影響EVA熱熔膠性能的因素探析

楊勇

（中國石化化工銷售有限公司華東分公司，上海 200050）

1 引言

近些年來，我國政府加大了對環(huán)境污染的整治力度，環(huán)保問題成為當前各個行業(yè)領域必須面對的重大挑戰(zhàn)，這也在一定程度上促進了節(jié)能環(huán)保相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在膠粘劑領域內(nèi)，EVA熱熔膠具有制備簡單、環(huán)保無毒等特點，并且對絕大多數(shù)物質(zhì)都有熱膠接力，這些方面的優(yōu)勢促使EVA熱熔膠被迅速應用在眾多行業(yè)領域內(nèi)。在實際制備EVA熱熔膠的過程中，需要加強對其性能影響因素的研究，以便于針對具體膠粘對象采取合理的制備方式。

2 EVA熱熔膠的組成元素

2.1 EVA

不同種類的EVA，其熱熔膠的柔韌性以及內(nèi)聚強度等特性也存在一定差異。所以，在選擇EVA的類型時，必須將熔融指數(shù)、熔點以及VA含量作為最基本的參考要素。當VA含量一定時，熔融指數(shù)如果發(fā)生改變，就會導致EVA其他相關性能也出現(xiàn)變化[1]。所以，在制備熱熔膠時，可根據(jù)其性能要求選擇相應VA含量、熔點以及熔融指數(shù)的EVA混合在一起。

2.2 增粘樹脂

增粘樹脂包含諸多不同的種類，其在熱熔膠制備中的應用，能夠在很大程度上增強膠粘劑對被粘物的潤濕性和結(jié)合力，進而促使其粘接強度的有效提升。增粘樹脂的相對分子質(zhì)量是在10000之內(nèi)，其軟化溫度為70℃到150℃之間。增粘樹脂通常包含有石油樹脂、萜烯樹脂、氧茚樹脂以及松香及其衍生物四個種類。

2.3 蠟

蠟是一種良好的黏度調(diào)節(jié)劑，其類型和使用量直接決定了EVA熱熔膠的質(zhì)量。蠟的種類非常多，主要包括石油蠟、合成蠟、植物蠟、動物蠟以及礦物蠟等。其中石油蠟和礦物蠟的熔點相對較低，而植物蠟和動物蠟含有很多雙鍵，無法用在熱熔膠內(nèi)，合成蠟的種類也比較多，并且由于合成技術以及合成材料不同，其合成蠟的性能和種類也存在一定差異。

2.4 抗氧劑和顏填料

普通聚烯烴所用抗氧劑都能在EVA熱熔膠中使用，不過一般的配方內(nèi)大都使用抗氧劑246或抗氧劑1010。將顏填料添加到熱熔膠中，能夠有效降低熱熔膠的固化收縮率及其制備成本，同時也能進一步豐富熱熔膠的色彩，增強其填縫性。

3 影響EVA熱熔膠性能的因素分析

3.1 影響EVA熱熔膠黏度和流動性的因素

EVA熱熔膠的黏度與流動性在很大程度上取決于其施膠性能。在制備EVA熱熔膠時，選用熔融指數(shù)較大的EVA以及熔體黏度較小的增粘樹脂都能有效降低熱熔膠的黏度，同時也可通過選用不同熔融指數(shù)的EVA來對施工黏度進行合理調(diào)節(jié)。但在影響EVA熱熔膠黏度和流動性的諸多因素中，蠟是最主要的影響因素，由于在EVA熱熔膠中蠟的黏度最小，如果適當加大蠟的用量，就能有效降低EVA熱熔膠的黏度，并相應增強其流動性。在實際制備EVA熱熔膠的過程中，可盡量采用分子質(zhì)量與黏度都比較小的蠟，以相應增加EVA用量。

3.2 影響EVA熱熔膠粘接性的因素

EVA熱熔膠的最主要性能之一就是其所具有的粘接性，而能夠?qū)ζ湔辰有援a(chǎn)生影響的因素也非常多。

第一，EVA在極大程度上決定了EVA熱熔膠的粘接性，如果增加EVA中的VA含量，EVA熱熔膠的粘接性就會加大增強，而含VA量較高的EVA熱熔膠常常用來對聚乙烯等無極性的非多孔材料進行粘接。

第二，增粘樹脂與蠟通過自身的化學結(jié)構(gòu)以及熔體黏度來影響EVA熱熔膠的粘接性。EVA熱熔膠深入多孔材料的難度隨著增粘樹脂與蠟熔體黏度的降低而降低，進而產(chǎn)生機械結(jié)合。蠟的表面能相對較低，EVA熱熔膠的潤濕度會隨著蠟量的增加而提升，進而增強EVA熱溶膠的粘接性。由于微晶蠟熱熔膠的模量相對較低，凝定時間比較長，所以，可用于取代石蠟，以改善價鍵力造成的黏附問題[2]。

