熱熔膠是有基本聚合物、增粘樹脂(增粘劑)、蠟類和抗氧劑等混合配置而成的,為了改善其膠接性、流動性、耐熱性、耐寒性和韌性等,也可適當?shù)脑黾右欢康脑鏊軇?、填料及其他低分子聚合物?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)強度和內(nèi)聚強度。
熱熔膠的基本聚合物是熱塑性樹脂。使用較多的基本聚合物有聚烯烴及其共聚物,如乙烯-乙酸乙烯酯共聚樹脂(EVA)、低分子量聚乙烯(PE)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚樹脂(EEA)、無規(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、聚酰胺樹脂(PA)、聚酯樹脂(PES)、聚氨酯樹脂(PU)。
若單一的基本聚合物不能滿足性能要求時,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合成橡膠,也可加入無規(guī)聚丙烯或瀝青來降低膠的成本。
2.增粘劑
由于基本聚合物的粘度一般都相當高,對被叫界面的潤濕性和初粘性不太好,因此不宜單獨使用,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,提高其對被膠接面的潤濕性和初粘性,以達到提高膠接強度,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間。
對增粘劑的要求是:必須與基本聚合物有良好的相容性;對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:
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樹脂等具有極性的基本聚合物相容性好。但其軟化點不高(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。
?。?)萜烯樹脂及其改性樹脂:萜烯樹脂是由松節(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)物可稱為萜烯樹脂,它軟化點高,耐氧化、耐酸堿性能好。
(3)石油樹脂: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脂、芳香族石油樹脂和脂環(huán)族石油樹脂等種類。
常用C5和C9石油樹脂,如間戊二烯石油樹脂是由碳五分離產(chǎn)品間戊二烯經(jīng)陽離子催化聚合而得,為固態(tài)脂肪族石油樹脂,具有色純無臭、熱穩(wěn)定性好、膠接力強等特點。
除上述三類增粘劑外,也可用熱塑性酚醛樹脂、低分子量聚苯乙烯、古馬隆樹脂作為增粘劑。
3.蠟類
蠟類的主要作用是降低熱熔膠的熔點和熔融粘度,改善膠液的流動性和潤濕性,提高膠接強度、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。但用量過多,膠的收縮性變大,膠接強度反而降低,因而在需要達到較大膠接強度時,因控制蠟的用量。常用的蠟類有烷烴石蠟、微晶石蠟、合成蠟。蠟的用量一般不超過基本聚合物重量的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,紡織對多孔性膠接物表面的過度滲透,提高熱熔膠耐寒性和熱容量,延長可操作時間,降低成本。但填料用量不能太多,否則會使熱熔膠的熔融粘度升高,潤濕性和初粘性變差,從而降低膠接強度。
5.增塑劑
增塑劑的作用是加快熔融速度,降低熔融粘度,改善對被膠接物的潤濕性,提高熱熔膠的柔韌性和耐寒性。但若增塑劑用量過多,會使膠層的內(nèi)聚強度降低。同時,由于增塑劑的遷移和揮發(fā)也會降低膠接強度和膠層的耐熱性。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時間的處于高溫熔融溫度下發(fā)生氧化和分解。
一般認為熱熔膠在180℃-230℃加熱10h以上或所用的組分熱穩(wěn)定性較差時,有必要加抗氧劑。如使用耐熱性較好的組分,并且不在高溫下長時間使用,可不佳抗氧劑。