一、熱熔膠的基本概念
1.1 熱熔膠的定義
熱熔膠是熱熔膠粘劑的簡稱,是膠粘劑的一個重要類別,具有100%固含量、沒有溶劑、環(huán)保無毒、快速固化的特點,通常是指在室溫下呈現(xiàn)固態(tài),當(dāng)加熱到一定的溫度便熔融成粘稠的液體,涂布、潤濕被粘物后,經(jīng)過壓合,冷卻至室溫后,在數(shù)秒鐘內(nèi)便完成粘接的膠粘劑。
廣泛應(yīng)用于自動化包裝、衛(wèi)生用品、標(biāo)簽?zāi)z帶、生物醫(yī)藥、汽車內(nèi)飾、建筑防水、家俬家具、印刷裝訂、制鞋、服裝等行業(yè)。
1.2 熱熔膠的分類
以主體材料來分:可以分為聚乙烯-醋酸乙烯(EVA)類熱熔膠、聚酰胺(PA)類熱熔膠、聚氨酯(PU)類熱熔膠、聚烯烴(PO)類熱熔膠、嵌段共聚物(SBC)類熱熔膠等等;
以形狀分:可分為熱熔膠粒、熱熔膠棒、熱熔膠塊、熱熔膠膜、熱熔膠粉等等;
以用途分:可分為濾清器熱熔膠、自動化包裝熱熔膠、汽車內(nèi)飾用熱熔膠、標(biāo)簽熱熔膠、膠帶熱熔膠、膏藥熱熔膠等等。
其他分類:是否反應(yīng),顏色,是否天然,是否有感壓性,等等。
1.3 熱熔膠的應(yīng)用領(lǐng)域
熱熔膠產(chǎn)品已應(yīng)用到人們生活的方方面面,涵蓋人們的吃、穿、住、用、行、玩的各個領(lǐng)域,吃碗泡面、喝瓶水、喝杯酒,穿戴的衣服、鞋子、帽子,樓堂館舍、住的房子,坐的汽車、火車、飛機(jī),用的冰箱、彩電、洗衣機(jī)、衛(wèi)生紙、牙膏、香皂,美化生活空間的工藝品、裝飾畫、工藝花、兒童玩具、禮品等等,都有熱熔膠的應(yīng)用??梢哉f,在現(xiàn)代人們生活中,熱熔膠的應(yīng)用無處不在。
1.4 熱熔膠的特性
技術(shù)特性:
固化速度快,數(shù)秒鐘固化,具有加熱即熔、冷卻則粘的特性,便于連續(xù)化、自動化高速作業(yè),提高了生產(chǎn)效率的同時又降低了成本;
100%固含量,不含溶劑,環(huán)保無毒,節(jié)能,對環(huán)境不會產(chǎn)生二次污染;
非反應(yīng)型熱熔膠可以反復(fù)熔化粘接,特別適用于一些特殊工藝要求的構(gòu)件粘接,如一些文物的修復(fù);
可粘接對象廣泛,既粘接又密封,應(yīng)用范圍特別廣泛,對紙張、塑料、金屬、陶瓷等都有較好的粘接力;
施工方便 ,設(shè)備占地面積小,節(jié)省人工,可以噴涂、滾涂、刮涂、點涂、線涂等等。
市場特性:
熱熔膠是在客戶產(chǎn)品應(yīng)用上,相對產(chǎn)品的總價值,其自身的價值很小,但對客戶產(chǎn)品的影響非常巨大,往往就是由于熱熔膠粘接不好而損失客戶產(chǎn)品整體價值。
1.5 熱熔膠的噴涂方式
可以手動膠槍涂膠,也可以自動噴膠系統(tǒng)涂膠,涂膠的方式及涂膠的形狀是多種多樣的,有網(wǎng)版涂布;發(fā)泡涂布;螺旋噴膠;平面刮膠;點狀上膠;條狀上膠;淋膜噴膠等等。
二、熱熔膠的品質(zhì)檢驗
熱熔膠作為膠粘劑的一種類型有著自身的特點,非感壓型熱熔膠(EVAPOE、PA等體系)會檢測外觀、軟化點、粘度、開放時間、固化速度、內(nèi)聚強(qiáng)度等指標(biāo),而對于感壓型熱熔膠(SBC、APAO等體系)會檢測外觀、軟化點、粘度、三力(初粘、剝離、持粘)、內(nèi)聚強(qiáng)度、拉伸率等指標(biāo)。
針對膠種的不同應(yīng)用需要檢測的內(nèi)容和方法往往會綜合考慮客戶的實際的生產(chǎn)工藝和應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行相應(yīng)的實驗室模擬評估測試,具體的測試包括:熱熔膠的上機(jī)性能(客戶的涂布工藝及熱熔膠的耐熱穩(wěn)定性),客戶基材的粘結(jié)測試,測試樣品的耐高、低溫性能,測試樣品的加速老化性能(使用期限)等。
2.1 外觀等常規(guī)檢查
顏色:透明白色,透明黃色,不透明白色,不透明黃色,等等;
氣味:常溫下的氣味:無異味,有刺激性氣味;加熱后的氣味變化;
形狀:棒狀、小圓球狀、粒狀、塊狀;
雜質(zhì):是否有肉眼可見的雜質(zhì)或異物;
硬度:溫度越低硬度越大,越脆;溫度越高,硬度越小,越柔軟。
2.2 軟化點
熱熔膠的軟化點就是膠變成了流體,具有了流動性的溫度(測試方法有環(huán)球法和維卡法) ,他和熔點不同,熔點是膠開始熔化的溫度。
這個時候,熱熔膠會很軟,有一點點粘力,有一些更能拉出絲來,但它還未到使用溫度,故這個時候的粘接能力亦是較差, 這個參數(shù)決定了熱熔膠的使用操作溫度。
熔點范圍系指用毛細(xì)管法所測定的從該物質(zhì)開始熔化至全部熔化的溫度范圍。環(huán)球法測試:熱熔膠試樣裝入銅環(huán)中、削平。中央放置規(guī)定重量的鋼珠,油浴升溫5度/min。試樣慢慢軟化而使他從銅環(huán)中落下接觸環(huán)臺底板時的溫度為軟化點。同時測2個試樣,測定值相差4℃以上時需重測。
2.3 黏度(稀稠度)
黏度,即稀稠度,為流體(液體或氣體)在流動中所產(chǎn)生的內(nèi)部摩擦阻力,其大小由物質(zhì)種類、溫度、濃度等因素決定。一般是動力粘度的簡稱,其單位是帕秒(Pa.s) cps或毫帕秒(mPa.s)。
動力黏度也被稱為動態(tài)粘度、絕對黏度或簡單黏度,定義為應(yīng)力與應(yīng)變速率之比,它表征了物質(zhì)在某一溫度下的流動性,黏度越低,流動性越好。通常使用旋轉(zhuǎn)黏度計測定。將一定量的熱熔膠在給定溫度下加熱,當(dāng)熱熔膠溫度達(dá)到試驗溫度時,選擇適宜的黏度計轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)速,開動黏度計,記錄黏度數(shù)值。
2.4 粘接強(qiáng)度
拉伸強(qiáng)度(Tensile strength) 拉伸強(qiáng)度是試樣拉伸至斷裂時的最大拉伸應(yīng)力。這一常用術(shù)語過去很不統(tǒng)一,有稱扯斷力、扯斷強(qiáng)度、抗張力、抗張強(qiáng)度,又有強(qiáng)力,強(qiáng)度之稱,常用的單位為MPa。
剪切強(qiáng)度(Shear strength) 曾稱抗剪強(qiáng)度,是指單位粘接面積上能夠承受平行于粘接面積的最大載荷,常用的單位為MPa。
剝離強(qiáng)度(Peel strength) 曾稱抗剝強(qiáng)度,是指每單位寬度所能承受的最大破壞載荷,是衡量線受力能力的,單位為kN/m。
2.5 開放時間與固化時間
開放時間:是指熱熔膠從涂布到冷卻失去潤濕能力前的時間,即可操作時間。超過這個時間粘接性能大大下降,甚至不能粘接。
固化時間:是指熱熔膠涂布后從兩個粘接面壓合到粘接牢固的時間。他標(biāo)志著干膠速度。
開放時間與固化時間是熱熔膠的重要工藝性能,沒有統(tǒng)一測定方法,影響因素較多,比如涂膠溫度、涂膠量、被粘材料、被粘材料的溫度、被粘材料的導(dǎo)熱性能、環(huán)境溫度等。
熔融的熱熔膠,開始涂布時,溫度較高,黏度較小,容易浸潤,越到后來,溫度越降低,黏度越大,越不容易浸潤。
因此,粘接壓合操作應(yīng)迅速。很多的粘接問題都來自己于粘接操作工藝上,壓合時間太短,從膠層斷開;粘接操作太慢,失去了最佳粘合時間,沒有起到粘接作用
2.6 老化與熱穩(wěn)定性
老化:熱熔膠在加工、貯存和使用過程中,由于受到外界因素(熱、光、氧、水、射線、機(jī)械力和化學(xué)介質(zhì)等)的作用,發(fā)生一系列物理或化學(xué)變化,使高分子材料交聯(lián)變脆、裂解發(fā)粘、變色龜裂、粗糙起泡、表面粉化、分層剝落、性能逐漸變壞,以至喪失力學(xué)性能不能使用,這種變化的現(xiàn)象叫老化。
熱穩(wěn)定性:熱熔膠在粘接過程中必須在熔融狀態(tài)下進(jìn)行,隨著加熱時間的增加,粘粘穩(wěn)定一些時間后開逐漸變大,顏色逐漸變深,到了一定時間就會出現(xiàn)結(jié)皮或結(jié)炭現(xiàn)象,這稱之為熱熔膠的老化。因此,要求熱熔膠具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性。
2.7 低溫實驗
把粘接好的產(chǎn)品或部件放到低溫實驗室,在某一溫度下N小時,看粘接是否完好,待到常溫下測試其粘接強(qiáng)度,裝甲車、坦克等濾清器有耐-43度的要求。
2.8 流變特性
流變儀是用于測定熱熔膠流變性質(zhì)的儀器,是觀察熱熔膠高分子材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的窗口,通過高分子材料,諸如塑料、橡膠、樹脂中不同尺度分子鏈的響應(yīng),可以快速、簡便、有效地進(jìn)行原材料、中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品的質(zhì)量檢測和質(zhì)量控制。流變測量在熱熔膠高聚物的分子量、分子量分布、支化度與加工性能之間構(gòu)架了一座橋梁,從而可以進(jìn)行原料檢測、加工工藝設(shè)計和預(yù)測產(chǎn)品性能。
流變曲線圖,藍(lán)色線為儲能模量又稱彈性模量,綠色線為損耗模量,紅色線是儲能模量比損耗模量。通過流變曲線圖可對比兩試樣高溫施膠對基材的浸潤能力,開放時間、固化時間的長短,耐溫性能,耐高溫耐低溫性能等等。使研發(fā)和產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控在原有各種監(jiān)測方法的基礎(chǔ)上,從更接近于粘接本質(zhì)的角度,更加量化和可視化。
5升儲料型熱熔膠三軸全自動點膠機(jī) QZ331JR5L-B