网站地图
粘合剂

粘合剂(Bonding agent)是最重要的辅助材料之一,在包装作业中应用极为广泛。粘合剂是具有粘性的物质,借助其粘性能将两种分离的材料连接在一起。粘合剂的种类很多。

粘合剂实际是使相同或不同物料连接或贴合的各种应力材料总称。主要有液态、膏状和固态三种类型。

粘合剂的种类很多,通常可作如下分类:

①天然粘合剂

它取自于自然界中的物质。包括淀粉、蛋白质、糊精、动物胶、虫胶、皮胶、松香等生物粘合剂;也包括沥青等矿物粘合剂。

②合成粘合剂

主要指人工合成的物质,包括水玻璃等无机粘合剂,以及合成树脂、合成橡胶等有机粘合剂。

①水溶型粘合剂

用水作溶剂的粘合剂,主要有淀粉、糊精、聚乙烯醇、羧甲基纤维素等。

②热熔型粘合剂

通过加热使粘合剂熔化后使用,是一种固体粘合剂。一般热塑性树脂均可使用,如聚氨酯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、乙烯醋酸乙烯共聚物等。

③溶剂型粘合剂

不溶于水而溶于某种溶剂的粘合剂。如虫胶、丁基橡胶等。

④乳液型粘合剂

多在水中呈悬浮状,如醋酸乙烯树脂、丙烯酸树脂、氯化橡胶等。

⑤无溶剂液体粘合剂

在常温下呈粘稠液体状,如环氧树脂等。

粘合剂是标签材料和粘结基材之间的媒介,起连结作用。按其特性可以分为永久性和可移除性两种。它有多种配方,适合不同的面材和不同的场合。粘合剂是不干胶材料技术中的最重要的成分,是标签应用技术的关键。

1 MS改性硅烷

改性硅烷聚合物末端为甲氧基硅烷,1978 年发明由中渊集团发明,该公司是全球唯一的改性硅烷原材料供应商,在此基础之上,比利时诺万科技经过不断的研发创新,生产了一系列应用于建筑、工业、汽车交通、民用等的高品质密封胶和粘黏剂。

2 聚氨酯

聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯,是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称。它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。

3 硅酮

硅酮(Silicones)俗称硅油或二甲基硅油,分子式:(CH3)3SiO(CH3)2SiOnSi(CH3)3,系有机硅氧化物的聚合物,是一系列不同分子量的聚二甲基硅氧烷,黏度随分子量增大而增加。

三者某些性能比较

性能

MS 改性硅烷

聚氨酯

硅酮

不起泡

10

9

5

低温下出胶

10

6

10

防垂坠性

10

10

10

固化速度

10

7

10

存放稳定性

10

7

9

抗老化性

9

6

10

对各种基质的粘黏性

10

5

8

机械性能

10

10

10

耐温性

9

8

10

防污性

10

10

5

对水性油漆亲和性

10

10

3

防渗色性

8

8

3

*表格中数字表示具体获得分数,满分为10分。

①纸基材料粘合剂

主要包括原始(天然)的淀粉,糊精,酪蛋白和现在的化学合成而又环保的各种水性胶乳等。广泛应用于彩盒、烟包、纸袋、礼品盒、精装盒和各类手工盒,以及木器家私。

②塑料粘合剂

主要包括丁苯胶、聚氨酯、硝酸纤维素、聚醋酸乙烯等溶剂型粘合剂;乙烯醋酸乙烯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物等水溶型粘合剂;醋酸乙烯树脂、丙烯酸树脂等乳液型粘合剂;聚苯乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸酯等热塑性树脂组成的热熔型粘合剂等。

③木材粘合剂

主要包括骨胶、皮胶、鲠胶、干酪素、血胶等动物胶;也包括酚醛树脂胶、聚醋酸乙烯树脂胶、脲醛树脂胶等合成树脂胶;还包括豆胶等植物胶等。

粘合剂、胶粘剂因表面键合和内力(粘附力和内聚力等)作用,能使一种固体表面与另一种固体表面结合在一起的非金属材料的总称。

①工业用粘合剂

主要是用于彩印包装、建筑装饰及木器家具方面,以达到物与物的联结复合。

②农林用粘合剂

主要用于边坡绿化或其它土壤结构改良,能够使土壤形成团粒结构,达到保墒的效果。同时,能增强土壤的透水性,防止地表径流造成的土壤流失,提高土壤渗透力,保土保肥,缓解和调节土壤水分蒸发,让作物更好的生长。

