熱熔膠是有基本聚合物、增粘樹(shù)脂(增粘劑)、蠟類(lèi)和抗氧劑等混合配置而成的,為了改善其膠接性、流動(dòng)性、耐熱性、耐寒性和韌性等,也可適當(dāng)?shù)脑黾右欢康脑鏊軇⑻盍霞捌渌头肿泳酆衔铩?br />
1.基本聚合物
基本聚合物是熱熔膠的粘料,它的作用是使膠具有必要的粘結(jié)強(qiáng)度和內(nèi)聚強(qiáng)度。
熱熔膠的基本聚合物是熱塑性樹(shù)脂。使用較多的基本聚合物有聚烯烴及其共聚物,如乙烯-乙酸乙烯酯共聚樹(shù)脂(EVA)、低分子量聚乙烯(PE)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚樹(shù)脂(EEA)、無(wú)規(guī)聚丙烯(APP)、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA);熱塑性彈性體,如丁基橡膠(BR)、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物(SIS);此外還有纖維素衍生物、聚酰胺樹(shù)脂(PA)、聚酯樹(shù)脂(PES)、聚氨酯樹(shù)脂(PU)。
若單一的基本聚合物不能滿(mǎn)足性能要求時(shí),可以把具有適應(yīng)性能的兩種以上基本聚合物混合使用。如要提高熱熔膠的耐寒性、柔韌性、抗沖擊性、抗蠕變性,可以加入少量異丁橡膠或苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物之類(lèi)合成橡膠,也可加入無(wú)規(guī)聚丙烯或?yàn)r青來(lái)降低膠的成本。
2.增粘劑
由于基本聚合物的粘度一般都相當(dāng)高,對(duì)被叫界面的潤(rùn)濕性和初粘性不太好,因此不宜單獨(dú)使用,常加入與之相容性好的增粘劑混合使用。
增粘劑的主要作用是降低熱熔膠的熔融粘度,提高其對(duì)被膠接面的潤(rùn)濕性和初粘性,以達(dá)到提高膠接強(qiáng)度,改善操作性能及降低成本的目的。此外,還可借以調(diào)整膠的耐熱溫度及晾置時(shí)間。
對(duì)增粘劑的要求是:必須與基本聚合物有良好的相容性;對(duì)被膠接物有良好粘附性;在熱熔膠的熔融溫度下有良好的熱穩(wěn)定性。增粘劑的用量為基本聚合物的20%-150%。
常用的增粘劑有以下幾種:
?。?)松香及其衍生物:這是熱熔膠中使用最多的一種增粘劑。通常又可分為3類(lèi):
松香:有脂松香、木松香、浮油松香等。其主要成分是松香酸,含有極性羧基,分子量小,因而與EVA樹(shù)脂等具有極性的基本聚合物相容性好。但其軟化點(diǎn)不高(70-85℃),且由于分子中具有共軛雙鍵,易被氧化,因此熱穩(wěn)定性與抗氧化性較差。
改性松香:有氫化松香、歧化松香、聚合松香等。松香經(jīng)改性后軟化點(diǎn)提高,不存在共軛雙鍵,因而熱穩(wěn)定性及抗氧化性都較好。
松香脂:有松香甘油酯、氫化松香季戊四醇酯、聚合松香甘油酯等。綜合性能都較好。
?。?)萜烯樹(shù)脂及其改性樹(shù)脂:萜烯樹(shù)脂是由松節(jié)油中所含萜烯化合物聚合而得。它性質(zhì)穩(wěn)定,遇光、熱不變色,耐烯酸稀堿,電性能也較好。
改性萜烯樹(shù)脂是苯酚或順丁烯二酸酐聚合而得。與苯酚聚合的產(chǎn)物可稱(chēng)為萜烯樹(shù)脂,它軟化點(diǎn)高,耐氧化、耐酸堿性能好。
?。?)石油樹(shù)脂:是石油熱解副產(chǎn)物中不飽和烴餾分的聚合物。它按不飽和烴的碳鏈結(jié)構(gòu)又可分為脂肪族石油樹(shù)脂、芳香族石油樹(shù)脂和脂環(huán)族石油樹(shù)脂等種類(lèi)。
常用C5和C9石油樹(shù)脂,如間戊二烯石油樹(shù)脂是由碳五分離產(chǎn)品間戊二烯經(jīng)陽(yáng)離子催化聚合而得,為固態(tài)脂肪族石油樹(shù)脂,具有色純無(wú)臭、熱穩(wěn)定性好、膠接力強(qiáng)等特點(diǎn)。
除上述三類(lèi)增粘劑外,也可用熱塑性酚醛樹(shù)脂、低分子量聚苯乙烯、古馬隆樹(shù)脂作為增粘劑。
3.蠟類(lèi)
蠟類(lèi)的主要作用是降低熱熔膠的熔點(diǎn)和熔融粘度,改善膠液的流動(dòng)性和潤(rùn)濕性,提高膠接強(qiáng)度、防止熱熔膠結(jié)塊、降低成本。除聚酯、聚酰胺熱熔膠基本不用蠟外,大部分熱熔膠均要加入一定的蠟。但用量過(guò)多,膠的收縮性變大,膠接強(qiáng)度反而降低,因而在需要達(dá)到較大膠接強(qiáng)度時(shí),因控制蠟的用量。常用的蠟類(lèi)有烷烴石蠟、微晶石蠟、合成蠟。蠟的用量一般不超過(guò)基本聚合物重量的30%。
微晶石蠟在提高熱熔膠的柔韌性、膠接強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性和耐寒性等方面均由于烷烴石蠟,但防止膠結(jié)塊的能力低于烷烴石蠟,且價(jià)格較高。合成蠟與基本聚合物的相容性好,并有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和電性能,使用效果優(yōu)于前兩種石蠟。
4.填料
填料的作用是降低熱熔膠的收縮性,紡織對(duì)多孔性膠接物表面的過(guò)度滲透,提高熱熔膠耐寒性和熱容量,延長(zhǎng)可操作時(shí)間,降低成本。但填料用量不能太多,否則會(huì)使熱熔膠的熔融粘度升高,潤(rùn)濕性和初粘性變差,從而降低膠接強(qiáng)度。
5.增塑劑
增塑劑的作用是加快熔融速度,降低熔融粘度,改善對(duì)被膠接物的潤(rùn)濕性,提高熱熔膠的柔韌性和耐寒性。但若增塑劑用量過(guò)多,會(huì)使膠層的內(nèi)聚強(qiáng)度降低。同時(shí),由于增塑劑的遷移和揮發(fā)也會(huì)降低膠接強(qiáng)度和膠層的耐熱性。因此一般熱熔膠中只加少量貨不加增塑劑。
常用的增塑劑有領(lǐng)苯二甲酸二丁酯(DBP)、領(lǐng)苯二甲酸二辛酯(DOP)、領(lǐng)苯二甲酸丁芐酯(BBP)等。
6.抗氧劑
抗氧劑的作用是防止熱熔膠長(zhǎng)時(shí)間的處于高溫熔融溫度下發(fā)生氧化和分解。
一般認(rèn)為熱熔膠在180℃-230℃加熱10h以上或所用的組分熱穩(wěn)定性較差時(shí),有必要加抗氧劑。如使用耐熱性較好的組分,并且不在高溫下長(zhǎng)時(shí)間使用,可不佳抗氧劑。