Клей-расплав - Hot-melt adhesive

«Glue Gun» перенаправляется сюда. Для группы см. Клеевой пистолет (лента).
Пистолет для горячего клея с клеевым стержнем

Клей-расплав (HMA), также известный как горячий клей, это форма термопласт клей которые обычно продаются в виде твердых цилиндрических стержней различного диаметра, предназначенных для нанесения с использованием пистолет для горячего клея. В пистолете используется непрерывный режим работы. 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 погружением или распылением, они популярны среди любителей и мастеров как для приклеивания, так и в качестве недорогой альтернативы. литье из смолы.

При промышленном использовании клеи-расплавы имеют ряд преимуществ перед клеями на основе растворителей. Летучие органические соединения уменьшаются или исключаются, а этап сушки или отверждения исключается. Клеи-расплавы имеют длительный срок хранения и обычно могут быть утилизированы без специальных мер предосторожности. Некоторые из недостатков включают тепловую нагрузку на подложку, ограничение использования подложек, не чувствительных к более высоким температурам, и потерю прочности связи при более высоких температурах, вплоть до полного плавления клея. Это можно уменьшить, используя реактивный клей, который после затвердевания подвергается дальнейшему лечение 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]

Особые свойства термоклея

Таять вязкость
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 устойчивости 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

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.
Установить время
Пора образовать связь приемлемой прочности.
Tack
Степень липкости поверхности клея; влияет на прочность связи между смачиваемыми поверхностями.
Поверхностная энергия
Влияния смачивание различных поверхностей.

Используемые материалы

Клеи-расплавы обычно состоят из одного основного материала с различными добавками. Состав обычно составляется так, чтобы температура стеклования (начало хрупкости) ниже минимальной рабочей температуры, а также достаточно высокой температуры плавления. Степень кристаллизации должна быть как можно более высокой, но в пределах допустимых значений. усадка. Вязкость расплава и скорость кристаллизации (и соответствующее открытое время) могут быть адаптированы для конкретного применения. Более высокая скорость кристаллизации обычно означает 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 псевдо-перекрестные ссылки которые укрепляют полимер.[3]

Природа полимера и добавки, используемые для повышения липкости (называемые вещества, повышающие клейкость) влияют на характер взаимного молекулярного взаимодействия и взаимодействия с субстратом. В одной общей системе EVA используется в качестве основного полимера с терпенфенольной смолой (TPR) в качестве вещества для повышения клейкости. Два компонента демонстрируют кислотно-основные взаимодействия между карбонил группы винилацетата и гидроксил группы TPR, комплексы образуются между фенольными кольцами TPR и гидроксил группы на поверхности алюминиевых подложек и взаимодействия между карбонильными группами и силанол образуются группы на поверхности стеклянных подложек.[4] Полярные группы, гидроксилы и аминогруппы могут образовывать кислотно-основные и водородные связи с полярными группами на таких материалах, как бумага, дерево или натуральные волокна. Неполярные полиолефиновые цепи хорошо взаимодействуют с неполярными субстратами. Хороший смачивание подложки важен для образования удовлетворительной связи между клеем и подложкой. Более полярные композиции имеют лучшую адгезию из-за их более высокой поверхностная энергия. 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 неполярное-неполярное поверхностное взаимодействие может образовывать довольно прочную связь, которая в первую очередь ведет 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 восприимчивым к самоокисление и УФ-деградация и требует использования антиоксидантов и стабилизаторов.

Клеи обычно прозрачные или полупрозрачные, бесцветные, соломенного, коричневого или янтарного цвета. Также выпускаются 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, подходящие полимеры и добавки, например необходимо использовать гидрогенизированные смолы, повышающие клейкость.[6]

Повышения прочности связи и температуры эксплуатации можно добиться за счет образования перекрестные ссылки в полимере после затвердевания. Этого можно добиться, используя полимеры, отверждаемые под действием остаточной влаги (например, реактивные полиуретаны, силиконы), подвергая воздействию ультрафиолетовый радиация электронное облучение, или другими способами.

