Термоплавкий клей
Клей, наносимый путем нагревания
Пистолет для горячего клея, заряженный клеевым стержнем

Термоплавкий клей ( 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 . Пистолет использует непрерывный нагревательный элемент для расплавления пластикового клея, который пользователь проталкивает через пистолет либо с помощью механического спускового механизма на пистолете, либо прямым нажатием пальца. Клей, выдавливаемый из нагретого сопла, изначально достаточно горячий, чтобы обжечь и даже вызвать волдыри на коже. Клей липкий в горячем состоянии и затвердевает в течение нескольких секунд или одной минуты. Термоплавкие клеи также можно наносить путем погружения или распыления, и они популярны среди любителей и мастеров как для прикрепления, так и в качестве недорогой альтернативы литью из смолы .

При промышленном использовании термоплавкие клеи обеспечивают ряд преимуществ по сравнению с клеями на основе растворителей. Летучие органические соединения сокращаются или устраняются, а этап сушки или отверждения устраняется. Термоплавкие клеи имеют длительный срок хранения и обычно могут быть утилизированы без особых мер предосторожности. Некоторые из недостатков включают термическую нагрузку на подложку, ограничивающую использование подложками, не чувствительными к высоким температурам, и потерю прочности связи при высоких температурах, вплоть до полного расплавления клея. Потерю прочности связи можно уменьшить, используя реактивный клей, который после затвердевания подвергается дальнейшему отверждению , будь то под воздействием влаги (например, реактивные уретаны и силиконы) или ультрафиолетового излучения. Некоторые HMA могут быть неустойчивы к химическим воздействиям и атмосферным воздействиям. [ необходима цитата ] HMA не теряют толщину во время затвердевания, тогда как клеи на основе растворителей могут терять до 50–70% толщины слоя во время высыхания. [1]

Характеристики

Вязкость расплава
Одно из самых заметных свойств. Влияет на распределение нанесенного клея и смачивание поверхностей. Зависит от температуры, более высокая температура снижает вязкость.
Индекс текучести расплава
Значение, примерно обратно пропорциональное молекулярной массе базового полимера. Клеи с высоким индексом текучести расплава легко наносить, но они имеют плохие механические свойства из-за более коротких полимерных цепей. Клеи с низким индексом текучести расплава имеют лучшие свойства, но их сложнее наносить.
Стабильность жизнеспособности
Степень стабильности в расплавленном состоянии, склонность к разложению и обугливанию. Важно для промышленной переработки, где клей находится в расплавленном состоянии в течение длительного времени перед нанесением.
Температура образования связи
Минимальная температура, ниже которой не происходит достаточного смачивания субстратов. [2]

Общие положения

Открытое время
Рабочее время склеивания, при котором поверхность сохраняет достаточную липкость, может варьироваться от нескольких секунд для быстросхватывающихся клеев HMA до бесконечности для клеев, чувствительных к давлению.
Установить время
Пришло время сформировать связь приемлемой прочности.
Тэк
Степень поверхностной липкости клея влияет на прочность связи между смачиваемыми поверхностями.
Поверхностная энергия
Влияет на смачивание различных видов поверхностей.

Использованные материалы

Термоплавкие клеи обычно состоят из одного базового материала с различными добавками. Состав обычно формулируется так, чтобы иметь температуру стеклования (начало хрупкости) ниже самой низкой рабочей температуры и соответственно высокую температуру расплава. Степень кристаллизации должна быть как можно выше, но в пределах допустимой усадки . Вязкость расплава и скорость кристаллизации (и соответствующее открытое время) могут быть адаптированы для применения. Более высокая скорость кристаллизации обычно подразумевает более высокую прочность связи. Чтобы достичь свойств полукристаллических полимеров, аморфным полимерам потребовались бы слишком высокие молекулярные массы и, следовательно, неоправданно высокая вязкость расплава; использование аморфных полимеров в термоплавких клеях обычно осуществляется только в качестве модификаторов. Некоторые полимеры могут образовывать водородные связи между своими цепями, образуя псевдосшивки , которые укрепляют полимер. [3]

