水膠熱熔膠基礎(chǔ)知識

關(guān)于水膠熱熔膠基礎(chǔ)知識ADHESIVES粘合劑

Waterborne水基膠---以水為載體Solventbased溶劑膠---以溶劑為載體HotMelts熱熔膠---100%熱可塑性固體ReactiveGlue反應(yīng)型粘合劑第2頁,共53頁，2024年2月25日，星期天機(jī)械粘合力

(MechanicalAdhesion)粘合劑基材第3頁,共53頁，2024年2月25日，星期天特性粘合力

(SpecificAdhesion)基材粘合劑第4頁,共53頁，2024年2月25日，星期天BondingMechanics

(膠結(jié)原理)WBAFilm(水基膠膜)PenetratingLayer(滲透層)HMAFilm(熱熔膠膜)PorousSubstrate(多孔材質(zhì))PorousSubstrate(多孔材質(zhì))CHANGETOSPEEDOFSETINTERNALSTRENGTH第5頁,共53頁，2024年2月25日，星期天內(nèi)聚力(Cohesion)內(nèi)聚力是物質(zhì)本身的強(qiáng)度當(dāng)膠水固化時其內(nèi)聚力增加通常的希望是膠的內(nèi)聚力與對基材的粘合力能高過基材本身的內(nèi)聚力,因此能產(chǎn)生材破的現(xiàn)象(但並非所有狀況皆如此)第6頁,共53頁，2024年2月25日，星期天INTERNALSTRENGTH

(內(nèi)聚強(qiáng)度)

基材A

基材BADHESIVE(膠層)第7頁,共53頁，2024年2月25日，星期天材破現(xiàn)象(SubstrateFailure)膠基材A基材B第8頁,共53頁，2024年2月25日，星期天WATERBORNEADHESIVES

水基膠NaturalAdhesive天然膠SyntheticAdhesive合成膠第9頁,共53頁，2024年2月25日，星期天SYNTHETICADHESIVES(合成膠)EMULSION(乳液)SOLUTION(溶液)NATURALADHESIVES(天然膠)Starch(淀粉)Dextrin(糊精)AnimalGlue(動物膠)Casein(酪蛋白)NaturalRubberLatex(天然橡膠乳液)PolyvinylAlcohol聚乙烯醇PolyvinylAcetate(聚醋酸乙烯)Homopolymer(同聚物)Copolymer(共聚物)Acrylic(丙烯酸類)TYPESOFWBAADHESIVE水基膠形態(tài)第10頁,共53頁，2024年2月25日，星期天NATURALADHESIVES

天然膠STARCH-DERIVED(淀粉膠)PASTES(漿糊)DEXTRINS(糊精)JELLYGUMSPROTEINBASED(蛋白膠)ANIMALGLUE(動物膠)CASEIN(酪蛋白)第11頁,共53頁，2024年2月25日，星期天ADVANTAGESOFSTARCH/DEXTRINS

(淀粉/糊精的優(yōu)點(diǎn))LOWCOST(低成本)EASYCLEANUP(易清洗)NON-TOXIC(無毒)LONGOPENTIME(開放時間長)HIGHVISCOSITY/LOWSOLID(高粘度/低固含)第12頁,共53頁，2024年2月25日，星期天LIMITATIONSOFSTARCH/DEXTRINS

(淀粉/漿糊的缺點(diǎn))LIMITEDBONDING(粘力有限)POORSTABILITY(穩(wěn)定性差)SLOWSETTING(慢干)

BACTERIAPRONE(霉)RETURNTOWBASTATUS第13頁,共53頁，2024年2月25日，星期天USAGEOFSTARCH/DEXTRINS

(淀粉/漿糊的應(yīng)用)瓦楞紙板成型紙管成型紙張層合食物袋粘合香煙制作等等需要環(huán)保、安全的地方RETURNTOWBASTATUS第14頁,共53頁，2024年2月25日，星期天SYNTHETICADHESIVES

(合成膠)VINYLACETATEMONOMER(醋酸乙烯單體)HOMOPOLYMER----PVAc(醋酸乙烯同聚物)INITIALIZE(反應(yīng))POLYVINYLACETATE(聚醋酸乙烯)第15頁,共53頁，2024年2月25日，星期天SYNTHETICADHESIVES

(合成膠)COPOLYMER----EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物

)INITIALIZEVINYLACETATEMONOMER(醋酸乙烯單體)ETHYLENEMONOMER(乙烯單體)ETHYLENEVINYLACETATECOPOLYMER(乙烯-醋酸乙烯共聚物)第16頁,共53頁，2024年2月25日，星期天SYNTHETICADHESIVES

(合成膠)ADVANTAGES(優(yōu)點(diǎn))WIDERANGEOFADHESION(粘性寬)HIGHMOLECULARWEIGHT(分子量高)VISCOSTY/SOLIDSNOTRELATED(粘度與固含量無關(guān))FASTSET(快干)WATER/RESISTANTOREASYCLEAN(耐水，易清理)GOODMACHINING(上機(jī)性好)WIDEFORMULATINGLATITUDE(應(yīng)用范圍廣)第17頁,共53頁，2024年2月25日，星期天SYNTHETICADHESIVES