Устойчивость к воде и растворителям имеет решающее значение в некоторых областях применения. Например, в текстильной промышленности устойчивость к сухая чистка могут потребоваться растворители. 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.

Массовое потребление одноразовые изделия Такие как подгузники требуют развития биоразлагаемый HMA. Исследования проводятся, например, молочная кислота полиэфиры,[7] поликапролактон с соевый протеин,[8] и Т. Д.

Некоторые из возможных основных материалов термоплавких клеев включают следующее:

  • Этиленвинилацетат (EVA) сополимеры, 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 низкий слизняк сопротивление под нагрузкой. Содержание мономера винилацетата составляет около 18–29 процентов от веса полимера. Часто используется большое количество веществ, повышающих клейкость, и воска; Примерный состав состоит из 30-40% сополимера EVA (обеспечивает прочность и ударную вязкость), 30-40% смолы для повышения клейкости (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] Наполнители могут 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 ультрафиолетовая радиация, который можно дополнительно улучшить с помощью подходящих стабилизаторов. Высокое содержание винилацетата может служить для приготовления термоклея. самоклеящийся клей (HMPSA). Составы EVA совместимы с парафином. EVA послужила основой для оригинального термоклея. 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. ЭВА 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 бутадиен к EVA улучшает его адгезию.[14] Его диэлектрические свойства плохие из-за высокого содержания полярных групп, диэлектрические потери умеренно высокий. 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 могут давать мелкие диспергируемые в воде частицы для термосварки. EVA может разлагаться в первую очередь из-за потери уксусная кислота и образование двойной связи в цепи, а также окислительная деструкция.[16] EVA можно смешивать с широким спектром HMA, от мягких, чувствительных к давлению клеев, до жестких конструкционных клеев для изготовления мебели.
    • Этилен -акрилат сополимеры имеют более низкую температуру стеклования и более высокую адгезию даже к трудным подложкам, чем EVA. Лучшая термостойкость, повышенная адгезия к металлам и стеклу. Подходит для использования при низких температурах. Этиленвинилацетат-малеиновый ангидрид и этилен-акрилат-малеиновый ангидрид терполимеры предлагают очень высокую производительность.[17] Примеры: этилен п-бутилакрилат (EnBA), этилен-акриловая кислота (EAA) и этилен-этилацетат (EEA).
  • Полиолефины (PO) (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 др.), низкоэффективные, для трудно склеиваемых пластиков. Очень хорошая адгезия к полипропилену, хорошая влагобарьер, химическая стойкость к полярные растворители и растворы кислот, оснований и спиртов. Более длительное открытое время по сравнению с EVA и полиамидами.[18] Полиолефины имеют низкую поверхностная энергия и обеспечивают хорошее смачивание большинства металлов и полимеров. Металлоцен Полиолефины, синтезированные на катализаторах, 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 мыло что увеличивает время растекания и открытости, а также снижает передачу тепла основанию, что позволяет использовать более термочувствительные основы; 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, улучшенной антиадгезии и измененного 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. Хорошая связь с неполярными поверхностями, хуже с полярными. Хорош для резинка субстраты. Может быть сформулирован как чувствительный к давлению.[20]
    • Аморфный полиолефин (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 обладают хорошей топливной и кислотостойкостью, умеренной термостойкостью, являются липкими, мягкими и гибкими, имеют хорошую адгезию и более длительное время открытия, чем кристаллические полиолефины. APO обычно 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 их добавляют в смеси с веществами, повышающими клейкость, воском и пластификаторами (например, минеральное масло, 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 показывают относительно низкие сплоченность перепутанные полимерные цепи обладают достаточно высокой степенью свободы движения. Под действием механической нагрузки 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 эксплуатации; 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 до 185 ° C, если им не нужно нести нагрузку. Устойчивы к пластификаторы, поэтому подходит для склеивания поливинил хлорид; 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 составы UL -утверждено для электрических применений, требующих пониженной воспламеняемости. Используются три группы: с низкой, средней и высокой молекулярной массой; низкомолекулярные материалы плавятся при низких температурах и их легко наносить, но они имеют более низкий предел прочности на разрыв, более низкий предел прочности на сдвиг и меньшее удлинение, чем высокомолекулярные. Для материалов с высоким молекулярным весом требуются сложные экструдеры, и они используются в качестве высокоэффективных структурных клея. Наличие водородные связи между полимерными цепями придает полиамидам высокую прочность даже при низких молекулярных массах по сравнению с другими полимерами. Водородные связи также обеспечивают сохранение большей части прочности сцепления 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 димерная кислота 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. Полиэфирные диамины 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 поливинил хлорид; первичные амины образуют более сильные 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 тем, которые используются для синтетические волокна. Высокая температура нанесения. Синтезирован из диол и дикарбоновая кислота. 