Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с Hot glue )
Перейти к навигации Перейти к поиску
«Glue Gun» перенаправляется сюда. Для ленты см. Клеевой пистолет (лента) .
Пистолет для горячего клея с клеевым стержнем

Клей-расплав ( HMA ), также известный как горячий клей , представляет собой форму термопластичного клея, который обычно продается в виде твердых цилиндрических стержней различного диаметра, предназначенных для нанесения с помощью пистолета для горячего клея . В пистолете используется непрерывный нагревательный элемент.для расплавления пластикового клея, который пользователь проталкивает через пистолет либо с помощью механического спускового механизма пистолета, либо с помощью прямого нажатия пальца. Клей, выдавленный из нагретой насадки, изначально достаточно горячий, чтобы обжечься и даже образовать волдыри. Клей в горячем состоянии липкий и застывает в течение нескольких секунд или одной минуты. Клеи-расплавы также можно наносить окунанием или распылением, и они популярны среди любителей и мастеров как для приклеивания, так и в качестве недорогой альтернативы литью из смолы .

При промышленном использовании клеи-расплавы обладают рядом преимуществ по сравнению с клеями на основе растворителей. Летучие органические соединения уменьшаются или удаляются, а стадия сушки или отверждения исключается. Клеи-расплавы имеют длительный срок хранения и обычно могут быть утилизированы без особых мер предосторожности. Некоторые из недостатков включают тепловую нагрузку на подложку, ограничение использования подложек, не чувствительных к более высоким температурам, и потерю прочности соединения при более высоких температурах, вплоть до полного плавления клея. Это можно уменьшить, используя реактивный клей, который после затвердевания подвергается дальнейшему отверждению.например, под действием влаги (например, реактивных уретанов и силиконов) или отверждается ультрафиолетовым излучением. Некоторые HMA могут быть неустойчивы к химическим воздействиям и атмосферным воздействиям. HMA не теряют толщину во время затвердевания; Клеи на основе растворителей могут терять до 50–70% толщины слоя при высыхании. [1]

Свойства клея-расплава [ править ]

Вязкость расплава
Одно из самых заметных свойств. Влияет на распространение нанесенного клея и смачивание поверхностей. Температурно-зависимая, более высокая температура снижает вязкость.
Индекс текучести расплава
Величина, примерно обратно пропорциональная молекулярной массе основного полимера. Клеи с высоким индексом текучести легко наносятся, но имеют плохие механические свойства из-за более коротких полимерных цепей. Клеи с низким индексом текучести имеют лучшие свойства, но их труднее наносить.
Стабильность жизнеспособности
Степень стабильности в расплавленном состоянии, склонность к разложению и обугливанию. Важен для промышленной обработки, когда клей плавится в течение длительного времени перед нанесением.
Температура образования связи
Минимальная температура, ниже которой не происходит достаточного смачивания основания. [2]

Общие условия [ править ]

Время открытия
Рабочее время для склеивания, когда поверхность все еще сохраняет достаточную липкость, может варьироваться от секунд для быстро схватывающихся HMA до бесконечности для клеев, чувствительных к давлению.
Установленное время
Пора образовывать связь приемлемой прочности.
Tack
Степень липкости поверхности клея; влияет на прочность связи между смачиваемыми поверхностями.
Поверхностная энергия
Влияет на смачивание различных поверхностей.

Использованные материалы [ править ]

Клеи-расплавы обычно состоят из одного основного материала с различными добавками. Состав обычно составляется таким образом, чтобы температура стеклования (начало хрупкости) была ниже самой низкой температуры эксплуатации, а также была достаточно высокая температура плавления. Степень кристаллизации должна быть как можно более высокой, но в пределах допустимой усадки.. Вязкость расплава и скорость кристаллизации (и соответствующее открытое время) могут быть адаптированы для конкретного применения. Более высокая скорость кристаллизации обычно подразумевает более высокую прочность связи. Для достижения свойств полукристаллических полимеров аморфным полимерам потребуется слишком высокая молекулярная масса и, следовательно, неоправданно высокая вязкость расплава; Использование аморфных полимеров в клеях-расплавах обычно только в качестве модификаторов. Некоторые полимеры могут образовывать водородные связи между их цепями, образуя псев- поперечные связи , которые усиливают полимер. [3]

