水胶&热熔胶基础知识.ppt

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1、Water Borne&Hot Melts Adhesives热熔胶和水基胶简介,ADHESIVES 粘合剂,Water borne 水基胶-以水为载体 Solvent based 溶剂胶-以溶剂为载体 Hot Melts 热熔胶-100%热可塑性固体 Reactive Glue 反应型粘合剂,機械粘合力(Mechanical Adhesion),粘合劑,基材,特性粘合力(Specific Adhesion),基材,粘合劑,Bonding Mechanics(胶结原理),WBA Film(水基胶膜),Penetrating Layer(渗透层),HMA Film(热熔胶膜),Porous Su

2、bstrate(多孔材质),Porous Substrate(多孔材质),CHANGE TO SPEED OF SET,INTERNAL STRENGTH,內聚力(Cohesion),內聚力是物質本身的強度當胶水固化時其內聚力增加通常的希望是膠的內聚力與對基材的粘合力能高過基材本身的內聚力,因此能產生材破的現象(但並非所有狀況皆如此),INTERNAL STRENGTH(内聚强度),材破現象(Substrate Failure),胶,基材A,基材B,WATERBORNE ADHESIVES水基胶,Natural Adhesive天然胶Synthetic Adhesive合成胶,SYNTHETI

3、C ADHESIVES(合成胶),EMULSION(乳液),SOLUTION(溶液),NATURAL ADHESIVES(天然胶),Starch(淀粉)Dextrin(糊精)Animal Glue(动物胶)Casein(酪蛋白),Natural Rubber Latex(天然橡胶乳液),Polyvinyl Alcohol聚乙烯醇,Polyvinyl Acetate(聚醋酸乙烯)Homopolymer(同聚物)Copolymer(共聚物)Acrylic(丙烯酸类),TYPES OF WBA ADHESIVE水基胶形态,NATURAL ADHESIVES天然胶,STARCH-DERIVED(淀粉胶

4、)PASTES(浆糊)DEXTRINS(糊精)JELLY GUMSPROTEIN BASED(蛋白胶)ANIMAL GLUE(动物胶)CASEIN(酪蛋白),ADVANTAGES OF STARCH/DEXTRINS(淀粉/糊精的优点),LOW COST(低成本)EASY CLEAN UP(易清洗)NON-TOXIC(无毒)LONG OPEN TIME(开放时间长)HIGH VISCOSITY/LOW SOLID(高粘度/低固含),LIMITATIONS OF STARCH/DEXTRINS(淀粉/浆糊的缺点),LIMITED BONDING(粘力有限)POOR STABILITY(稳定性差)

5、SLOW SETTING(慢干)BACTERIA PRONE(霉),RETURN TO WBA STATUS,USAGE OF STARCH/DEXTRINS(淀粉/浆糊的应用),瓦楞纸板成型纸管成型纸张层合食物袋粘合香烟制作 等等需要环保、安全的地方,RETURN TO WBA STATUS,SYNTHETIC ADHESIVES(合成胶),VINYL ACETATE MONOMER(醋酸乙烯单体),HOMOPOLYMER-PVAc(醋酸乙烯同聚物),INITIALIZE(反应),POLYVINYL ACETATE(聚醋酸乙烯),SYNTHETIC ADHESIVES(合成胶),COPOLY

6、MER-EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物),INITIALIZE,VINYL ACETATE MONOMER(醋酸乙烯单体),ETHYLENE MONOMER(乙烯单体),ETHYLENE VINYL ACETATE COPOLYMER(乙烯-醋酸乙烯共聚物),SYNTHETIC ADHESIVES(合成胶),ADVANTAGES(优点)WIDE RANGE OF ADHESION(粘性宽)HIGH MOLECULAR WEIGHT(分子量高)VISCOSTY/SOLIDS NOT RELATED(粘度与固含量无关)FAST SET(快干)WATER/RESISTANT OR EASY CLEAN

