外还需要加入一些添加剂改善性能。如加入增粘树脂提高热熔胶的流动性及粘接性，过去常用松香的衍生物、萜烯、香豆酮、茚树脂等做增粘树脂，近年改用石油树脂来代替；加入石蜡使热熔胶的熔融粘度降低，耐蠕变性与耐曲挠性提高；加入增塑剂提高热熔胶粘接的柔软性与耐寒性，可选用D0P、DBP、BBP及液状聚丁烯等；加入填料防止粘合过程中产生过多的收缩，同时也可降低成本，常用的填料有硫酸钡、氧化钛、陶土等；加入抗氧化剂可以提高热熔胶的热稳定性，如2,6-双-叔丁基-4甲基苯酚、4,4’-硫代双(3甲基-6叔丁基)间酚等等[1]。
1 热熔胶粘合剂的种类
1.1 以EVA为主成分的热熔胶
EVA是用高压离子聚合而成的热塑性树脂。它是乙烯与醋酸乙烯的嵌段共聚物，所以其物理性直接与其中的醋酸乙烯(VA)的含量和熔融流动指数(MFR)有关。一般来讲，作为热熔胶用的EVA，VA％(m/m，下同)的含量在20％～30％范围内，它的MFR值在l0～l000左右。MFR值为其熔融时的流动性指标，它与EVA的分子量直接有关，同时与EVA的熔融粘度成直线关系。
随着VA％含量的增大，热熔胶的熔点与结晶度将沿直线下降。如VA％为19％～20％时，熔点将从85℃下降到70℃ ，结晶度从25％下降到15％。如VA％为加％时，熔点则降为50℃ ，结晶度将为零。这样会对热熔胶的硬度、弹性模量、抗张力、延伸率等诸物性产生直接影响。
1.2 以合成橡胶为主成分的热熔胶
常用的合成橡胶主成分有以下4种，即SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)、SIS(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯)、SEBS(苯乙烯-乙烯·丁烯-苯乙烯)、SEPS(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯)。它们分子排列比较整齐，两端以苯乙烯封端。
以这些合成橡胶为主成分的热熔胶，优点是不需要硫化。耐蠕变性较好，与各种添加剂相容性好，能对各种材料进行粘接；缺点是耐热性较差(在低负荷下使用温度为77～80℃)，不耐紫外线照射，不耐羟类有机溶剂。
近年来这类热熔胶应用范围不断扩大，开发出不少高附加值用途的新品种。在配方中加入聚苯醚，可提高粘合剂的软化点，同时也提高了它的耐热性和粘接性。在配方中加入加氢的环状树脂、聚丁烯混台物可以提高其软化点并降低熔融粘度，即在一定程度上提高了耐热性。为了提高这类粘合剂的初期粘接力，不降低其耐寒性及耐热性的优点，也可掺入金属盐或金属氧化物使其成为离子交联的聚合物。若将其用于对聚碳酸酯的粘接，则可以在此热熔胶中加入分子筛以吸收掉聚碳酸酯在受热时引起水解而在粘接界面处产生的水蒸气气泡。还有采用光固化反应来提高耐热性等等新技术、新方法。
1.3 以热塑性聚酯为主成分的热熔胶
热塑性聚酯是由二羧酸与二元醇缩聚而成的。常用的二羧酸有对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、丁二酸、壬二酸、癸二酸等。常用的二元醇有乙二醇、丙二醇、1,4丁二醇、1,5戊二醇、1,6己二醇等。以其为主成分的热熔胶，除了加入必要的添加剂外，还可根据用途再添加阻燃剂、增强材料(如玻璃纤维或碳纤维)等等来满足用户要求。此类热熔胶的特征是：被粘接材料范围广、粘接性较好、热稳定性也较好(耐热、耐寒及耐冷热交变时保持粘接性不变)、耐药品性及电气特性均优，并且不产生公害等。
1.4 以聚酰胺为主成分的热熔胶
聚酰胺一般由二元酸与二元胺缩聚而成，通常以尼龙为代表。使用的二元酸大都为己二酸、壬二酸、癸二酸等，它们还起调节热熔胶的软化点与结晶性的作用；二元胺为乙二胺、己二胺、苯二甲撑二胺、4,4’二氨基-二环己胺、p,p’甲撑二元胺、烷酵胺等。
聚酰胺类粘合剂与大多数增粘剂、抗氧化剂、增塑剂，填料等添加剂相容，与松香或松香衍生物、香豆酮、茚树脂、苯酚树脂、萜烯树脂等的相容性较好，对各种增塑剂的相容性也较好。
1.5 以聚烯烃为主成分的热熔胶
作为热熔胶主成分的聚烯烃主要是指无规聚丙烯(aPP)与丙烯、乙烯或α烯烃的共聚体。aPP是生产等规聚丙烯中的副产物，经用溶剂分离后取得。它的分子量及组成的不同会使热熔胶的熔融粘度或软化点温度发生较大幅度的变化。另一种聚烯烃主成分是丙烯与乙烯或与丁烯-1的共聚体，是非结晶性或低结晶性的聚烯烃树脂。加入适当的添加剂制得的热熔胶可对纸、术材、金属或PE、PP塑料进行粘接，耐寒性及粘接操作性均较好。其主要特征是成本便宜、粘度低、软化点高等。
1.6反应性热熔胶粘合剂
作为反应性热熔胶粘合剂的主成分，目前已上市销售的有以下两种：利用硅烷醇(Silanol)基的反应和氨基甲酸酯的预聚物末端的异氰酸酯基的反应来完成交联反应，形成三维结构，使分子链的约束力增加。它们比上述任何一种热熔胶更耐热与更耐溶剂，抗蠕变性能也更好。这类反应性热熔胶的主成分的交联反应主要是依靠空气中的含湿量来进行的，故也称作“湿固化”的热熔胶。它是近十多年才开发出来的。
1.6.1 利用烷氧基甲硅烷基的反应性
EVA或合成橡胶(如SEBS等)用接枝聚合引入烷氧基硅基作为反应性热熔胶的主成分，用石油树脂作为调节其粘接性的添加剂。烷氧基甲硅烷基的交联反应分为硅烷醇反应与脱水缩聚两步。反应式如下：
①硅烷醇基反应
R-Si(OCH3)3 + 3H2O → R-Si(OH)3 + 3CH3OH
②脱水缩聚
R1-Si(OH)3 + R2-Si(OH)3 → R1-Si-O-Si-R2 + H2O
1.6.2 利用异氰酸酯基的反应性
利用氮基甲酸酯预聚物末端的异氰酸酯基团的反应性的热熔胶，涂在两种被粘合的材料表面后，将两种材料重叠，冷却固化粘结，在空气中和被粘结材料表面的水份进行交联硬化反应，提高了它的强度和耐热性[2]。它的反应式如下:
聚合物的合成：

固化反应：

分歧交联反应（两个）：

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