Природа полимера и добавки, используемые для повышения липкости (так называемые вещества, повышающие клейкость ), влияют на характер взаимного молекулярного взаимодействия и взаимодействия с субстратом. В одной из распространенных систем в качестве основного полимера используется EVA, а в качестве вещества для повышения клейкости - терпенфенольная смола (TPR). Эти два компонента демонстрируют кислотно-основные взаимодействия между карбонильными группами винилацетата и гидроксильными группами TPR, комплексы образуются между фенольными кольцами TPR и гидроксильными группами на поверхности алюминиевых субстратов, а также взаимодействия между карбонильными группами и силанольными группами на поверхности формируются стеклянные подложки. [4]Полярные группы, гидроксилы и аминогруппы могут образовывать кислотно-основные и водородные связи с полярными группами на таких подложках, как бумага, дерево или натуральные волокна. Неполярные полиолефиновые цепи хорошо взаимодействуют с неполярными субстратами. Хорошее смачивание субстрата необходимо для образования удовлетворительной связи между клеем и субстратом. Более полярные композиции, как правило, имеют лучшую адгезию из-за их более высокой поверхностной энергии.. Аморфные клеи легко деформируются, стремясь рассеять большую часть механических напряжений внутри своей структуры, передавая лишь небольшие нагрузки на границу раздела между клеем и подложкой; даже относительно слабое неполярно-неполярное поверхностное взаимодействие может образовывать довольно прочную связь, склонную в первую очередь к когезионному разрушению. Распределение молекулярных масс и степени кристалличности влияет на ширину диапазона температур плавления. Полимеры с кристаллической природой имеют тенденцию быть более жесткими и иметь более высокую когезионную прочность, чем соответствующие аморфные полимеры, но также переносят большую нагрузку на поверхность раздела адгезив-подложка. Более высокая молекулярная масса полимерных цепей обеспечивает более высокую прочность на разрыв и термостойкость. Наличие ненасыщенных связей делает клей более подверженным самоокислению иУльтрафиолетовое разложение и требует использования антиоксидантов и стабилизаторов.

Клеи обычно прозрачные или полупрозрачные, бесцветные, соломенного, коричневого или янтарного цвета. Также производятся пигментированные версии и даже версии с блестящими блестками. [5] Материалы, содержащие полярные группы, ароматические системы и двойные и тройные связи, имеют тенденцию казаться темнее, чем неполярные полностью насыщенные вещества; когда желателен внешний вид, прозрачный от воды, необходимо использовать подходящие полимеры и добавки, например гидрогенизированные смолы, повышающие клейкость. [6]

Повышение прочности связи и температуры эксплуатации может быть достигнуто за счет образования поперечных связей в полимере после затвердевания. Этого можно достичь, используя полимеры, отверждаемые под действием остаточной влаги (например, реактивные полиуретаны, силиконы), воздействуя ультрафиолетовым излучением, электронным облучением или другими методами.

Устойчивость к воде и растворителям имеет решающее значение в некоторых областях применения. Например, в текстильной промышленности может потребоваться устойчивость к растворителям для химической чистки . Проницаемость для газов и водяного пара может быть желательной или нежелательной. Для упаковки пищевых продуктов важны нетоксичность как основных материалов, так и добавок, а также отсутствие запаха.

Одноразовые продукты массового потребления, такие как подгузники, требуют разработки биоразлагаемых HMA. Исследование выполняется на, например , кислотно - молочнокислых полиэфиров, [7] поликапролактон с соевым белком , [8] и т.д.

Некоторые из возможных основных материалов термоклеев включают следующее:

