技術分享|帶你揭開EVA熱熔膠的真面目

熱熔膠是以熱塑性樹脂為基料，添加各種增粘劑、抗氧劑等輔料，經熔融混合后的一種固體粘合劑。具有不含溶劑，合成方便，固化時間短，粘接范圍廣，存儲運輸方便及綠色環保等優點，因而獲得了快速發展。

我國熱熔膠行業自1985年開始起步，到2004年期間，熱熔膠行業開始了高速發展，產量也是急劇增長，在各行業中的應用也都出現了蓬勃發展。其中，EVA（乙烯-乙酸乙烯酯共聚物）熱熔膠由于具有優異的粘結性能，對所有的材料都有良好的粘結性，且具有較好的膠層韌性、耐候性、耐熱性、熔融粘度低、價格低廉等優點，因此成為熱熔膠中發展快、應用廣、用量大的一類熱熔膠。

EVA熱熔膠通常是由EVA樹脂、增粘樹脂、粘度調節劑、抗氧劑、填料等組成。

EVA樹脂是EVA熱熔膠組成中必不可少的基體樹脂，決定了熱熔膠的內聚強度、柔韌性以及對基材的粘接強度。EVA（乙烯-乙酸乙烯酯共聚物）是由乙烯和乙酸乙烯酯共聚物在一定溫度和高壓下通過本體聚合制成的（結構式如圖1所示）。由于在分子鏈中引入了乙酸乙烯酯單體，提高了聚合物的支化度，從而降低了結晶度，提高了柔韌性、抗沖擊性、填料相容性和熱密封性、樹脂在較寬的溫度范圍內具有良好的柔軟性、耐沖擊強度、耐環境應力開裂性和良好的光學性能，耐低溫及無毒的特性。

EVA樹脂的乙烯和乙酸乙烯酯（VA）單體的比例和含量對于樹脂的性能影響較大，通常在EVA熱熔膠中使用的EVA樹脂VA含量在18-40%之間，VA含量增加，樹脂在低溫狀態下的韌性、耐沖擊性、柔軟性，耐應力開裂性、粘性、熱密封性和反復彎曲性增加，膠接的剝離強度提高，橡膠彈性增大，但強度、硬度、融熔點和熱變形溫也隨之下降。因此根據熱熔膠的不同需求通常會選擇不同VA含量的EVA樹脂單獨或者復配使用。 

增粘樹脂是指能夠增加橡膠材料粘性的一類小分子聚合物，相對分子量通常在10000以下，軟化點介于60℃到150℃之間，玻璃化溫度均高于室溫，具有一定的熱塑性但力學性能極低。增粘樹脂通常不單獨使用，主要作為低分子改性助劑應用于熱熔膠、高分子涂料和橡膠等領域。其中增粘樹脂在熱熔膠領域的應用最為廣泛，全球每年熱熔膠用增粘樹脂的消耗量占其總生產量的60%以上。

EVA熱熔膠常用的增粘樹脂主要分為3個種類：松香樹脂、萜烯樹脂和石油樹脂。松香的主要成分是松香酸（結構如圖2所示），約占其總量的90%以上，此外還有少量的脂肪酸及中性物質。松香酸的結構中含有雙鍵和羧基，具有較強的反應活性，在光、熱、氧條件下不穩定，表現出耐老化性能不好，耐候性不佳，容易產生變色等現象。因此，在松香的基礎上又衍生出氫化松香、歧化松香、聚合松香、酯化松香和馬來酸化松香等多種衍生物。這些衍生物不僅可以改善松香的不穩定性，而且賦予松香更優異的性能，在增粘樹脂中得到廣泛的應用。

萜烯樹脂，又稱蒎烯樹脂。它主要是利用松節油的a-蒎烯或β-蒎烯，在弗克氏催化劑作用下，經陽離子聚合而得的從液體到固體的一系列線型聚合物。并對各種合成物質有良好的相溶性。易溶于芳香烴及植物油。

石油樹脂是由裂化石油的副產品脂肪烴或芳香烴進行陽離子聚合反應得到的化合物。石油樹脂包括純C5石油樹脂、C9石油樹脂和C5/C9共聚石油樹脂。石油樹脂的綜合性能較其他樹脂稍差，但價格較為合適，經過改性的C5石油樹脂，不僅提高了附著力和軟化點，而且由于極性基團的引入，使其極性大大增強。

粘度調節劑，顧名思義，就是一種調節聚合物粘度的助劑，在EVA熱熔膠中常用來降低熔體粘度，改善膠體流動性，還可以縮短晾置時間、減少拉絲現象。用量在熱熔膠中一般不超過25%。

常用的粘度調節劑通常是蠟類的物質，蠟類的種類很多，但并不是所有蠟都適用于熱熔膠領域，動植物蠟中存在的酯類與不飽和鍵會影響熱熔膠的耐老化性與熱穩定性，因此制備熱熔膠用蠟主要以礦物蠟和合成蠟為主，例如：微晶蠟、石蠟、聚乙烯蠟與費托蠟等。

礦物蠟中石蠟的碳原子分布較窄，幾乎以直鏈的形式存在，其穩定性好、熔融黏度低，但石蠟的軟化點與熔點過低，會直接影響熱熔膠的熱學性能；微晶蠟與石蠟相比碳原子分布更寬，分子量也更高，微晶蠟分子鏈中除了直鏈結構還存在支鏈與環狀結構，其分子結晶度低且存在無定型區，微晶蠟具有較優的耐低溫性，其對熱熔膠的玻璃化轉變溫度影響較大，適合耐低溫熱熔膠的制備。

合成蠟中聚乙烯蠟與費托蠟均屬于高結晶蠟，其含有大量正烷烴結構，且具有高硬度、高熔融黏度、耐低溫性、高熔點與軟化點等特點，一般適用于耐高溫、快速固化熱熔膠的制備。

抗氧劑是一類常用于高分子中的化學助劑，能夠起到延緩和阻止聚合物氧化的作用。在熱熔膠中一般也會添加少量抗氧劑，主要是為了防止熱熔膠在高溫制備和施工時的氧化分解而引起的變質和粘結強度下降。常用的抗氧劑包括抗氧劑BHH264、1010、1135、168等。

加入填料可以降低熱熔膠的成本，改善熱熔膠的某些性能。在EVA熱熔膠中加入填料可以提高膠體的耐熱性，減少膠料的收縮，控制膠料的流動性。常用的填料有陶土、白炭黑滑石粉、鈦白粉、硫酸鋇等。

目前熱熔膠主要應用于包裝、木材、書籍裝訂、服裝、汽車、建筑等行業中。在木材加工中多用于家具封邊，在包裝行業中可用于紙板和紙板箱、水泥袋、粘貼標簽、食品包裝、防護包裝、包裝容器密封等領域。在服裝行業常作為熱熔粘合襯布的粘合劑，除此之外還可用于電視機、空調器、電冰箱等電器的制造，以及制鞋工業、PET吹塑瓶與聚烯烴基杯、SO不織布復合水泥包裝袋、地毯背襯的連接，香煙濾嘴的卷接、外包裝撕條、電纜接頭密封、石油管道防腐等領域。