淀粉粘合剂是水、生淀粉、熟浆糊、苛性钠、硼砂和甲醛的混合物,大概比例是:水80%;淀粉20%(其中生淀粉 占85%,熟淀粉占15%);苛性钠(淀粉总量的)2.4-2.8%;硼砂(淀粉总量的)2.7-3.2%,约10摩尔;甲醛微量。

美国一些纸箱厂使用的淀粉大多是玉米淀粉。有的是未经处理的纯玉米粉,有的则经过了化学处理,特别是经过处理的专用淀粉具有良好的稳定粘性和极好的含水性能。有些淀粉呈粉状,有些为粒状。颗粒只是粉末围成的松块,用于下糊糟中调配整批糊。

有的工厂使用经过特殊处理的玉米淀粉专门制造一种单一粘度的粘合剂,其胶化点为61℃开始,63℃完成。虽然胶化点较低,但粘合剂在粘结时像一般的双面机糊一样,胶化迅速。粘度通常在27~32秒之间。680加仑的浆糊用500公斤淀粉。

淀粉在常温水中搅动后,其质点分散成乳状,但不会溶解,也不会吸收水分。如果停止搅动,淀粉则沉淀于底部逐渐结成硬块,一旦硬块型成,再分散就不那么容易了。分散于水中的淀粉,加热时即开始吸收水分而膨胀。粘合剂配方中使用的是生淀粉,大约在70℃开始膨胀。温度升高到90℃,膨胀作用完成。胶化的淀粉很粘稠,其程度视水中的淀粉量而定。

硼砂也有粉状和粒状之分,细粒状的硼砂最好。硼砂根据强度分两种级别。10摩尔硼砂有10个水分子,称10级水硼砂。5摩尔硼砂有5个水分子,称5级水硼砂。5摩尔硼砂的浓度较高。0.35公斤的5摩尔硼砂相当于0.454公斤10摩尔硼砂。同样量的两种硼砂用错的话,产生的后果是严重的。如果将硼砂加入生淀粉和水乳液中,然后将混合物加热,淀粉吸水后迅速膨胀,并变得比没加硼砂时更粘稠。

硼砂的添加量有一定的限度,否则的话,会影响淀粉的膨胀,胶化的浆糊会变脆,干燥时呈粉末状态。

苛性钠只要含76%氧化钠,而无添加剂的商品级,屑状粒状或片状皆可适用。成份相当于98%的氢氧化钠。苛性钠会吸收空气中的水分后会降低其强度。因此,包装桶如有损坏,不宜使用。打开桶盖取材后,应立即将桶盖盖紧。

苛性钠是一种强碱,干燥状态或溶于水中都严重灼伤肌肤。操作苛性钠时须戴面罩及橡皮手套,并随时准备一瓶醋,以便即刻处理苛性钠沾染的皮肤。苛性钠溶于水时会冒烟,不要吸入冒出来的烟,烟有毒。

苛性钠加入生淀粉与水的乳液中,并将混合物加热,可以降低淀粉膨胀和胶化的温度。根据这一特点,可利用添加苛性钠的量以精确控制淀粉膨胀和胶化的温度。但添加量太大会引起胶化的质点分裂,使粘度降低,并使糊中生淀粉提前胶化。

甲醛呈37%水溶液状态,按配方规定的容积或湿重计量。在一般粘合剂使用甲醛是为了防腐。在一些防水粘合剂配方中则当作一种化学交联剂。操作甲醛须配戴防护设备,因为甲醛对眼睛和皮肤具有强烈的刺激性,应绝对避免吸入。

耐水粘合剂与普通粘合剂不同之处通常是含生淀粉较多,苛性钠较少,不含或很少含硼砂,当然,耐水粘合剂加进了一定量的防水剂。可采用的防水剂很多,都是水溶性树脂。这类树脂与甲醛发生化学交联以后,在糊线上加热就会变成不溶于水、具有一定耐水性的粘合剂。

大部分耐水粘合剂的寿命都有一定限度。有的是随时间的推移逐渐变稠,甚至于在搅动情况下也不能避免。有的机械操作性能好,但耐水程度大幅降低。所以,粘合剂配好之后一定要尽快使用。

增加防水纸板性能的注意事项如下:

防水粘合剂的PH值必须控制在规定限度之内;

必须比正常的糊线涂得更重一些;

生产纸板时尽量多用热能;

面纸水分不宜过高;

必须有更多的搅动,而且贮槽中的防水粘合剂须尽快使用;

如效果仍然不佳,唯一的补救办法是多加树脂。

主要是通过表面吸收水分来完成干固或粘结的。粘合剂中的生固体淀粉,在糊线上胶化吸收水分。粘结时间为几秒钟至一分钟左右。水分逐渐地被周围的空气和纸纤维吸收。这种传统方式的粘合剂一般用于瓦楞纸板生产线,能立即产生坚固的粘结效果。

