熱熔粘合法是一種利用熱熔膠使材料粘合的方法，由於熱熔粘合劑提供優於溶劑基粘合劑的若干優點，該方法在工業套用中十分廣泛。
基本介紹
- 中文名：熱熔黏合法
- 外文名：Hot melt adhesive
- 實質：一種材料的粘合方法
- 所屬學科：材料科學
簡介,熱熔性能,使用材料,
簡介
熱熔黏合法的原材料熱膠，是一種熱塑性粘合劑，通常作為各種直徑的實心圓柱形棒銷售，設計用於使用熱膠槍施加。該槍使用連續負載的加熱元件來熔化塑膠膠，使用者可以通過槍上的機械觸發機構或直接用手指按壓槍。從加熱噴嘴擠出的膠水最初足夠熱以燃燒甚至起泡皮膚。熱時粘合劑會發粘，並在幾秒到一分鐘內固化。也可以通過浸漬或噴塗來施加熱熔粘合劑。
在工業套用中，熱熔粘合劑提供優於溶劑基粘合劑的若干優點。減少或消除揮發性有機化合物，並消除乾燥或固化步驟。熱熔粘合劑具有較長的保質期，通常可以在沒有特殊預防措施的情況下進行處理。一些缺點涉及基材的熱負荷，限制了對不對較高溫度敏感的基材的使用，以及在較高溫度下粘合強度的損失，直至粘合劑完全熔化。這可以通過使用反應性粘合劑來降低，所述反應性粘合劑在固化後經歷進一步固化，例如通過水分（例如反應性氨基甲酸酯和矽氧烷），或通過紫外線輻射固化。一些HMA可能不耐化學侵蝕和風化。 HMA在凝固過程中不會損失厚度；溶劑型粘合劑在乾燥過程中可能會損失高達50-70%的層厚度。
熱熔性能
熔體粘度：最顯著的特性之一。 影響施加的粘合劑的擴散和表面的潤濕。 溫度依賴性，溫度越高，粘度越低。
熔體流動指數：與基礎聚合物的分子量大致成反比的值。 高熔體流動指數粘合劑易於施加，但由於較短的聚合物鏈而具有差的機械性能。 低熔體流動指數粘合劑具有更好的性能，但更難以套用。
適用期穩定性：熔融狀態下的穩定度，分解和焦化的傾向。 對於工業加工而言重要，其中粘合劑在沉積之前長時間熔化。
鍵合溫度：最低溫度，低於此溫度時基板不會發生充分潤濕。
使用材料
熱熔膠通常由一種具有各種添加劑的基礎材料組成。該組合物通常配製成具有低於最低使用溫度的玻璃化轉變溫度（脆性開始）和適當高的熔融溫度。結晶度應儘可能高，但應在允許的收縮範圍內。熔體粘度和結晶速率（和相應的開放時間）可以根據套用進行調整。結晶速率越快通常意味著更高的粘合強度。為了達到半結晶聚合物的性質，無定形聚合物需要的分子量太高，因此熔體粘度不合理;在熱熔粘合劑中使用無定形聚合物通常僅作為改性劑。一些聚合物可在其鏈之間形成氫鍵，形成增強聚合物的假交聯。
聚合物的性質和用於增加粘性的添加劑（稱為增粘劑）影響相互分子相互作用的性質和與基材的相互作用。在一個常見的系統中，EVA用作主要聚合物，萜烯 - 酚樹脂（TPR）作為增粘劑。這兩種成分顯示了乙酸乙烯酯的羰基與TPR的羥基之間的酸鹼相互作用，在TPR的酚環和鋁基材表面上的羥基之間形成絡合物，並且羰基與矽烷基之間的相互作用在表面上形成。形成玻璃基板。極性基團，羥基和胺基團可與紙張或木材或天然纖維等基材上的極性基團形成酸鹼和氫鍵。非極性聚烯烴鏈與非極性基底很好地相互作用。基材的良好潤濕對於在粘合劑和基材之間形成令人滿意的粘合是必要的。更高極性的組合物由於其更高的表面能而傾向於具有更好的粘合性。非晶態粘合劑容易變形，傾向於消除其結構內的大部分機械應變，僅在粘合劑 - 基底界面上通過小負荷;甚至相對較弱的非極性 - 非極性表面相互作用也可形成相當強的鍵，主要傾向於內聚失效。分子量和結晶度的分布影響熔融溫度範圍的寬度。具有結晶性質的聚合物傾向於比相應的無定形聚合物更硬並且具有更高的內聚強度，但是也將更多的應變轉移到粘合劑 - 基底界面。聚合物鏈的較高分子量提供較高的拉伸強度和耐熱性。不飽和鍵的存在使得粘合劑更易於自動氧化和UV降解，並且需要使用抗氧化劑和穩定劑。
粘合劑通常是透明或半透明的，無色的，稻草色，棕褐色或琥珀色。顏料版本也製作，甚至版本閃閃發光。含有極性基團，芳香族系統和雙鍵和三鍵的材料往往比非極性完全飽和的物質更暗;當需要水透明的外觀時，合適的聚合物和添加劑，例如，必須使用氫化增粘樹脂。
通過在凝固後在聚合物中形成交聯，可以實現粘合強度和使用溫度的提高。這可以通過使用經歷殘餘水分固化的聚合物（例如，反應性聚氨酯，矽氧烷），暴露於紫外線輻射，電子輻射或通過其他方法來實現。
在某些套用中，耐水性和耐溶劑性至關重要。例如，在紡織工業中，可能需要耐乾洗溶劑。對氣體和水蒸氣的滲透性可能是也可能不是所希望的。基礎材料和添加劑的無毒性以及沒有氣味對於食品包裝是重要的。
諸如尿布的大量消費的一次性產品需要開發可生物降解的HMA。正在研究例如乳酸聚酯，聚己內酯和大豆蛋白等。