Природа полимера и добавок, используемых для повышения липкости (называемых загустителями ), влияет на характер взаимного молекулярного взаимодействия и взаимодействия с подложкой. В одной общей системе в качестве основного полимера используется EVA , а в качестве загустителя — терпенфенольная смола (TPR). 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 подложек, а также взаимодействия между карбонильными группами и силанольными группами на поверхностях стеклянных подложек. [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 подложками. Хорошее смачивание подложки имеет важное значение для формирования удовлетворительной связи между адгезивом и подложкой. Более полярные составы, как правило, имеют лучшую адгезию из-за их более высокой поверхностной энергии . Аморфные клеи легко деформируются, стремясь рассеивать большую часть механических напряжений в своей структуре, передавая лишь небольшие нагрузки на интерфейс адгезив-подложка; даже относительно слабое взаимодействие неполярных-неполярных поверхностей может образовывать довольно прочную связь, склонную в первую очередь к когезионному разрушению. Распределение молекулярных масс и степень кристалличности влияют на ширину диапазона температур плавления. Полимеры с кристаллической природой, как правило, более жесткие и имеют более высокую когезионную прочность, чем соответствующие аморфные, но также передают больше напряжений на интерфейс адгезив-подложка. Более высокая молекулярная масса полимерных цепей обеспечивает более высокую прочность на разрыв и термостойкость. Наличие ненасыщенных связей делает клей более восприимчивым к автоокислению и УФ-деградации и требует использования антиоксидантов и стабилизаторов.

Клеи обычно прозрачные или полупрозрачные, бесцветные, соломенного цвета, цвета загара или янтаря. Также производятся пигментированные версии и даже версии с блестящими блестками. [5] Материалы, содержащие полярные группы, ароматические системы и двойные и тройные связи, как правило, выглядят темнее, чем неполярные полностью насыщенные вещества; когда требуется прозрачный, как вода, вид, необходимо использовать подходящие полимеры и добавки, например, гидрогенизированные смолы, повышающие клейкость. [6]

Повышение прочности связи и температуры эксплуатации может быть достигнуто путем образования поперечных связей в полимере после затвердевания. Это может быть достигнуто путем использования полимеров, отверждающихся остаточной влагой (например, реактивные полиуретаны, силиконы), воздействием ультрафиолетового излучения, облучением электронами или другими методами.

Устойчивость к воде и растворителям имеет решающее значение в некоторых применениях. Например, в текстильной промышленности может потребоваться устойчивость к растворителям для химчистки . Проницаемость для газов и водяного пара может быть желательной или нежелательной. Нетоксичность как основных материалов, так и добавок, а также отсутствие запахов важны для упаковки пищевых продуктов .

Массовые одноразовые продукты, такие как подгузники , требуют разработки биоразлагаемых HMA. Исследования проводятся, например, на основе полиэфиров молочной кислоты , [7] поликапролактона с соевым белком , [8] и т. д.

Некоторые из возможных базовых материалов для термоплавких клеев включают в себя следующее:

  • Сополимеры этилена и винилацетата (EVA), низкоэффективные, недорогие и наиболее распространенные материалы для клеевых стержней (например, светло-янтарного цвета Thermogrip GS51, GS52 и GS53). [9] Они обеспечивают достаточную прочность при температуре от 30 °C (86 °F) до 50 °C (122 °F), но ограничены использованием при температуре ниже 60 °C (140 °F) до 80 °C (176 °F) и имеют низкое сопротивление ползучести под нагрузкой. Содержание мономера винилацетата составляет около 18–29 процентов от веса полимера. Часто используются большие количества усилителей клейкости и восков; Примером состава является 30–40% сополимера ЭВА (обеспечивает прочность и жесткость), 30–40% смолы, повышающей клейкость (улучшает смачивание и клейкость), 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 применений. Может быть сформулирован для рабочих температур от −40 °C (−40 °F) до 80 °C (176 °F), а также для короткого и длительного времени открытия и широкого диапазона вязкостей расплава. Высокая стабильность при повышенных температурах и устойчивость к ультрафиолетовому излучению , которые могут быть дополнительно улучшены с помощью подходящих стабилизаторов. Высокое содержание винилацетата может служить для формулирования термоплавкого клея, чувствительного к давлению (HMPSA). Составы ЭВА совместимы с парафином. ЭВА был основой для исходной термоплавкой композиции. 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, устойчивость к блокированию и растворимость в парафине. Более высокое содержание винилацетата обеспечивает более высокую гибкость, адгезию, горячую липкость и лучшие низкотемпературные характеристики. Адгезивный сорт EVA 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 высокий молекулярный вес обеспечивает лучшую когезию при повышенных температурах и лучшее поведение при низких температурах. [11] Повышенное содержание винилацетата снижает кристалличность материала, улучшает оптическую прозрачность, гибкость и прочность и ухудшает устойчивость к растворителям. EVA может быть сшит, например, пероксидами, давая термореактивный материал. [12] EVA могут быть смешаны 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 являются лучшим выбором для высокочастотной электроники. [15]EVA оптически прозрачнее и более газо- и паропроницаемы, чем полиолефины. Почти половина HMA на основе EVA используется в упаковочных приложениях. Криогенное измельчение EVA может обеспечить получение мелких, диспергируемых в воде частиц для термосваривания. EVA может разлагаться в первую очередь за счет потери уксусной кислоты и образования двойной связи в цепи, а также за счет окислительной деградации. [16] EVA может быть включен в широкий спектр HMA, от мягких клеев, чувствительных к давлению, до жестких структурных клеев для изготовления мебели.
    • Сополимеры этилена и акрилата имеют более низкую температуру стеклования и более высокую адгезию даже к сложным основаниям, чем EVA. Лучшая термостойкость, повышенная адгезия к металлам и стеклу. Подходят для использования при низких температурах. Терполимеры этилена, винилацетата и малеинового ангидрида и этилена, акрилата и малеинового ангидрида обладают очень высокими эксплуатационными характеристиками. [17] Примерами являются этилен - н -бутилакрилат (EnBA), этилен-акриловая кислота (EAA) и этилен-этилацетат (EEA).
  • Полиолефины (ПО) ( полиэтилен (обычно ПЭНП , но также ПЭВП , который имеет более высокую температуру плавления и лучшую термостойкость), атактический полипропилен (ПП или АПП), полибутен-1 , окисленный полиэтилен и т. д.), низкоэффективные, для трудносклеиваемых пластиков. Очень хорошая адгезия к полипропилену, хороший барьер от влаги , химическая стойкость к полярным растворителям и растворам кислот, оснований и спиртов. Более длительное открытое время по сравнению с ЭВА и полиамидами. [18] Полиолефины имеют низкую поверхностную энергию и обеспечивают хорошее смачивание большинства металлов и полимеров. Полиолефины, синтезированные с помощью металлоценового катализатора, имеют узкое распределение молекулярной массы и, соответственно, узкий диапазон температур плавления. Из-за относительно высокой кристалличности клеи на основе полиэтилена, как правило, непрозрачны и, в зависимости от добавок, белые или желтоватые. Полиэтиленовые горячие расплавы имеют высокую стабильность жизнеспособности, не склонны к обугливанию и подходят для умеренных температурных диапазонов и пористых негибких подложек. В расплав можно вводить азот или углекислый газ, образуя пену , которая увеличивает время растекания и открытия и уменьшает передачу тепла к подложке, что позволяет использовать более термочувствительные подложки; 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 загустителей (обычно углеводородов) и восков (обычно парафинов или микрокристаллических восков для более низкой стоимости, улучшенной антиблокировки и измененного времени открытия и температуры размягчения). Молекулярная масса полимера обычно ниже. Более низкие молекулярные массы обеспечивают лучшие низкотемпературные характеристики и большую гибкость, более высокие молекулярные массы увеличивают прочность сварного шва, горячую липкость и вязкость расплава. [19]
    • Полибутен-1 и его сополимеры мягкие и гибкие, жесткие, частично кристаллические и медленно кристаллизующиеся с длительным открытым временем. Низкая температура рекристаллизации позволяет снять напряжение во время образования связи. Хорошая связь с неполярными поверхностями, худшая связь с полярными. Хорошо подходит для резиновых подложек. Может быть сформулирован как чувствительный к давлению. [20]
    • Аморфные полиолефиновые (APO/ APAO ) полимеры совместимы со многими растворителями, усилителями клейкости, восками и полимерами; они находят широкое применение во многих клеевых применениях. Горячие расплавы APO обладают хорошей устойчивостью к топливу и кислотам, умеренной термостойкостью, липкие, мягкие и гибкие, имеют хорошую адгезию и более длительное время 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 их смешивают с усилителями клейкости, восками и пластификаторами (например, минеральным маслом , полибутеновым маслом). Примерами APO являются 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 низкую когезию , запутанные полимерные цепи имеют довольно высокую степень свободы движения. Под механической нагрузкой большая часть деформации рассеивается за счет удлинения и распутывания полимерных цепей, и только небольшая часть достигает интерфейса адгезив-подложка. Поэтому когезионное разрушение является более распространенным видом разрушения APO. [21]
  • Полиамиды и полиэфиры, высокоэффективные
    • Полиамиды (PA), высокоэффективные, для суровых условий; высокотемпературные клеи; обычно наносятся при температуре более 200 °C (392 °F), но могут разлагаться и обугливаться во время обработки. В расплавленном состоянии могут несколько разлагаться под воздействием кислорода воздуха. Высокая температура нанесения. Широкий диапазон рабочих температур, обычно демонстрирующий адекватное склеивание от −40 °C (−40 °F) до 70 °C (158 °F). Некоторые составы допускают работу при температуре до 185 °C (365 °F), если им не нужно нести нагрузку. Устойчивы к пластификаторам , поэтому подходят для склеивания поливинилхлорида ; однако только полиамиды, полученные из вторичных диаминов, обеспечивают удовлетворительное склеивание. [22] Устойчивы к маслам и бензину. Хорошая адгезия ко многим основаниям, таким как металл, дерево, винил, АБС и обработанный полиэтилен и полипропилен. Некоторые составы одобрены UL для электротехнических применений, требующих пониженной воспламеняемости. Используются три группы: с низкой, средней и высокой молекулярной массой; низкомолекулярные являются низкотемпературными и простыми в применении, но имеют более низкую прочность на разрыв, более низкую прочность на сдвиг и более низкое удлинение, чем высокомолекулярные. Высокомолекулярные требуют сложных экструдеров и используются в качестве высокоэффективных структурных клеев. Наличие водородных связей между полимерными цепями придает полиамидам высокую прочность даже при низкой молекулярной массе по сравнению с другими полимерами. Водородные связи также обеспечивают сохранение большей части прочности клея почти до точки плавления; однако они также делают материал более восприимчивым к проникновению влаги по сравнению с полиэфирами. Могут быть сформулированы как мягкие и липкие или как твердые и жесткие. Нишевые применения, вместе с полиэфирами, занимающими 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 клеевом слое, которые ухудшают механическую прочность. Полиамидные HMA обычно состоят из димерной кислоты с часто двумя или более различными 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. Более длинноцепочечные амины, 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 поливинилхлоридом; первичные амины образуют более прочные водородные связи внутри клея, вторичные амины могут действовать только как акцепторы протонов, не образуют водородных связей внутри полиамида и, следовательно, могут свободно образовывать более слабые связи с винилом, вероятно, с атомом водорода, соседствующим с хлором. [22]
    • Полиэфиры , аналогичные тем, которые используются для синтетических волокон . Высокая температура применения. Синтезируются из диола и дикарбоновой кислоты . Длина цепи диола оказывает большое влияние на свойства материала; с увеличением длины цепи диола температура плавления увеличивается, скорость кристаллизации увеличивается, а степень кристаллизации уменьшается. Как диол, так 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 еще восприимчивы. По другим параметрам и в приложениях, где эти факторы не играют роли, полиэфиры и полиамиды очень похожи. Полиэфиры часто используются для склеивания тканей. Их можно использовать как таковые или смешивать с большим количеством добавок. Они используются там, где требуется высокая прочность на разрыв и устойчивость к высоким температурам. Большинство полиэфирных термоплавких клеев имеют высокую степень кристалличности. Нишевые приложения, вместе с полиамидами, занимающими менее 10% от общего объема рынка термоплавких клеев. Однако для репульпируемых клеев были разработаны диспергируемые в воде аморфные полимеры, модифицированные добавлением групп сульфоната натрия для диспергируемости. [23] Полиэфиры часто являются высококристаллическими, что приводит к узкому диапазону температур плавления, что выгодно для высокоскоростного склеивания.
  • Полиуретаны