7、(耐水，易清理)GOOD MACHINING(上机性好)WIDE FORMULATING LATITUDE(应用范围广),SYNTHETIC ADHESIVES(合成胶),LIMITATIONS(缺点)SPEED VS.HOT MELTS(比热胶慢干)MUST HAVE ABSORBENT SURFACE(只适合有孔表面)CLEAN-UP VS.DEXTRINS(比糊精难清洗)FINITE SHELF LIFE(保质期有限),SYNTHETIC ADHESIVES(合成胶),USAGE OF SYNTHETIC ADHESIVES(合成胶的部分应用),瓦楞纸板成型纸管成型纸张/纸板层合信封制作

8、购物袋粘合香烟制作卫生纸卷制作,书本装订：皮壳/上衬/书脊再湿标签纸箱/纸盒成型贴标覆膜木材粘接喷胶棉/静电植绒,General Properties of WBA(水基胶一般性能),Wet Tack(湿粘性)Stickiness,strength of a wet adhesive between two surfaces(湿态下的粘性，强度)Tack Build-up(粘力形成过程)Speed at which an adhesive increases its wet tack as it dries(随胶干燥形成粘性的过程)Setting speed(固化速度)Time it take

9、s for an adhesive to become stronger than the surface it is bonding by drying.(胶产生足够强度所需时间),General Properties of WBA(水基胶一般性能),Open time(开放时间)Time which the adhesive has useful tack/bonding capability(胶具有粘性/结合性的最长时间)Filminess(膜性能)Resistance of wet adhesive to horizontal shear(胶膜抗剪切能力)Wettability(润湿性

10、能)Ability of substrate to attract a liquid adhesive(胶在材质上的浸润能力),潤濕性(Wetting),潤濕性(Wetting)是粘合劑與基材接觸的能力,可由表面能的測試或接觸角的測試得知,90,30,接觸角測試,潤濕不足,潤濕良好,粘合力(Adhesion),粘合力提供了粘合劑與基材之間的接合強度粘合力是粘合劑與基材間的機械固定力和分子引力所造成的欲達到高的分子引力,粘合劑與基材間的“潤濕性”是必要的,WBA bonding mechanics(水基胶胶着过程),Film Formation(胶膜的形成),Solution(溶液胶),H2O,

11、H2O,H2O,H2O,Wet Film(湿胶膜),Intermediate Film Formation(半干膜),Final Film Formation(干胶膜),Emulsion(乳胶),SPEED OF SET,CHANGE TO WBA BONDING MECHANICS,SETTING SPEED(固化速度),RHEOLOGY流变性,SHEAR RATE,VISCOSITY,PHYSICAL PROPERTIES(重要物性),TDS(产品说明书)Viscosity(粘度)Color(颜色)Solid Content(固含量)pH Value(pH值)Specific Gravit

12、y(比重),PHYSICAL PROPERTIES(物理性能),Additional(其它)Rheology(流变性)Ash Content(灰份)Foaming(发泡)Grit(渣质)Odor(味道),水胶的操作处理,应用前必须搅拌,以保持其均匀性产品储存、使用、及粘结养生的环境温度建议在1035C 不可随便加水稀释,须向供应商询问 不可与不同种类胶水混合使用 随时把胶槽或装胶桶盖紧,以免产生胶皮或污染 在建议有效期前使用 可用温水清洗干胶,Definition of Hot Melt Adhesive 什么是热熔胶,100%固体含量的热可塑性物质室温下为固体加热后于熔融状态下涂布,冷却后固

13、化粘合,Function of Ingredients 热熔胶各成分的作用,高聚物-胶本身的内聚强度,机械性能及粘合性增粘树脂-对材质的湿润性,粘合力,初粘力及韧性稀释剂-控制粘度及固化速度,增加润湿性及韧性抗氧剂-降低在加热状态下胶的粘度,颜色及味道的变化其它-提供颜色,降低成本,控制胶在熔融状态下的流动性,Advantages 热熔胶的优点,粘合形成速度快对不渗透材质(非多孔性)亦可粘合填缝效果好,渗透性低对水的敏感性低阻隔性好储存期长,Disadvantages 热熔胶的缺点,强韧度有限需要专门的涂布设备渗透性低温度的敏感性高耐化学品性差,The Forming of HM Bondin