为达到满意的粘结效果,在淀粉和水乳液中须加入一种稍有粘性的悬乳液,内含预先胶化的淀粉。这种悬乳液能使生淀粉悬浮于水中并防止其沉淀;增加浓度便于被上胶辊带上并在辊上形成适当厚度的糊膜;调节粘度以便使纸纤维适当湿润初步粘附;保证生淀粉分子周围有大量水分,以便加热时淀粉能最大限度地膨胀并完全胶化;须加入苛性钠以调整和控制淀粉的胶化温度,直至最低。

为达到满意的粘结效果,还须加入硼砂,使生淀粉在加热时吸收所有可供吸收的水分;使淀粉胶化时产生适当的粘性和韧性;起到缓冲剂的作用,防止苛性钠在最低胶化温度之下使一部分生淀粉膨胀。

粘合剂多以高分子物质为土体,有的则要加一定的溶剂,依靠化学反应或物理作用来实现固化,这些在粘合剂保管过程中均会缓慢地发生,因此.粘合剂都有一定的储存期,这与储存条件,如湿度、温度、通风等相关。为了确保粘合剂在规定期限内性能基本不变,严格注意保管粘合剂的方法就十分必要。对于不同胶种的粘合剂,因其性质不同,保管条件也不尽相同。

现将几种常用粘合剂保管的注意事项简介如下;

环氧树脂粘合剂应在通风、干燥、阴凉、室温环境储存,期限为半年到一年。

酚醛树脂粘合剂应装在密闭的容器中,储于阴凉、远离火种的地方,期限为半年到l年。

多异氰酸酯胶液应装入棕色瓶中,避光低温储存,不能用金属容器,不能用橡胶与软木瓶塞。并严防水分进入,否则会发生聚合变质;预聚体聚氨酯粘合剂切忌低温储存,以防凝结,甲组分可储存期为2年,己组分要注意防潮,并避免与水分或其它含活泼氢的物质接触,期限为半年到1年。

脲醛树脂粘合剂储存的温度应尽量低.若加入5%的甲醇呵提高储存稳定性。

氯丁橡胶粘合剂的盛装容器,密封性要好.室温下储存,不可温度过高(>30℃)或过低(<5℃),远离火源.储存期为36月。

a-氰基丙烯酸酯粘合剂应在密封、低温、干燥、避光、阴凉的地方储放,期限1年。玻璃瓶盛装要比塑料瓶盛装的储存期长。

厌氧胶应储存在阴凉、避光处,储存期为半年,包装容器的材料应是聚乙烯,切忌使用铁制容器,并不可装满,以免固隔绝空气而聚合变质失效。

SGA粘合剂应密封储存,两组分须隔离,放在阴凉、通风、低温、干燥处,期限为半年到1年。

聚脂酸乙烯酯乳液(乳白胶)应用玻璃、陶瓷、塑料的容器包装,储放温度为5~30c,注意防冻,储存期为1年。

热熔胶应在避光、隔热、室温下储存。

无机粘合剂应密封储存,以防吸潮影响使用。

粘接工艺的程序::表面处理对于不同性质的被粘物和不同的情况,进行表面处理。严格可分为一般方法,化学方法和物理方法。在装饰行业中,主要针对被粘物件进行简单处理。如:尘埃、油污、糙面、水分等方面进行处理,确保被粘面清净、干燥、无油污。

涂胶被粘表面应均匀涂胶,以保证浸润,尽可能避免气泡产生,因有气孔而使粘接强度大大下降,导致发生脱胶。应注意一次对准位置,不可错动,可加压,排除空气,使之紧密接触。

固化胶粘剂通过化学和物理作用,使其胶层变固体的过程。固化是获得粘接性能的最后一步,对粘接强度影响极大。在固化过程中,温度、压力、时间是固化工艺的三个重要参数,每一参数的变化对粘接强度都有直接的影响,(每一种胶粘剂都有特定的固化温度和时间),固化时施加一定的压力,应该说对所有胶粘剂都是必要的,因为加压有利于胶粘剂的扩散渗透,与被粘物紧密接触,有助于排气体、水分,避免产生气泡、孔隙而使胶层均匀及被粘物位置固定。无论是靠化学反应还是物理作用来完成胶层固化,都需要一定的时间,为了固化完全得到最大的粘接强度,必须保证有足够的固化时间,(这是通常所提的要一定时间令胶粘剂达到最终粘力)。


相关文章推荐: