热熔胶的应用

概述^[1]

热熔胶以热塑性高分子聚合物为主要成分，在室温时为固体，加热时熔融的无溶剂胶粘剂。热熔胶在熔融范围内具有流动性，冷却时根据其组分的不同而分别呈硬性或多少带有韧性的固体。在使用上热熔胶与其他胶粘剂不同之点是，当加热时熔融，移去热源时即迅速冷却变为固体，并产生很强的胶接强度。为了适应使用要求，热熔胶应具有耐热性、耐寒性和韧性。为此，热熔胶的组分除基本树脂外，还含有增粘树脂、增塑剂、蜡，以及少量的抗氧剂。增粘树脂的作用为降低熔点、改善操作性能和降低成本。

应用^[2-3]

热熔胶用于木材工业的热熔胶有乙烯—醋酸乙烯共聚物、热塑性聚酯和聚酰胺。热熔胶除用于木材工业外，还广泛用于服装、书籍装订和包装等方面。

1.乙烯/醋酸乙烯（EVA）类热熔胶

乙烯/醋酸乙烯（EVA）类热熔胶是应用最广、用量的一种热熔胶黏剂。它具有优异的胶接性，对几乎所有材料均有胶接力，俗称万能胶；其熔融黏度低，施胶方便，与配合剂的相容性好，配合剂选择范围广，可根据使用要求配制性能/价格比较合理的热熔胶黏剂。EVA热熔胶大量应用于书籍的无线装订，木材层压板制作，板式家具的封边，无纺布制作等等。通常制作热熔胶的纯EVA分子中，其VA（醋酸乙烯）含量为19%~40%（即软化点为50~80℃），熔体指数（MI）为80~400。因此，采用单一品种EVA因黏度过高而不适合制作热熔胶。EVA热熔胶一般由五大部分组成。

2. 聚氨酯（PU）类热熔胶

聚氨酯具有耐磨、耐化学药品、耐低温、柔韧性及粘接强度大等特点，在弹性体、泡沫塑料、涂料和粘合剂等领域得到了广泛的应用。20世纪60年代以来溶剂型聚氨酯胶黏剂在制鞋、箱包、油墨等行业得到了应用，但大量有机溶剂的挥发，既污染了环境，又增加了成本，从而限制了其进一步的发展，随着人们环保、能源意识的增强，使得无溶剂型胶黏剂得到了快速发展。

3. 聚酰胺（PA）类热熔胶

聚酰胺树脂最初是由美国杜邦公司发明的，距今有60多年的历史了。聚酰胺树脂结构较复杂，但因其结构规整、对称、空间位阻小及含有酰胺基的极性，故具有易结晶、熔点高和溶解性差等特点，因此很难用作热熔胶。随着高分子化学的发展，人们对聚酰胺的结构进一步地了解和研究，并通过改性制得了优异的聚酰胺热熔胶。它的突出特点是软化点范围窄，温度稍低于熔点就立刻固化，耐油性和耐药性好；又由于分子中含有氨基、羟基和酰胺基等极性基团，故对许多极性材料有较好的粘接性能。因此，广泛应用于制鞋、服装、电子、电讯、家电、汽车和机械等行业。

新技术及研发趋势^[2]

1.可生物降解型热熔胶

近年来，可生物降解热熔胶应运而生，特别是对于包装材料如纸张及一次性卫生用具对可生物降解热熔胶的要求更为迫切。目前，可生物降解热熔胶主要是采用聚丙交酯（聚乳酸）、聚己内酯、聚酯酰胺、聚羟基丁酸/戊酸酯等聚酯类聚合物和天然高分子化合物等作为基体树脂，辅以适当增黏剂、增塑剂、抗氧剂、填料等成分组成。生物降解是指有机化学化学品在生物所分泌的各种酶的催化作用下，通过氧化、还原、水解、脱氢、脱卤等一系列化学反应，使复杂的、高分子量的有机化合物转化为简单的有机物的过程。可生物降解热熔胶主要是聚酯类树脂，它通过微生物的活动使有机物达到分解稳定。按降解程度可分为初步降解、环境可接受的降解和最终降解等三步。聚丙交酯（PLA）又称聚乳酸，是一种热塑性聚合物，它在湿气中无光条件下即可发生水解，在微生物和酶作用下进一步分解为CO2和H2O，是一种环境友好材料，也是目前可生物降解热熔胶中研究最多的一种材料。

聚酯酰胺热熔胶集聚酯和聚酰胺二者优点于一身，聚合物中的酯键和酰胺键可在酸碱催化下水解，然后在微生物、酶催化下进行降解。聚羟基烷酸酯是一类存在于微生物细胞内的生物高分子，具有生物活性和生物降解性，可作为生物降解热熔胶的基体树脂。

主要参考资料

[1] 中国农业百科全书·森林工业卷

[2] 热熔胶研究进展

[3] 热熔胶技术的发展及应用