  • Сополимеры этилена и винилацетата (EVA), низкокачественные, недорогие и наиболее распространенные материалы для клеевых стержней (например, Thermogrip GS51, GS52 и GS53 светло-янтарного цвета). [9] Они обеспечивают достаточную прочность при температуре от 30 до 50 ° C, но ограничены для использования при температуре ниже 60–80 ° C и имеют низкое сопротивление ползучести под нагрузкой. Содержание мономера винилацетата составляет около 18–29 процентов от веса полимера. Часто используется большое количество веществ, повышающих клейкость, и восков; Примерный состав состоит из 30-40% сополимера EVA (обеспечивает прочность и ударную вязкость), 30-40% смолы, повышающей клейкость (улучшает смачивание и липкость), 20-30% воска (обычно на основе парафина; снижает вязкость, изменяет скорость схватывания) , снижает стоимость) и 0,5–1,0% стабилизаторов. [10] Наполнителимогут быть добавлены для специальных приложений. Может быть разработан для рабочих температур от -40 до +80 ° C, как для короткого, так и для длительного времени открытия и для широкого диапазона вязкости расплава. Высокая стабильность при повышенных температурах и устойчивость к ультрафиолетовому излучению , которая может быть дополнительно усилена подходящими стабилизаторами. Высокое содержание винилацетата может служить для создания термоплавкого клея, чувствительного к давлению.(HMPSA). Составы EVA совместимы с парафином. EVA послужила основой для оригинальной композиции горячего расплава. Состав сополимера влияет на его свойства; повышенное содержание этилена способствует адгезии к неполярным субстратам, таким как полиэтилен, в то время как повышенное содержание винилацетата способствует адгезии к полярным субстратам, таким как бумага. Более высокое содержание этилена также увеличивает механическую прочность, сопротивление слипанию и растворимость парафина. Более высокое содержание винилацетата обеспечивает более высокую гибкость, адгезию, высокую липкость и лучшие характеристики при низких температурах. EVA адгезива обычно содержит 14–35% винилацетата. Цепи с более низкой молекулярной массой обеспечивают более низкую вязкость расплава, лучшее смачивание и лучшую адгезию к пористым поверхностям.Более высокие молекулярные массы обеспечивают лучшую когезию при повышенных температурах и лучшее поведение при низких температурах.[11] Повышенное соотношение винилацетата снижает кристалличность материала, улучшает оптическую прозрачность, гибкость и ударную вязкость, а также ухудшает устойчивость к растворителям. EVA может быть сшит, например, пероксидами, давая термореактивный материал. [12] EVA можно смешивать с ароматическими углеводородными смолами. [13] Прививка бутадиена к EVA улучшает его адгезию. [14] Его диэлектрические свойства плохие из-за высокого содержания полярных групп, диэлектрические потери умеренно высокие. Полипропиленовые HMA - лучший выбор для высокочастотной электроники. [15]EVA оптически более прозрачны и более проницаемы для газа и пара, чем полиолефины. Почти половина HMA из этиленвинилацетата используется в упаковке. Криогенное измельчение EVA позволяет получить мелкие диспергируемые в воде частицы для термосварки. EVA может разлагаться в первую очередь за счет потери уксусной кислоты и образования двойной связи в цепи, а также за счет окислительного разложения. [16] EVA можно смешивать с широким спектром HMA, от мягких чувствительных к давлению клеев до жестких конструкционных клеев для изготовления мебели.
    • Этилен - акрилатные сополимеры имеют более низкую температуру стеклования и высокую адгезию даже сложных субстратов , чем EVA. Лучшая термостойкость, повышенная адгезия к металлам и стеклу. Подходит для использования при низких температурах. Этилен-vinylacetate- малеиновый ангидрид и этилен-акрилат-малеиновый ангидрид терполимеры предлагают очень высокую производительность. [17] Примерами являются этилен- н- бутилакрилат (EnBA), этилен-акриловая кислота (EAA) и этилен-этилацетат (EEA).
  • Полиолефины (ПО) ( полиэтилен (обычно LDPE, но также HDPE , который имеет более высокую температуру плавления и лучшую термостойкость), атактический полипропилен (PP или APP), полибутен-1 , окисленный полиэтилен и т. Д.), С низкими характеристиками, для сложных склеиваемые пластмассы. Очень хорошая адгезия к полипропилену, хороший барьер для влаги , химическая стойкость к полярным растворителям и растворам кислот, оснований и спиртов. Более длительное открытое время по сравнению с EVA и полиамидами. [18] Полиолефины обладают низкой поверхностной энергией и обеспечивают хорошее смачивание большинства металлов и полимеров.Полиолефины, синтезированные с использованием металлоценовых катализаторов, имеют узкое распределение молекулярной массы и, соответственно, узкий интервал температур плавления. Из-за относительно высокой кристалличности клеи на основе полиэтилена имеют тенденцию быть непрозрачными и, в зависимости от добавок, белыми или желтоватыми. Клеи-расплавы полиэтилена обладают высокой стабильностью жизнеспособности, не склонны к обугливанию и подходят для умеренных температурных диапазонов и на пористых негибких подложках. В расплав можно вводить азот или диоксид углерода, образуя пену.что увеличивает время растекания и открытия и уменьшает передачу тепла к субстрату, что позволяет использовать более термочувствительные субстраты; Обычно используются HMA на основе полиэтилена. Вспениваемые HMA доступны на рынке с 1981 года. Аморфные полипропиленовые HMA обладают хорошими диэлектрическими свойствами, что делает их пригодными для использования на высоких частотах. PE и APP обычно используются сами по себе или с небольшим количеством веществ, повышающих клейкость (обычно углеводородов) и восков (обычно парафинов или микрокристаллических восков, для более низкой стоимости, улучшения антиадгезии и изменения открытого времени и температуры размягчения). Молекулярная масса полимера обычно ниже. Более низкие молекулярные массы обеспечивают лучшие низкотемпературные характеристики и более высокую гибкость, более высокие молекулярные массы повышают прочность уплотнения, горячую липкость и вязкость расплава. [19]