(合成膠)LIMITATIONS(缺點(diǎn))SPEEDVS.HOTMELTS(比熱膠慢干)MUSTHAVEABSORBENTSURFACE(只適合有孔表面)CLEAN-UPVS.DEXTRINS(比糊精難清洗)FINITESHELFLIFE(保質(zhì)期有限)第18頁,共53頁，2024年2月25日，星期天SYNTHETICADHESIVES

(合成膠)第19頁,共53頁，2024年2月25日，星期天USAGEOFSYNTHETICADHESIVES(合成膠的部分應(yīng)用)瓦楞紙板成型紙管成型紙張/紙板層合信封制作購物袋粘合香煙制作衛(wèi)生紙卷制作書本裝訂：皮殼/上襯/書脊再濕標(biāo)簽紙箱/紙盒成型貼標(biāo)覆膜木材粘接噴膠棉/靜電植絨第20頁,共53頁，2024年2月25日，星期天GeneralPropertiesofWBA

(水基膠一般性能)WetTack(濕粘性)Stickiness,strengthofawetadhesivebetweentwosurfaces(濕態(tài)下的粘性，強(qiáng)度)TackBuild-up(粘力形成過程)Speedatwhichanadhesiveincreasesitswettackasitdries(隨膠干燥形成粘性的過程)Settingspeed(固化速度)Timeittakesforanadhesivetobecomestrongerthanthesurfaceitisbondingbydrying.(膠產(chǎn)生足夠強(qiáng)度所需時間)第21頁,共53頁，2024年2月25日，星期天GeneralPropertiesofWBA

(水基膠一般性能)Opentime(開放時間)Timewhichtheadhesivehasusefultack/bondingcapability(膠具有粘性/結(jié)合性的最長時間)Filminess(膜性能)Resistanceofwetadhesivetohorizontalshear(膠膜抗剪切能力)Wettability(潤濕性能)Abilityofsubstratetoattractaliquidadhesive(膠在材質(zhì)上的浸潤能力)第22頁,共53頁，2024年2月25日，星期天潤濕性(Wetting)潤濕性(Wetting)是粘合劑與基材接觸的能力,可由表面能的測試或接觸角的測試得知>90°<30°接觸角測試潤濕不足潤濕良好第23頁,共53頁，2024年2月25日，星期天粘合力(Adhesion)粘合力提供了粘合劑與基材之間的接合強(qiáng)度粘合力是粘合劑與基材間的機(jī)械固定力和分子引力所造成的欲達(dá)到高的分子引力,粘合劑與基材間的“潤濕性”是必要的第24頁,共53頁，2024年2月25日，星期天WBAbondingmechanics

(水基膠膠著過程)ApplicationofAdhesive(涂布)WettingofSubstrate(潤濕材質(zhì))FilmFormation(成膜)MechanicalorSpecificAdhesion(機(jī)械或其它附著)Absorption/Evaporation(揮發(fā)/吸收)第25頁,共53頁，2024年2月25日，星期天FilmFormation(膠膜的形成)Solution(溶液膠)H2OH2OH2OH2OWetFilm(濕膠膜)IntermediateFilmFormation(半干膜)FinalFilmFormation(干膠膜)Emulsion(乳膠)SPEEDOFSETCHANGETOWBABONDINGMECHANICS第26頁,共53頁，2024年2月25日，星期天SETTINGSPEED(固化速度)時間TIME強(qiáng)度STRENGTH第27頁,共53頁，2024年2月25日，星期天RHEOLOGY

流變性SHEARRATEVISCOSITY第28頁,共53頁，2024年2月25日，星期天PHYSICALPROPERTIES

(重要物性)TDS(產(chǎn)品說明書)Viscosity(粘度)Color(顏色)SolidContent(固含量)pHValue(pH值)SpecificGravity(比重)第29頁,共53頁，2024年2月25日，星期天PHYSICALPROPERTIES

(物理性能)Additional(其它)Rheology(流變性)AshContent(灰份)Foaming(發(fā)泡)Grit(渣質(zhì))Odor(味道)第30頁,共53頁，2024年2月25日，星期天水膠的操作處理應(yīng)用前必須攪拌,以保持其均勻性產(chǎn)品儲存、使用、及粘結(jié)養(yǎng)生的環(huán)境溫度建議在10~35

C不可隨便加水稀釋,須向供應(yīng)商詢問不可與不同種類膠水混合使用隨時把膠槽或裝膠桶蓋緊,以免產(chǎn)生膠皮或污染在建議有效期前使用可用溫水清洗干膠第31頁,共53頁，2024年2月25日，星期天DefinitionofHotMeltAdhesive

什么是熱熔膠100%固體含量的熱可塑性物質(zhì)室溫下為固體加熱后于熔融狀態(tài)下涂布,冷卻后固化粘合第32頁,共53頁，2024年2月25日，星期天FunctionofIngredients