    • Термопластичный полиуретан (ТПУ) обеспечивает хорошую адгезию к различным поверхностям благодаря наличию полярных групп. Их низкая температура стеклования обеспечивает гибкость при низких температурах. Они очень эластичны и мягки, с широкими возможными диапазонами температур кристаллизации и плавления. Полиуретаны состоят из длинных линейных цепей с гибкими, мягкими сегментами ( связанные с диизоцианатом низкоплавкие полиэфирные или полиэфирные цепи), чередующимися с жесткими сегментами (диуретановые мостики, возникающие в результате реакции диизоцианата с низкомолекулярным удлинителем гликолевой 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 более низкую твердость, модуль и стойкость к истиранию. Температура склеивания ниже, чем у большинства других HMA, всего около 50 °C (122 °F) - 70 °C (158 °F), когда клей ведет себя как мягкая резина, действующая как чувствительный к давлению клей. Смачивание поверхности в этом аморфном состоянии хорошее, и при охлаждении полимер кристаллизуется, образуя прочную гибкую связь с высокой когезией. Выбор правильной комбинации диизоцианата и полиола позволяет адаптировать свойства полиуретана; их можно использовать по отдельности 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 тип термореактивных клеев -расплавов , представленный в начале 1990-х годов. Затвердевание может быть быстрым или продолжительным в течение нескольких минут; вторичное отверждение с атмосферной или субстратной влагой затем продолжается в течение нескольких часов, образуя поперечные связи в полимере. Отличная стойкость к растворителям и химикатам. Низкая температура нанесения, подходит для термочувствительных субстратов. Термостойкость после отверждения, с рабочими температурами обычно от −30 °C (−22 °F) до 150 °C (302 °F). Устойчив к растворителям чернил. Часто используется в переплетном деле , автомобильной, аэрокосмической промышленности, производстве фильтров и пластиковых пакетов. Подвержен УФ-деградации, вызывающей обесцвечивание и ухудшение механических свойств, требует смешивания с УФ-стабилизаторами и антиоксидантами. [25] Обычно на основе преполимеров, изготовленных из полиолов и метилендифенилдиизоцианата (МДИ) или другого диизоцианата, с небольшим количеством свободных изоцианатных групп; эти группы при воздействии влаги реагируют и сшиваются. Неотвержденная затвердевшая «зеленая» прочность , как правило, ниже, чем у нереактивных HMA, механическая прочность развивается с отверждением. Зеленая прочность может быть улучшена путем смешивания преполимера с другими полимерами. [26]
      Хотя термоплавкие клеи существуют уже несколько десятилетий, достижения в разработке PUR сделали его популярным для таких применений, как переплетное дело, деревообработка и упаковка, начиная с 1950-х годов. Поскольку он очень гибкий и имеет широкий диапазон температурной фиксации, PUR идеально подходит для склеивания сложных субстратов. [27]
  • Блок-сополимеры стирола (SBC), также называемые клеями на основе сополимера стирола и клеями на основе каучука, обладают хорошей гибкостью при низких температурах, высоким удлинением и высокой термостойкостью. Часто используются в клеевых составах, чувствительных к давлению , где состав сохраняет липкость даже при затвердевании; однако также используются составы, не чувствительные к давлению. Высокая термостойкость, хорошая низкотемпературная гибкость. [28] Более низкая прочность, чем у полиэфиров. Обычно они имеют структуру ABA с эластичным резиновым сегментом между двумя жесткими пластиковыми концевыми блоками. Высокопрочные пленкообразователи как самостоятельные, увеличивают когезию и вязкость как добавка. Водостойкие, растворимые в некоторых органических растворителях; сшивание улучшает устойчивость к растворителям. Смолы, связанные с концевыми блоками (кумарон-инден, α-метилстирол, винилтолуол, ароматические углеводороды и т. д.), улучшают адгезию и изменяют вязкость. Смолы, связанные с промежуточными блоками (алифатические олефины, эфиры канифоли , политерпены, терпеновые фенолы), улучшают адгезию, обработку и свойства чувствительности к давлению. Добавление пластификаторов снижает стоимость, улучшает липкость, чувствительную к давлению, снижает вязкость расплава, снижает твердость и улучшает гибкость при низких температурах. Структура ABA способствует фазовому разделению полимера, связывая вместе концевые блоки, при этом центральные эластичные части действуют как поперечные связи; SBC не требуют дополнительного сшивания. [29]
    • Стирол- бутадиен -стирол (СБС), используемый в высокопрочных приложениях PSA.
    • Стирол- изопрен -стирол (СИС), используемый в низковязких высоколипких PSA-приложениях.
    • Стирол-этилен/ бутилен -стирол (SEBS), используемый в нетканых материалах с низкой степенью самоприлипания.
    • Стирол-этилен/пропилен (СЭП)
  • Поликапролактон с соевым белком , использующий кокосовое масло в качестве пластификатора, биоразлагаемый термоплавкий клей, исследованный в Корейском университете . [8]
  • Поликарбонаты [30]
  • Фторполимеры с усилителями липкости и сополимер этилена с полярными группами [31]
  • Силиконовые каучуки , подвергающиеся сшивке после затвердевания, образуют прочный, гибкий, устойчивый к ультрафиолетовому излучению и атмосферным воздействиям силиконовый герметик [32]
  • Термопластичные эластомеры
  • Полипиррол (PPY), проводящий полимер , для собственно проводящих термоплавких клеев (ICHMA), используемых для экранирования электромагнитных помех . [33] ЭВА, смешанный с 0,1–0,5 мас.% PPY, сильно поглощает в ближнем инфракрасном диапазоне , что позволяет использовать его в качестве клеев, активируемых в ближнем инфракрасном диапазоне. [34] 
  • различные другие сополимеры [35]