    • Полибутен-1 и его сополимеры мягкие и гибкие, жесткие, частично кристаллические и медленно кристаллизуются с длительным временем открытия. Низкая температура рекристаллизации позволяет снять напряжение во время образования связи. Хорошее сцепление с неполярными поверхностями, хуже - с полярными. Подходит для резиновых поверхностей. Может быть сформулирован как чувствительный к давлению. [20]
    • Аморфные полиолефиновые (APO / APAO ) полимеры совместимы со многими растворителями, веществами, повышающими клейкость, восками и полимерами; они находят широкое применение во многих областях применения клея. Клеи-расплавы APO имеют хорошую топливную и кислотостойкость, умеренную термостойкость, липкие, мягкие и гибкие, обладают хорошей адгезией и более длительным временем открытия, чем кристаллические полиолефины. APO, как правило, имеют более низкую вязкость расплава, лучшую адгезию, более длительное время открытия и медленное время схватывания, чем сопоставимые EVA. Некоторые APO можно использовать отдельно, но часто они смешаны с веществами, повышающими клейкость, восками и пластификаторами (например, минеральным маслом, полибутеновое масло). Примеры APO включают аморфный (атактический) пропилен (APP), аморфный пропилен / этилен (APE), аморфный пропилен / бутен (APB), аморфный пропилен / гексен (APH), аморфный пропилен / этилен / бутен. APP тверже, чем APE, который тверже, чем APB, который тверже, чем APH, в соответствии с уменьшением кристалличности. APO демонстрируют относительно низкую когезию , перепутанные полимерные цепи имеют довольно высокую степень свободы движения. При механической нагрузке большая часть напряжения рассеивается за счет удлинения и распутывания полимерных цепей, и лишь небольшая часть достигает границы раздела адгезив-подложка. Поэтому когезионный отказ является более распространенным видом отказа APO. [21]
  • Полиамиды и полиэфиры, высокопроизводительные
    • Полиамиды (PA), высокопроизводительные, для тяжелых условий окружающей среды; высокотемпературные клеи; обычно наносится при температуре выше 200 ° C, но во время обработки может разлагаться и обугливаться. В расплавленном состоянии может несколько разлагаться кислородом воздуха. Высокая температура нанесения. Высокий диапазон рабочих температур, обычно обеспечивающий адекватное сцепление от -40 до 70 ° C; некоторые составы позволяют работать при температуре 185 ° C, если им не нужно нести нагрузку. Устойчив к пластификаторам , поэтому подходит для склеивания поливинилхлорида ; однако только полиамиды, полученные из вторичных диаминов, обеспечивают удовлетворительную связь. [22] Устойчив к маслам и бензину. Хорошая адгезия ко многим основам, таким как металл, дерево, винил, АБС и обработанный полиэтилен и полипропилен. Некоторые составыUL- одобрен для электрических применений, требующих пониженной воспламеняемости. Используются три группы с низкой, средней и высокой молекулярной массой; низкомолекулярные материалы плавятся при низких температурах и просты в применении, но имеют более низкую прочность на разрыв, более низкую прочность на разрыв и сдвиг и меньшее удлинение, чем высокомолекулярные. Для высокомолекулярных клеев требуются сложные экструдеры, и они используются в качестве высокоэффективных структурных клея. Наличие водородных связеймежду полимерными цепями придает полиамидам высокую прочность даже при низких молекулярных массах по сравнению с другими полимерами. Водородные связи также обеспечивают сохранение большей части адгезионной прочности почти до точки плавления; однако они также делают материал более восприимчивым к проникновению влаги по сравнению с полиэфирами. Может быть мягким и липким или твердым и жестким. Нишевые применения вместе с полиэфирами занимают менее 10% от общего объема рынка термоплавких клеев. Поглощение влаги может привести к вспениванию во время нанесения, поскольку вода испаряется во время плавления, оставляя пустоты в слое клея, которые ухудшают механическую прочность. Полиамидные HMA обычно состоят из димерной кислоты.часто с двумя или более разными диаминами. Димерная кислота обычно составляет 60–80% от общей массы полиамида и обеспечивает аморфный неполярный характер. Линейные алифатические амины, такие как этилендиамин и гексаметилендиамин , обеспечивают твердость и прочность. Амины с более длинной цепью, такие как димерный амин, уменьшают количество водородных связей на объем материала, что приводит к снижению жесткости. Диамины простого полиэфира обеспечивают хорошую низкотемпературную гибкость. Пиперазин и подобные диамины также уменьшают количество водородных связей. Только полиамиды на основе пиперазина и подобных вторичных аминов образуют удовлетворительную связь с поливинилхлоридом.; первичные амины образуют более прочные водородные связи внутри адгезива, вторичные амины могут действовать только как акцепторы протонов, не образуют водородных связей внутри полиамида и, следовательно, могут образовывать более слабые связи с винилом, вероятно, с атомом водорода, соседним с хлором. [22]
    • Полиэфиры , аналогичные используемым для синтетических волокон . Высокая температура нанесения. Синтезирован из диола и дикарбоновой кислоты.. Длина диольной цепи имеет большое влияние на свойства материала; с увеличением длины цепи диола температура плавления увеличивается, скорость кристаллизации увеличивается, а степень кристаллизации уменьшается. И диол, и кислота влияют на температуру плавления. По сравнению с аналогичными полиамидами из-за отсутствия водородных связей полиэфиры имеют более низкую прочность и температуру плавления, но гораздо более устойчивы к влаге, хотя все же чувствительны. По другим параметрам и в областях применения, где эти факторы не играют роли, полиэфиры и полиамиды очень похожи. Полиэфиры часто используются для склеивания тканей. Их можно использовать сами по себе или смешивать с большим количеством добавок. Они используются там, где требуется высокая прочность на разрыв и высокая термостойкость.Большинство полиэфирных клеев-расплавов имеют высокую степень кристалличности. Нишевые применения вместе с полиамидами занимают менее 10% от общего объема рынка клеев-расплавов. Вододиспергируемые аморфные полимеры, модифицированные добавлением натриясульфонатные группы для диспергируемости, однако были разработаны для репульпируемых клеев. [23] Полиэфиры часто являются высококристаллическими, что приводит к узкому диапазону температур плавления, что является преимуществом для высокоскоростного связывания.