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. Для склеивания тканей часто используются полиэфиры. 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 натрия сульфонат группы диспергируемости, однако, были разработаны для репульпируемых клеев.[23] Сложные полиэфиры часто являются высококристаллическими, что приводит к узкому диапазону температур плавления, что является преимуществом для высокоскоростного связывания.
  • Полиуретаны
    • Термопластик полиуретан (TPU) обеспечивают хорошую адгезию к различным поверхностям благодаря наличию полярный группы. Их низкая температура стеклования обеспечивает гибкость при низких температурах. Они очень эластичны и мягки, с широким диапазоном температур кристаллизации и плавления. Полиуретаны состоят из длинных линейных цепей с гибкими мягкими сегментами (диизоцианат -связанная легкоплавкая полиэстер или же полиэфир цепочки), чередующиеся с жесткими сегментами (диуретановые мостики, возникающие в результате реакции диизоцианата с небольшой молекулой гликоль удлинитель 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. Выбор подходящего диизоцианата и полиол комбинация позволяет оптимизировать свойства полиуретана; их можно использовать сами по себе или смешивать с пластификатором. Полиуретаны совместимы с большинством распространенных пластификаторов и многими смолами.[24]
    • Полиуретаны (PUR) или реактивные уретаны для высоких температур и высокой гибкости. Новый вид клея-расплава термореактивный клеи, представленные в начале 1990-х гг. Затвердевание может быть быстрым или продолжаться до нескольких минут; вторичное отверждение при атмосферной влажности или влажности основания затем продолжается в течение нескольких часов, образуя перекрестные ссылки 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 действию чернил и растворителей. Часто используется в переплетное дело, автомобильная, аэрокосмическая промышленность, применение фильтров и пластиковых пакетов. Чувствительный К.. восприимчивый к чему-либо УФ-деградация вызывает обесцвечивание и ухудшение механических свойств, требует смешивания с УФ-стабилизаторами и антиоксидантами.[25] Обычно на основе форполимеров из полиолы и метилендифенил диизоцианат (MDI) или другой диизоцианат с небольшим количеством свободных изоцианатных групп; эти группы под воздействием влаги вступают в реакцию и сшиваются. Неотвержденный затвердевший «зеленая» сила имеет тенденцию быть ниже, чем нереактивные HMA, механическая прочность увеличивается с отверждением. 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 переплетных работ, деревообработки и упаковки, начиная с 1950-х годов. Благодаря высокой гибкости и широкому диапазону термофиксации полиуретан идеально подходит для склеивания сложных подложек.[27]
  • Стирол блок-сополимеры (SBC), также называемые адгезивами на основе сополимеров стирола и адгезивами на основе каучука, обладают хорошей низкотемпературной гибкостью, высоким удлинением и высокой термостойкостью. Часто используется в самоклеящийся клей приложения, в которых композиция сохраняет липкость даже при затвердевании; однако также используются не чувствительные к давлению составы. Высокая термостойкость, хорошая низкотемпературная гибкость.[28] Прочность ниже, чем у полиэфиров. Обычно они имеют структуру A-B-A 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, канифоль сложные эфиры, политерпены, терпеновые фенолы ) 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 A-B-A способствует разделению фаз полимера, связывая концевые блоки вместе, при этом центральные эластичные части действуют как поперечные связи; SBC не требуют дополнительных перекрестных ссылок.[29]
    • Стиролбутадиен -стирол (SBS), используемый в высокопрочных PSA.
    • Стиролизопрен -стирол (SIS), используемый для получения 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 соевый протеин, с помощью кокосовое масло в качестве пластификатора биоразлагаемый термоклей исследован на Корейский университет.[8]
  • Поликарбонаты[30]
  • Фторполимеры, с веществами для повышения клейкости и сополимером этилена с полярными группами[31]
  • Силиконовые каучуки, после затвердевания подвергаются сшиванию, образуют прочный гибкий силиконовый герметик, устойчивый к УФ и атмосферным воздействиям[32]
  • Термопластик эластомеры
  • Полипиррол (PPY), a проводящий полимер, для искробезопасных клеев-расплавов (ICHMA), используемых для EMI защита.[33] EVA с добавлением 0,1–0,5 мас.% PPY сильно впитываются в ближний инфракрасный, что позволяет использовать в качестве клеев, активируемых в ближнем инфракрасном диапазоне.[34]
  • различные другие сополимеры[35]