К обычным добавкам относятся следующие:

Нестойкие клеи и клеи, чувствительные к давлению, доступны в виде горячего расплава. Имея липкую консистенцию, PSA склеиваются путем приложения давления при комнатной температуре. [40]

Добавки и полимеры, содержащие ненасыщенные связи , очень склонны к самоокислению . Примерами являются добавки на основе канифоли . Антиоксиданты могут использоваться для подавления этого механизма старения.

Добавление ферромагнитных частиц, гигроскопичных водоудерживающих материалов или других материалов может привести к получению термоплавкого клея, который можно активировать при микроволновом нагреве . [41]

Добавление электропроводящих частиц может привести к получению токопроводящих термоплавких составов. [42]

Приложения

Клеи-расплавы столь же многочисленны, сколь и универсальны. В общем, клеи-расплавы наносятся путем экструзии, прокатки или распыления, а высокая вязкость расплава делает их идеальными для пористых и проницаемых субстратов. [43] Клеи-расплавы способны склеивать множество различных субстратов, включая: резину, керамику, металлы, пластик, стекло и дерево. [40]

Сегодня HMA (клеи-расплавы) доступны в различных типах, что позволяет использовать их в широком спектре приложений в различных отраслях промышленности. Для использования в хобби или ремесленных проектах, таких как сборка или ремонт дистанционно управляемых моделей самолетов из пенопласта , а также искусственных цветочных композиций, для нанесения клея используются термоклеевые стержни и пистолеты-расплавы. Для использования в промышленных процессах клей поставляется в более крупных стержнях и клеевых пистолетах с более высокой скоростью плавления. Помимо термоклеевых стержней, HMA может поставляться в других форматах, таких как гранулированные или силовые термоклеевые блоки для процессоров объемного расплава. Более крупные приложения HMA традиционно используют пневматические системы для подачи клея. [43]

Примеры отраслей, где используется HMA:

  • Закрытие клапанов гофрированных коробок и картонных коробок в упаковочной промышленности. [44]
  • Склеивание корешка в переплетном деле [44]
  • Применение в деревообрабатывающей промышленности для обертывания профилей, сборки изделий и ламинирования [44]
  • Одноразовые подгузники изготавливаются с использованием HMA, при этом нетканый материал соединяется как с подкладкой, так и с резинками.
  • Многие производители электронных устройств также могут использовать HMA для крепления деталей и проводов или для защиты, изоляции и компонентов устройства.