  • Полиуретаны
    • Термопластичный полиуретан (ТПУ) обеспечивает хорошую адгезию к различным поверхностям из-за наличия полярных групп. Их низкая температура стеклования обеспечивает гибкость при низких температурах. Они очень эластичные и мягкие, с широким диапазоном температур кристаллизации и плавления. Полиуретаны состоят из длинных линейных цепей с гибкими мягкими сегментами (связанные с диизоцианатом легкоплавкие полиэфирные или полиэфирные цепи), чередующиеся с жесткими сегментами (диуретановые мостики, возникающие в результате реакции диизоцианата с низкомолекулярным гликолемудлинитель цепи). Жесткие сегменты образуют водородные связи с жесткими сегментами других молекул. Более высокое соотношение мягких и твердых сегментов обеспечивает лучшую гибкость, удлинение и низкотемпературные характеристики, но также снижает твердость, модуль упругости и сопротивление истиранию. Температура склеивания ниже, чем у большинства других HMA, всего около 50–70 ° C, когда клей ведет себя как мягкая резина, действуя как клей, чувствительный к давлению. Смачивание поверхности в этом аморфном состоянии хорошее, и при охлаждении полимер кристаллизуется, образуя прочную гибкую связь с высокой когезией. Правильный выбор комбинации диизоцианата и полиола позволяет оптимизировать свойства полиуретана; их можно использовать самостоятельно или в смеси с пластификатором. Полиуретаны совместимы с большинством распространенных пластификаторов и многими смолами.[24]
    • Полиуретаны (PUR) или реактивные уретаны для высоких температур и высокой гибкости. Новый тип термореактивных клеев- расплавов , представленный в начале 1990-х годов. Затвердевание может быть быстрым или продолжаться в пределах нескольких минут; вторичное отверждение при атмосферной влажности или влажности субстрата затем продолжается в течение нескольких часов, образуя поперечные связи в полимере. Отличная стойкость к растворителям и химическим веществам. Низкая температура нанесения, подходит для термочувствительных оснований. Термостойкость после отверждения, рабочая температура обычно от -30 ° C до +150 ° C. Устойчивость к растворителям чернил. Часто используется в переплетных , автомобильных, аэрокосмических, фильтрующих и пластиковых пакетах. Восприимчив к УФ-излучениювызывая обесцвечивание и ухудшение механических свойств, требует смешивания с УФ-стабилизаторами и антиоксидантами. [25] Обычно на основе форполимеров, состоящих из полиолов и метилендифенилдиизоцианата (MDI) или другого диизоцианата, с небольшим количеством свободных изоцианатных групп; эти группы под воздействием влаги вступают в реакцию и образуют поперечные сшивки. Прочность неотвержденного затвердевшего « сырца » обычно ниже, чем у нереактивных HMA, механическая прочность увеличивается по мере отверждения. Прочность в сыром виде может быть улучшена путем смешивания форполимера с другими полимерами. [26]
      Хотя клеи-расплавы существуют уже несколько десятилетий, успехи в разработке полиуретана сделали его популярным для таких приложений, как переплетное дело, деревообработка и упаковка, начиная с 1950-х годов. Благодаря высокой гибкости и широкому диапазону термофиксации полиуретан идеально подходит для склеивания сложных оснований. [27]
  • Стирол блок - сополимеры (SBC), называемые также сополимер стирола и клеев на основе каучука, клеи имеют хорошую гибкость при низких температурах, высокое относительное удлинение и высокую термостойкость. Часто используется в клеях, чувствительных к давлению , когда композиция сохраняет липкость даже после затвердевания; однако также используются составы, не чувствительные к давлению. Высокая термостойкость, хорошая низкотемпературная гибкость. [28]Прочность ниже, чем у полиэфиров. Обычно они имеют структуру ABA с эластичным резиновым сегментом между двумя жесткими пластиковыми торцевыми блоками. Высокопрочные пленкообразователи как самостоятельные, увеличивают когезию и вязкость в качестве добавки. Водостойкий, растворим в некоторых органических растворителях; сшивание улучшает стойкость к растворителям. Смолы, связанные с концевыми блоками (кумарон-инден, α-метилстирол, винилтолуол, ароматические углеводороды и т. Д.), Улучшают адгезию и изменяют вязкость. Смолы, относящиеся к средним блокам ( алифатические олефины , сложные эфиры канифоли , политерпены , фенольные терпены) улучшают адгезию, обрабатываемость и чувствительность к давлению. Добавление пластификаторов снижает стоимость, улучшает чувствительную к давлению липкость, снижает вязкость расплава, снижает твердость и улучшает гибкость при низких температурах. Структура ABA способствует разделению фаз полимера, связывая концевые блоки вместе, при этом центральные эластичные части действуют как поперечные связи; SBC не требуют дополнительных перекрестных ссылок. [29]
    • Стирол- бутадиен- стирол (SBS), используемый в высокопрочных PSA.
    • Стирол- изопрен- стирол (SIS), используемый в системах PSA с низкой вязкостью и высокой липкостью.
    • Стирол-этилен / бутилен- стирол (SEBS), используемый в нетканых материалах с низкой степенью адгезии.
    • Стирол-этилен / пропилен (SEP)
  • Поликапролактон с соевым белком , с использованием кокосового масла в качестве пластификатора, биоразлагаемый термоплавкий клей, исследованный в Корейском университете . [8]
  • Поликарбонаты [30]
  • Фторполимеры с веществами, повышающими клейкость, и сополимер этилена с полярными группами [31]
  • Силиконовые каучуки , подвергающиеся поперечному сшиванию после затвердевания, образуют прочный гибкий силиконовый герметик, устойчивый к УФ и атмосферным воздействиям [32]
  • Термопластичные эластомеры
  • Полипиррол ( PPY ), проводящий полимер , для изготовления искробезопасных термоплавких клеев (ICHMA), используемых для защиты от электромагнитных помех . [33] EVA, смешанный с 0,1–0,5  мас.% PPY, сильно поглощает в ближней инфракрасной области , что позволяет использовать ее в качестве адгезивов, активируемых в ближней инфракрасной области. [34]
  • различные другие сополимеры [35]