對于極性材料，使用帶有極性基團的蠟能夠有效增強EVA熱熔膠的粘接性。熱熔膠的粘接性還與膠體系相容性有密切關系。例如，蠟與EVA，當蠟和含VA量23%左右的EVA相容性最好，極易生成共結(jié)晶，粘接性也非常強。如果EVA含VA量在10%之下時，EVA比蠟的結(jié)晶時間要早，變成了蠟的填料，這種情況下的熱熔膠的粘接性就很不理想。

3.3 影響EVA熱熔膠拉伸強度和模量的因素

VA含量與熔融指數(shù)的不同，EVA強度也存在較大差異。一般情況下，熔融指數(shù)相對較小的EVA強度就比較高,在此基礎上制備成的熱熔膠強度也相對較高。與此同時,在一定相容性范圍內(nèi)，蠟能夠在一定程度上促使熱熔膠強度與模量的加大，而如果存在不相容情況，則會相應增強膠的剛性，而難以提升其強度。通常情況下，可利用正烷烴含量高的高結(jié)晶蠟來提升EVA熱熔膠的拉伸強度與模量。

3.4 影響EVA熱熔膠延伸率和柔韌性的因素

EVA熱熔膠的柔韌性在很大程度上取決于其EVA分子質(zhì)量，熱熔膠柔韌性與熔融指數(shù)呈正相關。同時，蠟也在很大程度上影響到EVA熱熔膠的柔韌性。相比于石蠟，微晶蠟的柔韌性更強，而窄分布合成蠟與EVA的乙烯鏈段更為相容，所以，采用微晶蠟取代石蠟，或采用窄分布合成蠟取代一般合成蠟，能夠有效增強EVA熱熔膠的柔韌性。

蠟結(jié)構(gòu)中的環(huán)化烷烴含量比較高，由其制備成的EVA熱熔膠的延伸率也相對較高。在書籍裝訂以及冰箱包裝過程中，對EVA熱熔膠的延伸率與柔韌性都要求較高，所以，該類EVA熱熔膠的制備材料中常用微晶蠟。

3.5 影響EVA熱熔膠玻璃化溫度的因素

EVA熱熔膠的玻璃化溫度對其低溫性能有直接性影響,在玻璃化溫度以下范圍內(nèi),熱熔膠比較脆弱,在受到一定外力作用時極易發(fā)生斷裂現(xiàn)象。EVA熱熔膠中的EVA玻璃化溫度比較低,而增粘樹脂和蠟的玻璃化溫度則相對較高。根據(jù)相關理論可知，在組分相容情況下,混合體系的玻璃化溫度就在組分高低玻璃化溫度范圍內(nèi),取決于混合體系的混合比。在組分不相容情況下,就會有幾個不同的玻璃化溫度出現(xiàn)。EVA熱熔膠也不例外,聚乙烯蠟與EVA不易相容,而石蠟以及微晶蠟等與EVA容易相容。在熱熔膠中添加一定的軟微晶蠟能夠少量提升熱熔膠的玻璃化溫度,而高熔點合成蠟會在很大程度上提升EVA熱熔膠的玻璃化溫度。另外，若要降低EVA熱熔膠的玻璃化溫度,盡可能使用增粘樹脂，因為其玻璃化溫度較低。

3.6 影響EVA熱熔膠開放時間的因素

EVA熱熔膠開放時間是指在施膠后，不會由于凝定或結(jié)晶喪失潤濕能力而依然可以使用的時間間隔。EVA熱熔膠的開放時間一般以秒為單位。從增粘樹脂體系方面來講,蠟的加入通常會促使開放時間減少,其影響程度因蠟的性質(zhì)不同而有所變化。通常情況下,蠟用量越大,熔點越高,結(jié)晶度越大,而EVA熱熔膠的開放時間就會變得越短。不同功能要求的EVA熱熔膠的開放時間也存在一定差異。例如，工藝品所用EVA熱熔膠的開放時間相對較長，這樣能夠為手工操作和調(diào)整提供足夠時間。而高速紙板密封所用熱熔膠的開放時間則相對較短,這對縮短工期有很大幫助。

4 結(jié)語

總之，EVA熱熔膠性能受諸多因素的影響，不同的因素環(huán)境下，EVA熱熔膠的性能也會產(chǎn)生一定變化。所以，工作人員應充分了解EVA熱熔膠的組分，并據(jù)此深入剖析影響EVA熱熔膠性能的因素。只有充分把握了各種因素對EVA熱熔膠的影響情況，才能根據(jù)各種膠粘對象的實際需要，有針對性地制備相應類型的EVA熱熔膠，從而進一步擴大EVA熱熔膠的應用范圍。