Формат

Термоплавкие клеи часто продаются в стержнях или картриджах, подходящих для клеевого пистолета. Также используются гранулы: их сбрасывают или транспортируют в резервуар для клея для последующего нанесения. Большие бочки с открытой головкой также используются для нанесения в больших объемах. Насосы для бочек с термоплавким клеем имеют нагреваемую плиту, которая расплавляет клей для перекачивания через нагреваемые шланги.

Ссылки

  1. ^ "Hot Melt Adhesives｜Technical Issues". pprc.org . Pacific Northwest Pollution Prevention Resource Ctr. Архивировано из оригинала 4 мая 2010 г. Получено 4 июня 2020 г.
  2. ^ Gierenz, Gerhard; Karmann, Werner (2001). Клеи и клейкие ленты . John Wiley & Sons.
  3. ^ Синтетически разработанные термоплавкие клеи – полиамиды и полиэстеры - Статья заархивирована 19.02.2012 на Wayback Machine . Specialchem4adhesives.com (10.10.2007). Получено 08.02.2010.
  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. ^ "AKORD Glitter Hot Melt GLUE Клеевые стержни 100x7 мм для термопистолета, разноцветные, набор из 36 шт. : Amazon.co.uk: DIY & Tools". Amazon UK .
  6. ^ Цвет и прозрачность клеев-расплавов. Woodweb.com. Получено 08.02.2010.
  7. ^ Биоразлагаемые/компостируемые термоплавкие клеи, содержащие полиэфир молочной кислоты, патент США 6,365,680
  8. ^ ab 95-5 Разработка биоразлагаемого термоплавкого клея на основе поли-e-капролактона и изолята соевого белка для системы упаковки пищевых продуктов. Ift.confex.com. Архивировано из оригинала 2011-09-27. Получено 2010-02-08.
  9. ^ "MSDS – Подробный обзор". Архивировано из оригинала 2007-06-02 . Получено 2007-01-17 .
  10. ^ HMA - на основе EVA - Центр УФ/световых стабилизаторов Архивировано 05.10.2013 на Wayback Machine . SpecialChem4Adhesives. Получено 08.02.2010.
  11. ^ Отчет об исследовании рынка сополимеров этилена и винилацетата (EVA) (>50% этилена) — Европейская индустрия клеев. Архивировано 18 ноября 2008 г. на Wayback Machine . Chemquest.com. Получено 08 февраля 2010 г.
  12. ^ Сополимеры этилена и винилацетата (EVA) Архивировано 15 июля 2009 г. на Wayback Machine . Plastiquarian.com. Получено 08 февраля 2010 г.
  13. ^ Young-Jun Park и Hyun-Joong Kim, «Свойства термоплавкого клея на основе смеси EVA/ароматической углеводородной смолы», International Journal of Adhesion and Adhesives, том 23, выпуск 5, 2003 г., стр. 383 doi :10.1016/S0143-7496(03)00069-1
  14. ^ Термоплавкий клей на основе привитого бутадиена и этиленвинилацетата, патент США 3,959,410
  15. ^ Термоплавкие клеи (Барри Л. Орниц). Yarchive.net. Получено 2010-02-08.
  16. ^ Джон Моалли. Разрушение пластика: анализ и профилактика, Уильям Эндрю, 2001 ISBN 1-884207-92-8 стр. 8 
  17. ^ Применение горячего расплава - Центр сополимеров этилена. SpecialChem4Adhesives. Получено 08.02.2010.
  18. ^ Полиолефины - Центр антиоксидантов. SpecialChem4Adhesives. Получено 08.02.2010.
  19. ^ Клеи, не содержащие растворителей. Автор: TE Rolando, iSmithers Rapra Publishing, 1998 ISBN 1-85957-133-6 стр. 17 
  20. ^ Клеи и клейкие ленты Герхарда Гиренца, Вернера Кармана, Wiley-VCH, 2001 ISBN 3-527-30110-0 , стр. 22 