К обычным добавкам относятся следующие:

  • смолы, повышающие клейкость (например, канифоли и их производные, терпены и модифицированные терпены, алифатические , циклоалифатические и ароматические смолы (алифатические смолы C5, ароматические смолы C9 и алифатические / ароматические смолы C5 / C9), смолы гидрированных углеводородов и их смеси, терпены- фенольные смолы (TPR, часто используются с EVA)) примерно до 40%. [36] Агенты, повышающие клейкость, как правило, имеют низкую молекулярную массу и температуру стеклования и размягчения выше комнатной, что придает им подходящие вязкоупругие свойства. Добавки для повышения клейкости часто составляют большую часть как массового процента, так и стоимости термоклея.
  • воски , например микрокристаллические воски , воски жирных амидов или окисленные воски Фишера-Тропша ; увеличьте скорость схватывания. Один из ключевых компонентов рецептур, парафин снижает вязкость расплава и может улучшить прочность сцепления и термостойкость. [37]
  • пластификаторы (например, бензоаты, такие как 1,4-циклогександиметанолдибензоат , глицерилтрибензоат или пентаэритритолтетрабензоат , фталаты , парафиновые масла , полиизобутилен , хлорированные парафины и т. д.)
  • антиоксиданты и стабилизаторы (например, затрудненные фенолы, BHT , фосфиты , фосфаты, затрудненные ароматические амины); добавляется в небольших количествах (<1%), не влияя на физические свойства. Эти составы защищают материал от разрушения как в течение срока службы, компаундирования, так и в расплавленном состоянии во время нанесения. Стабилизаторы на основе функционализированных силиконов обладают повышенной устойчивостью к извлечению и дегазации. [38]
  • УФ-стабилизаторы защищают материал от разрушения ультрафиолетовым излучением
  • пигменты и красители , блестки
  • биоциды для предотвращения роста бактерий
  • антипирены
  • антистатики
  • наполнители для снижения стоимости, увеличения объема, улучшения когезионной прочности (формирование композитного материала с агрегатной матрицей ) и изменения свойств; например, карбонат кальция , сульфат бария , тальк , диоксид кремния , технический углерод , глины (например, каолин ). [39]