К обычным добавкам относятся следующие:

Летучие клеи и клеи, чувствительные к давлению доступны в виде горячего расплава. Обладая липкой консистенцией, PSA склеиваются под давлением при комнатной температуре.[40]

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

Добавление ферромагнитных частиц, гигроскопичных водоудерживающих материалов или других материалов может привести к образованию термоклея, который может быть активирован микроволновое нагревание.[41]

Добавление электропроводящий частицы могут давать проводящие составы горячего расплава.[42]

Приложения

Клеи-расплавы столь же многочисленны, как и универсальны. Как правило, клеи-расплавы наносят путем экструзии, прокатки или распыления, а высокая вязкость расплава делает их идеальными для пористых и проницаемых подложек.[43] HMA способны склеивать 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 пенопласта для дистанционного управления. модель самолета, а при нанесении клея используются искусственные цветочные композиции, термоплавкие стержни и пистолеты для горячего клея. 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 или механические блоки-клеи-расплавы для предприятий по переработке расплава. В более крупных областях применения HMA для подачи клея традиционно используются пневматические системы.[43]

Примеры отраслей, в которых используется HMA, включают:

  • Закрытие створок гофроящиков и картонных коробок в упаковка промышленность.[44]
  • Заклейка позвоночника в переплетное дело промышленность[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 материалами.
  • Многие производители электронных устройств также могут использовать HMA для крепления деталей и проводов или для закрепления, изоляции и защиты компонентов устройства.

Формат

Клеи-расплавы часто продаются в стиках или картриджах, подходящих для предполагаемого клеевого пистолета. Также используются пеллеты: их сбрасывают или транспортируют в резервуар для клея для последующего нанесения. Большие барабаны с открытой головкой также используются для больших объемов работ. Горячего расплава барабанные насосы иметь нагретую плиту, которая расплавляет клей для перекачивания через нагретые шланги.