  21. ^ Аморфные полиолефиновые (APO/APAO)-основанные термоплавкие клеи Архивировано 24 июля 2008 г. на Wayback Machine . Новости о термоплавких клеях (18 июля 2006 г.). Получено 08 февраля 2010 г.
  22. ^ ab Специфическая модель адгезии для склеивания термоплавких полиамидов с винилом. (PDF) . Получено 2010-02-08.
  23. ^ Без запаха, диспергируемый в воде сульфополиэстер для перерабатываемых термоплавких клеев - Статья. Specialchem4adhesives.com (2002-05-22). Получено 2010-02-08.
  24. ^ Справочник по клеям и герметикам Эдварда М. Петри, McGraw-Hill, 2007 ISBN 0-07-147916-3 
  25. ^ Реактивные термоклеи - Центр УФ/светостабилизаторов. SpecialChem4Adhesives. Получено 08.02.2010.
  26. ^ Наука и техника адгезии Альфонс В. Поциус, Дэвид А. Диллард, М. Чаудхури, Elsevier, 2002 ISBN 0-444-51140-7 , стр. 785 
  27. ^ [1]. Клеи и желатины LD Davis. Получено 19.01.2019.
  28. ^ Приложения. Hbfuller.com. Получено 2010-02-08.
  29. ^ Справочник по физическим свойствам полимеров Текията Джеймса Э. Марка, Springer, 2006 ISBN 0-387-31235-8 , стр. 484 
  30. ^ Реактивная термоплавкая композиция - Патент 4996283. Freepatentsonline.com (1991-02-26). Получено 2010-02-08.
  31. ^ Патент США 4,252,858
  32. ^ Герметик для сборки на основе горячего расплава. Dow Corning. Получено 08.02.2010.
  33. ^ JA Pomposo, J. Rodríguez и H. Grande «Токопроводящие термоплавкие клеи на основе полипиррола для экранирования электромагнитных помех» Synthetic Metals, том 104, выпуск 2, 1999, страницы 107–111 doi :10.1016/S0379-6779(99)00061-2
  34. ^ Фуганг Ли, Митчелл А. Винник, Анна Матвиенко и Андреас Манделис "Наночастицы полипиррола как тепловой преобразователь ближнего ИК-излучения в термоплавких клеях" J. Mater. Chem., 2007, 17, 4309 – 4315, doi :10.1039/b708707a
  35. ^ Высокоэффективные промышленные горячие расплавы. (PDF). Получено 2010-02-08.
  36. ^ База данных добавок, полимеров и присадок для повышения клейкости — онлайн-эксперты по добавкам и красителям для полимеров. Архивировано 05.08.2014 на Wayback Machine . Specialchem4adhesives.com. Получено 08.02.2010.
  37. ^ Использование восков в термоплавких клеях - Статья. Specialchem4adhesives.com (16.12.2009). Получено 08.02.2010.
  38. ^ Ольга И. Кувшинникова и Роберт Э. Ли Антиоксиданты на основе кремния для термоплавких клеев TAPPI JOURNAL, октябрь 1998 г., том 81(10), стр. 214–218
  39. ^ Полиамидные клеи с улучшенными переплетными характеристиками - Патент 5989385. Freepatentsonline.com. Получено 08.02.2010.
  40. ^ ab Дэвис, Джозеф Р. (1992). Словарь ASM Materials Engineering Dictionary . ASM International. стр. 215.
  41. ^ Термоплавкий клей для микроволнового нагрева. Архивировано 23 апреля 2010 г. на Wayback Machine . Freshpatents.com. Получено 08 февраля 2010 г.
  42. ^ Электропроводящая термоплавкая силиконовая клеевая композиция - Патент 6433055. Freepatentsonline.com. Получено 08.02.2010.
  43. ^ ab "Клеи и герметики 101: горячие расплавы". Adhesives & Sealants Industry. 1 октября 2008 г. Получено 11 ноября 2015 г.
  44. ^ abc von Byern, Janek; Grunwald, Ingo (2010). Биологические адгезионные системы: от природы до технического и медицинского применения (1-е изд.). Вена: Springer Science & Business Media. С.  198–199 .
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Горячий_клей&oldid=1265676907"