Летучие клеи и клеи, чувствительные к давлению , доступны в форме горячего расплава. Имея липкую консистенцию, PSA связываются под давлением при комнатной температуре. [40]

Добавки и полимеры, содержащие ненасыщенные связи , очень склонны к автоокислению . Примеры включают добавки на основе канифоли . Антиоксиданты могут использоваться для подавления этого механизма старения.

Добавление ферромагнитных частиц, гигроскопичных водоудерживающих материалов или других материалов может дать термоклей, который можно активировать с помощью микроволнового нагрева . [41]

Добавление электропроводящих частиц может дать проводящие составы горячего расплава. [42]

Приложения [ править ]

Клеи-расплавы столь же многочисленны, как и универсальны. Обычно клеи-расплавы наносят путем экструзии, прокатки или распыления, а высокая вязкость расплава делает их идеальными для пористых и проницаемых подложек. [43] HMA способны связывать множество различных материалов, включая резину, керамику, металлы, пластмассы, стекло и дерево. [40]

Сегодня HMA (термоплавкие клеи) доступны во множестве различных типов, что позволяет использовать их в широком спектре приложений в нескольких отраслях промышленности. Для использования в хобби или ремесленных проектах, таких как сборка или ремонт моделей самолетов из пенопласта с дистанционным управлением , а также для нанесения клея используются термоплавкие палочки и пистолеты для термоклея. Для использования в промышленных процессах клей поставляется в больших стержнях и клеевых пистолетах с более высокой скоростью плавления. Помимо стержней-клея-расплава, HMA может поставляться в других форматах, таких как гранулированные блоки или блоки горячего расплава для перерабатывающих предприятий. В более крупных применениях HMA традиционно используются пневматические системы для подачи клея. [43]

Примеры отраслей, в которых используется HMA, включают:

  • Закрытие створок гофроящиков и картонных коробок в упаковочной промышленности. [44]
  • Склейка корешка в переплетном деле [44]
  • Обертывание профиля, сборка изделий и ламинирование в деревообрабатывающей промышленности [44]
  • Одноразовые подгузники изготавливаются с использованием HMA, связывающего нетканый материал как с нижним листом, так и с эластичными вставками.
  • Многие производители электронных устройств также могут использовать HMA для крепления деталей и проводов или для закрепления, изоляции и защиты компонентов устройства.

Форматировать [ редактировать ]

Клеи-расплавы часто продаются в стиках или картриджах, подходящих для предполагаемого клеевого пистолета. Также используются гранулированные гранулы: их выгружают или транспортируют в резервуар для клея для последующего нанесения. Большие барабаны с открытой головкой также используются для больших объемов работ. Бочковые насосы для термоклея имеют нагретую плиту, которая расплавляет клей для перекачивания через нагретые шланги.