熱熔膠各成分的作用高聚物--膠本身的內(nèi)聚強(qiáng)度,機(jī)械性能及粘合性增粘樹脂--對材質(zhì)的濕潤性,粘合力,初粘力及韌性稀釋劑--控制粘度及固化速度,增加潤濕性及韌性抗氧劑--降低在加熱狀態(tài)下膠的粘度,顏色及味道的變化其它--提供顏色,降低成本,控制膠在熔融狀態(tài)下的流動性第33頁,共53頁，2024年2月25日，星期天Advantages

熱熔膠的優(yōu)點(diǎn) 粘合形成速度快對不滲透材質(zhì)(非多孔性)亦可粘合填縫效果好,滲透性低對水的敏感性低阻隔性好儲存期長第34頁,共53頁，2024年2月25日，星期天Disadvantages

熱熔膠的缺點(diǎn) 強(qiáng)韌度有限需要專門的涂布設(shè)備滲透性低溫度的敏感性高耐化學(xué)品性差第35頁,共53頁，2024年2月25日，星期天TheFormingofHMBonding

熱熔膠粘合的形成

熱熔膠受熱熔化涂布在第一基材上“潤濕”第一基材壓合并“潤濕”第二基材熱散失,膠固化形成粘接第36頁,共53頁，2024年2月25日，星期天開放時間(OpenTime)開放時間是熱熔膠由塗佈再第一基材上開始到變成固體而無法潤濕第二基材表面的時間開放時間依熱熔膠的配方而改變開放時間同時隨製程的操作條件而改變,例如:工作溫度,塗膠量,基材溫度….等等,即所有會影響熱熔膠溫度的因素第37頁,共53頁，2024年2月25日，星期天固化時間(SettingTime)固化時間是熱熔膠由塗佈在第一基材上并與第二基材接觸後開始到產(chǎn)生足夠初期粘合強(qiáng)度所用的時間當(dāng)貼合物通過輥輪而壓力釋放後,初期粘合作用即產(chǎn)生第38頁,共53頁，2024年2月25日，星期天影響熱熔膠固化速度的因素?zé)崛勰z的配方塗佈量及形狀熱熔膠的工作溫度基材表面積工作環(huán)境溫度壓力大小基材的導(dǎo)熱性和滲透性工作環(huán)境氣流第39頁,共53頁，2024年2月25日，星期天熱熔膠的一般物性測試稀稠度(Viscosity)軟化點(diǎn)(Ring&Ball)熱穩(wěn)定性(HeatStability)拉伸強(qiáng)度(Tensile)第40頁,共53頁，2024年2月25日，星期天稀稠度(粘度)BrookfieldRVT粘度計(jì)設(shè)定測量溫度選擇轉(zhuǎn)子29/27/21號選擇所需轉(zhuǎn)速RPM讀取在20-80%間的數(shù)值為宜--指熱熔膠在某一溫度下的流動性第41頁,共53頁，2024年2月25日，星期天Viscosity

粘度--膠的稀稠度，直接與施工性能有關(guān)粘度太高 潤濕差 噴膠量少噴膠壓力要大 輪子上膠量多拉絲機(jī)會高 膠上后不流動 膠上后不易壓扁 粘度太低潤濕好噴膠量大噴膠壓力要小輪子上膠量少拉絲機(jī)會低膠上后會流動 膠上后易壓扁第42頁,共53頁，2024年2月25日，星期天軟化點(diǎn)(環(huán)球法)以甘油(glycerine)為加熱媒樣品備製後需於室溫下留置隔夜溫度上升速度約5oC/分鐘記錄環(huán)上放置的金屬球穿過金屬環(huán)跌至測量架底部時的溫度第43頁,共53頁，2024年2月25日，星期天HeatStability

熱穩(wěn)定性(熱老化性)熱膠放置于高溫下一段時間后，其物理及化學(xué)性質(zhì)的變化將100克重膠樣置入玻璃瓶中以鋁箔膜封住瓶口置入熱風(fēng)循環(huán)烘箱加熱180oC/72小時後取出觀察老化結(jié)果第44頁,共53頁，2024年2月25日，星期天熱穩(wěn)定性檢測項(xiàng)目外觀是否碳化及程度(Charing)是否結(jié)皮及程度(Skinning)是否分層級程度(Phasing)是否膠化及程度(Gelling)老化後稀稠度的變化第45頁,共53頁，2024年2月25日，星期天EffectsofDegradation

熱老化的影響

粘度變化(變大/小)

涂布不均

結(jié)皮 堵塞噴嘴

碳化 堵塞噴嘴,影響膠缸傳熱

分層 熱膠性能不均一

凝膠/結(jié)塊 熱膠物理化學(xué)性能有質(zhì) 的改變,不可用第46頁,共53頁，2024年2月25日，星期天拉伸強(qiáng)度(Tensile)測試熱熔膠的內(nèi)聚強(qiáng)度將熱熔膠製備成“狗骨頭(Dogbone)”樣品以拉伸機(jī)測試:屈伏點(diǎn)(Yield)極大值(Ultimate)拉伸率(Elongation)第47頁,共53頁，2024年2月25日，星期天拉伸強(qiáng)度(Tensile)第48頁,共53頁，2024年2月25日，星期天熱熔膠的發(fā)展趨勢--低溫操作

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