热熔胶的成分与特性及测试要求

2023-06-29 理论教育版权反馈

【摘要】：熔融后的EVA热熔胶，呈浅棕色或白色。EVA热熔胶由基本树脂、增黏剂、黏度调节剂和抗氧化剂等成分组成。由于胶体在高温熔融状态下会发生氧化反应，加入抗氧化剂可以保证胶体在高温条件下黏结性能不发生变化，防止EVA热熔胶的过早老化。试验过程中热熔胶无发烟、相分离、凝胶现象；无沉淀，无颜色变化，软化点和熔融黏度符合《YC/T 187—2004烟用热熔胶》表1技术指标要求的为合格，否则该项指标为不合格。

热熔胶（Hot Glue）是一种可塑性的黏合剂，在一定温度范围内其物理状态随温度改变而改变，而化学特性不变，其无毒无味，属于环保型化学产品（图1－12）。产品本身系固体，便于包装、运输、存储，无溶剂，无污染，并具有生产工艺简单、附加值高、黏合强度大、速度快等优点而备受青睐。

EVA热熔胶是一种不需溶剂的全固体可熔性聚合物，它在常温下为固体，加热到一定温度能熔融成为可流动且有一定黏性的液体。熔融后的EVA热熔胶，呈浅棕色或白色。EVA热熔胶由基本树脂、增黏剂、黏度调节剂和抗氧化剂等成分组成。

图1－12 热熔胶图示

（1）聚合物主体材料热熔胶中的聚合物主体材料是由乙烯和醋酸乙烯在高温高压下共聚制成的，即EVA树脂。这种树脂是制作热熔胶的主要成分，基本树脂的比例、质量决定了热熔胶的基本性能（如胶的黏结能力、熔融温度及黏结强度等）。一般选择醋酸乙烯（VA）含量在18%～33%，熔融指数（Melt Flow Index，MI或MFI）在6～800的EVA树脂。VA含量越低，结晶度越高，硬度增大；VA含量越高，结晶度越低，弹性增大。另外，EVA熔融指数的选择也很重要，熔融指数小，其胶的熔融温度高，流动性差，黏结强度大，对被黏物润湿和渗透性也差；相反，熔融指数大，其胶的熔融温度低，流动性较好，但黏结强度降低。

（2）增黏剂增黏剂是热熔胶的主要助剂之一。如果仅依靠EVA树脂熔融时所具有的黏结力，则当温度下降时，难以对纸张进行润湿和渗透，失去黏结能力，无法达到黏结效果；加入增黏剂可提高胶体的流动性和对被粘物的润湿性，改善黏结性能，达到所需的黏结强度。一般使用的增黏剂有松香、改性松香、C₅石油树脂、C₉石油树脂和萜烯树脂等。

（3）黏度调节剂黏度调节剂也是热熔胶的主要助剂之一。其作用是增加胶体的流动性、调节凝固速度，以达到快速黏结牢固的目的，否则热熔胶黏度过大、无法或不易流动，难以渗透到纸张中去，无法将其黏结牢固。加入软化点低的黏度调节剂，就可以达到黏结时渗透好、粘得牢的目的。一般选择石蜡、微晶蜡、合成蜡（PE或PP）和费托蜡等。

（4）抗氧化剂加入适量的抗氧化剂可增强热熔胶的长期稳定性。由于胶体在高温熔融状态下会发生氧化反应，加入抗氧化剂可以保证胶体在高温条件下黏结性能不发生变化，防止EVA热熔胶的过早老化。

EVA是继高密度聚乙烯（High Density Polyethylene，HDPE）、低密度聚乙烯（Low Density Polyethylene，LDPE）、线性低密度聚乙烯（Linear Low Density Polyethylene，LLDPE）之后第四大乙烯系列聚合物，是一种典型的支链型聚合物。目前，国内外EVA产品的生产工艺主要有四种：①高压法连续本体聚合；②中压悬浮聚合；③溶液聚合；④乳液聚合。

其中溶液聚合和乳液聚合工艺较少，市场上的EVA树脂大多数采用的是高压法连续本体聚合生产工艺，VA含量一般为5%～40%。高压法连续本体聚合工艺通常采用高压釜反应器或管式反应器。管式聚合工艺可生产VA含量小于30%的EVA，管式反应器的单程转换率为25%～35%。釜式反应器可生产VA含量小于40%的EVA，釜式反应器的单程转化率为10%～20%。

VAE乳液和EVA树脂聚合物主体材料都是醋酸乙烯和乙烯的聚合物，但物理形态缺差异很大。

（1）二者的制备工艺不同VAE乳液用的是乳液聚合的方法，即单体借助乳化剂和机械搅拌，使单体分散在水中形成乳液，再加入引发剂引发单体聚合。而EVA树脂一般采用高压法连续本体聚合，所以制备出来的是块状或颗粒状固体。

（2）醋酸乙烯含量不同EVA树脂中醋酸乙烯含量一般小于40%，而VAE乳液中醋酸乙烯含量一般在70%～95%。

《YC/T 187—2004烟用热熔胶》是烟用热熔胶的产品标准，适用于卷烟加工所使用的热熔胶。具体指标如表1－29所示。

表1－29 热熔胶技术指标

产品检验所需仪器和设备见《YC/T 187—2004烟用热熔胶》。

（1）外观熔融前观察固体颜色和粒状，然后称取200g左右的试样，放入铝制容器中加热至完全熔化，以目测观察其外观。

熔融前固体为浅黄色或乳白色颗粒表面平滑无杂质，粒状为枕状、片状、块状、条状等，熔融后为透明或半透明黏稠液体，不含水分，无异物及炭化物，其外观和颜色应均一稳定，否则该项指标为不合格。

（2）固体含量用称量瓶称取5g试样（精确至0.01g），将其置于恒温（80±2）℃的烘箱内。经干燥（60±5）min后取出，放入干燥器内冷却至恒温后称量。

试样烘干后质量减少量≤0.02g，则该项指标为合格，否则为不合格。

（3）软化点按照GB/T 15332—1994^［49］的规定进行测定。

（4）熔融黏度除测定温度为（150±1）℃以外，其他指标按照HG/T 3660—1999^［50］的规定进行测定。