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Клеи-расплавы ｜ Технические вопросы» . pprc.org . Центр ресурсов по предотвращению загрязнения северо-запада Тихоокеанского региона. Архивировано из оригинала 4 мая 2010 года . Дата обращения 4 июня 2020 .
  2. ^ Геренц, Герхард; Карманн, Вернер (2001). Клеи и клейкие ленты . Джон Вили и сыновья.
  3. ^ Синтетические клеи-расплавы - Полиамиды и полиэфиры - Статья . Specialchem4adhesives.com (10 октября 2007 г.). Проверено 8 февраля 2010.
  4. ^ М. Нардин и др. Влияние состава термоплавких клеев на их объемные и межфазные свойства , Journal de Physique IV, том 3, 1993, стр. 1505 DOI : 10,1051 / JP4: 19937235
  5. ^ [1]
  6. ^ Цвет и прозрачность термоклеев . Woodweb.com. Проверено 8 февраля 2010.
  7. ^ Биоразлагаемые / компостируемые клеи-расплавы, содержащие полиэфир молочной кислоты Патент США 6365680
  8. ^ a b 95-5 Разработка биоразлагаемого термоплавкого клея на основе поли-е-капролактона и изолята соевого белка для системы упаковки пищевых продуктов . Ift.confex.com. Архивировано из оригинала на 2011-09-27. Проверено 8 февраля 2010.
  9. ^ MSDS - Подробный вид
  10. ^ HMA - на основе EVA - Центр УФ / световых стабилизаторов . SpecialChem4Adhesives. Проверено 8 февраля 2010.
  11. ^ Отчет об исследовании рынка сополимеров этилена и винилацетата (EVA) (> 50% этилена) - Европейская клеящая промышленность. Архивировано 18 ноября 2008 г. в Wayback Machine . Chemquest.com. Проверено 8 февраля 2010.
  12. ^ Сополимеры этилена и винилацетата (EVA) , архивации 2009-07-15 в Wayback Machine . Plastiquarian.com. Проверено 8 февраля 2010.
  13. ^ Янг-июнь Парк и Хен Джунг Ким, «горячего расплава адгезивные свойства EVA / ароматической углеводородной смолы смеси», Международный журнал Адгезия и клеев, том 23, выпуск 5, 2003, Page 383 DOI : 10.1016 / S0143-7496 (03) 00069-1
  14. ^ Этилен-винилацетатный термоплавкий клей с привитым бутадиеном Патент США 3,959,410
  15. ^ Горячего расплава клея (Барри Л. Ornitz) . Yarchive.net. Проверено 8 февраля 2010.
  16. ^ Неудача пластмасс Джона Моалли : анализ и предотвращение , Уильям Эндрю, 2001 ISBN 1-884207-92-8 стр. 8 
  17. ^ Применение клея-расплава - Центр сополимеров этилена . SpecialChem4Adhesives. Проверено 8 февраля 2010.
  18. ^ Полиолефины - Центр антиоксидантов . SpecialChem4Adhesives. Проверено 8 февраля 2010.
  19. ^ Клеи, не содержащие растворителей. Автор TE Rolando, iSmithers Rapra Publishing, 1998 ISBN 1-85957-133-6 p. 17 
  20. ^ Клеи и клейкие ленты Герхарда Гиренца, Вернера Карманна, Wiley-VCH, 2001 ISBN 3-527-30110-0 , стр. 22 
  21. ^ Аморфный поли-олефин (АРО / АРАО) основе Клеи - расплавы в архив 2008-07-24 в Wayback Machine . Hot Melt News (18 июля 2006 г.). Проверено 8 февраля 2010.
  22. ^ a b Специальная модель адгезии для приклеивания термоплавких полиамидов к винилу . (PDF). Проверено 8 февраля 2010.
  23. ^ Диспергируемый в воде сульфополиэфир без запаха для перерабатываемых термоклеев - статья . Specialchem4adhesives.com (22 мая 2002 г.). Проверено 8 февраля 2010.
  24. ^ Справочник по клеям и герметикам Эдвард М. Петри, McGraw-Hill, 2007 ISBN 0-07-147916-3 
  25. ^ Реактивные термоклеи - Центр УФ / светостабилизаторов . SpecialChem4Adhesives. Проверено 8 февраля 2010.
  26. ^ Наука и техника адгезии Альфонсом В. Поциусом, Дэвидом А. Диллардом, М. Чаудхури, Elsevier, 2002 ISBN 0-444-51140-7 , стр. 785 
  27. ^ [2] . Клеи и желатины LD Davis. Проверено 19 января 2019.
  28. ^ Приложения . Hbfuller.com. Проверено 8 февраля 2010.
  29. ^ Справочник по физическим свойствам полимеров Текията Джеймса Э. Марка, Springer, 2006 ISBN 0-387-31235-8 , стр. 484 
  30. ^ Реактивный термоклей - Патент 4996283 . Freepatentsonline.com (26 февраля 1991 г.). Проверено 8 февраля 2010.
  31. ^ Патент США 4252858
  32. ^ Герметик для сборки горячего расплава . Dow Corning. Проверено 8 февраля 2010.
  33. ^ JA Pomposo, J. Rodríguez и H. Grande «Проводящие термоплавкие клеи на основе полипиррола для защиты от электромагнитных помех» Synthetic Metals, Volume 104, Issue 2, 1999, Pages 107–111 doi : 10.1016 / S0379-6779 (99) 00061 -2
  34. ^ Фуганг Ли, Митчелл А. Винник, Анна Матвиенко и Андреас Манделис «Полипиррольные наночастицы как термопреобразователь БИК излучения в термоплавких клеях» J. Mater. Chem, 2007, 17, 4309 - 4315,. Дои : 10.1039 / b708707a
  35. ^ Промышленные термоклеи с высокими эксплуатационными характеристиками . (PDF). Проверено 8 февраля 2010.
  36. ^ База данных о добавках, полимерах и повышающих клейкость материалах - Интернет-эксперты по полимерным добавкам и цветам. Архивировано 5 августа 2014 г. на Wayback Machine . Specialchem4adhesives.com. Проверено 8 февраля 2010.
  37. ^ Использование восков в термоклеях - статья . Specialchem4adhesives.com (16 декабря 2009 г.). Проверено 8 февраля 2010.
  38. ↑ Ольга И. Кувшинникова и Роберт Э. Ли Антиоксиданты на основе кремния для термоплавких клеев TAPPI JOURNAL, октябрь 1998 г., Vol.81 (10) pp. 214–218
  39. ^ Полиамидные клеи с улучшенными переплетными характеристиками - Патент 5989385 . Freepatentsonline.com. Проверено 8 февраля 2010.
  40. ^ а б Дэвис, Джозеф Р. (1992). Словарь по инженерии материалов ASM . ASM International. п. 215.
  41. ^ Термоклея для микроволнового нагрева архивации 2010-04-23 в Wayback Machine . Freshpatents.com. Проверено 8 февраля 2010.
  42. ^ Электропроводящая термоплавкая силиконовая клеевая композиция - Патент 6433055 . Freepatentsonline.com. Проверено 8 февраля 2010.
  43. ^ a b «Клеи и герметики 101: Клеи-расплавы» . Производство клеев и герметиков. 1 октября 2008 . Проверено 11 ноября 2015 года .
  44. ^ a b c фон Берн, Янек; Грюнвальд, Инго (2010). Системы биологической адгезии: от природы до технического и медицинского применения (1-е издание. Ред.). Вена: Springer Science & Business Media. С. 198–199.