Рекомендации

  1. ^ «Клеи-расплавы ｜ Технические вопросы». pprc.org. Центр ресурсов по предотвращению загрязнения северо-западной части Тихого океана. Архивировано из оригинал 4 мая 2010 г.. Получено 4 июн 2020.
  2. ^ Геренц, Герхард; Карманн, Вернер (2001). Клеи и клейкие ленты. Джон Вили и сыновья.
  3. ^ Клеи-расплавы синтетической конструкции - полиамиды и полиэфиры - статья. Specialchem4adhesives.com (10 октября 2007 г.). Проверено 8 февраля 2010.
  4. ^ М. Нардин и другие.Влияние состава термоплавких клеев на их объемные и межфазные свойства, Journal de Physique IV, том 3, 1993 г., стр. 1505 Дои:10.1051 / jp4: 19937235
  5. ^ [1]
  6. ^ Цвет и прозрачность термоплавких клеев. Woodweb.com. Проверено 8 февраля 2010.
  7. ^ Биоразлагаемые / компостируемые клеи-расплавы, содержащие полиэфир молочной кислоты Патент США 6365680
  8. ^ а б 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 оригинал 27 сентября 2011 г. Проверено 8 февраля 2010.
  9. ^ Паспорт безопасности материалов - подробный обзор
  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 В архиве 2008-11-18 на Wayback Machine. Chemquest.com. Проверено 8 февраля 2010.
  12. ^ Сополимеры этилена и винилацетата (EVA) В архиве 2009-07-15 на Wayback Machine. Plastiquarian.com. Проверено 8 февраля 2010.
  13. ^ Пак Ён-Джун и Хён-Джун Ким, «Клейкие свойства термоплавкой смеси этиленвинилацетата / ароматической углеводородной смолы», Международный журнал адгезии и адгезивов, том 23, выпуск 5, 2003 г., стр. Дои:10.1016 / S0143-7496 (03) 00069-1
  14. ^ Этилен-винилацетатный клей-расплав с привитым бутадиеном Патент США 3,959,410
  15. ^ Клеи-расплавы (Барри Л. Орниц). Yarchive.net. Проверено 8 февраля 2010.
  16. ^ Джон Моалли Разрушение пластика: анализ и профилактика, Уильям Эндрю, 2001 ISBN  1-884207-92-8 п. 8
  17. ^ Применение клея-расплава - Центр сополимеров этилена. SpecialChem4Adhesives. Проверено 8 февраля 2010.
  18. ^ Полиолефины - Центр антиоксидантов. SpecialChem4Adhesives. Проверено 8 февраля 2010.
  19. ^ Клеи без растворителей Автор T.E. Роландо, iSmithers Rapra Publishing, 1998 г.ISBN  1-85957-133-6 п. 17
  20. ^ Клеи и клейкие ленты Герхард Геренц, Вернер Карманн, Wiley-VCH, 2001 ISBN  3-527-30110-0, п. 22
  21. ^ Клеи-расплавы на основе аморфных полиолефинов (APO / APAO) В архиве 2008-07-24 на Wayback Machine. Hot Melt News (18 июля 2006 г.). Проверено 8 февраля 2010.
  22. ^ а б 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 г. ISBN  0-07-147916-3
  25. ^ Реактивные термоклеи - Центр УФ / светостабилизаторов. SpecialChem4Adhesives. Проверено 8 февраля 2010.
  26. ^ Адгезионная наука и инженерия Альфонс В. Поциус, Дэвид А. Диллард, М. Чодхури, Elsevier, 2002 ISBN  0-444-51140-7, п. 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 Текият Джеймс Э. Марк, Springer, 2006 г. ISBN  0-387-31235-8, п. 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. ^ J. A. 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 Дои:10.1016 / S0379-6779 (99) 00061-2
  34. ^ Фуган Ли, Митчелл А. Винник, Анна Матвиенко и Андреас Манделис «Наночастицы полипиррола как термопреобразователь БИК-излучения в термоклеях» J. Mater. Chem., 2007, 17, 4309 - 4315, Дои:10.1039 / b708707a
  35. ^ Высокопроизводительные промышленные термоклеи. (PDF). Проверено 8 февраля 2010.
  36. ^ База данных о добавках, полимерах и веществах для повышения клейкости - Интернет-эксперты по полимерным добавкам и красителям В архиве 2014-08-05 в 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 Кувшинникова и Роберт Э. Ли Антиоксиданты на основе кремния для клеев-расплавов TAPPI JOURNAL, октябрь 1998 г., том 81 (10), стр. 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. ^ Клей-расплав для микроволнового нагрева В архиве 2010-04-23 на Wayback Machine. Freshpatents.com. Проверено 8 февраля 2010.
  42. ^ Электропроводящий термоплавкий силиконовый клеевой состав - Патент 6433055.. Freepatentsonline.com. Проверено 8 февраля 2010.
  43. ^ а б "Клеи и герметики 101: Клеи-расплавы". Производство клеев и герметиков. 1 октября 2008 г.. Получено 11 ноября 2015.
  44. ^ а б 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.