14、g 热熔胶粘合的形成,热熔胶受热熔化涂布在第一基材上“润湿”第一基材压合并“润湿”第二基材热散失,胶固化形成粘接,開放時間(Open Time),開放時間是熱熔膠由塗佈再第一基材上開始到變成固體而無法潤濕第二基材表面的時間開放時間依熱熔膠的配方而改變開放時間同時隨製程的操作條件而改變,例如:工作溫度,塗膠量,基材溫度.等等,即所有會影響熱熔膠溫度的因素,固化時間(Setting Time),固化時間是熱熔膠由塗佈在第一基材上并與第二基材接觸後開始到產生足够初期粘合强度所用的時間當貼合物通過輥輪而壓力釋放後,初期粘合作用即產生,影響熱熔膠固化速度的因素,熱熔膠的配方塗佈量及形状熱熔膠的工作溫度基

15、材表面積工作環境溫度压力大小基材的導熱性和渗透性工作環境氣流,熱熔膠的一般物性測試,稀稠度(Viscosity)軟化點(Ring&Ball)熱穩定性(Heat Stability)拉伸強度(Tensile),稀稠度(粘度),Brookfield RVT 粘度計设定测量温度選擇轉子 29/27/21號選擇所需轉速 RPM讀取在 20-80%間的數值為宜,-指热熔胶在某一温度下的流动性,Viscosity粘度-胶的稀稠度，直接与施工性能有关,粘度太高润湿差喷胶量少喷胶压力要大轮子上胶量多 拉丝机会高胶上后不流动胶上后不易压扁,粘度太低润湿好喷胶量大喷胶压力要小轮子上胶量少拉丝机会低胶上后会流动胶上

16、后易压扁,軟化點(環球法),以甘油(glycerine)為加熱媒樣品備製後需於室溫下留置隔夜溫度上升速度約 5C/分鐘记录环上放置的金属球穿过金属环跌至测量架底部时的温度,Heat Stability 热稳定性(热老化性),热胶放置于高温下一段时间后，其物理及化学性质的变化將100克重膠樣置入玻璃瓶中以鋁箔膜封住瓶口置入熱風循環烘箱加熱180C/72小時後取出觀察老化結果,热稳定性檢測項目,外觀是否碳化及程度(Charing)是否結皮及程度(Skinning)是否分層級程度(Phasing)是否膠化及程度(Gelling)老化後稀稠度的變化,Effects of Degradation热 老

17、化 的 影 响,粘度变化(变大/小)涂布不均结皮 堵塞喷嘴碳化 堵塞喷嘴,影响胶缸传热分层 热胶性能不均一凝胶/结块 热胶物理化学性能有质 的改变,不可用,拉伸強度(Tensile),測試熱熔膠的內聚強度將熱熔膠製備成“狗骨頭(Dog bone)”樣品以拉伸機測試:屈伏點(Yield)極大值(Ultimate)拉伸率(Elongation),拉伸強度(Tensile),热熔胶的发展趋势-低温操作Cool-Lok,Extend their equipment life延长设备寿命Reduce their energy expenditures减少能源支出Have a safer working

18、environment有一个安全的工作环境Maintain a consistent application维持稳定的应用,Thermal Stability热安定性,Results are for 300 hours at application temperature.Conventional 350F hot melt on the left and 250F Cool-Lok on the right.结果如上，在应用温度下老化300小时，左边是常规350 F 的热熔胶，右边是250 F 的Cool-lok.,Hot Melt Machine Cleaning Procedure热熔胶机清洗步骤,正常法加热胶缸，排空余胶加入石蜡，至1/2满，加热至120度左右回流整个热熔胶系统，将残胶洗出将蜡液排出后.加入新胶至1/4满，加热至操作温度回流整个热熔胶系统约2-3小时重复上述步骤至少一次清理胶机滤网,Hot Melt Machine Cleaning Procedure热熔胶机清洗步骤,快速法(仅适于胶性质相似者)加热胶缸，排空余胶加入新胶至1/4满，加热至操作温度将残胶洗出重复上述步骤至少一次清理胶机滤网,问题讨论,