傳統熱熔膠的優缺點與解決方案

熱熔膠優點

1. 隨著人們的安全健康意識的覺醒，以及化學知識的普及，溶劑型的膠水由于其嚴重的環境污染特性，逐漸被市場所淘汰。

傳統的熱熔膠與熱熔壓敏膠都是100%固含量的熱塑性材料，其固化機理是通過溫度降低的方式來實現的。因此與溶劑膠和水性膠相比，不含有任何可揮發性的有機溶劑，也就是我們通常說的VOC(Volatile Organic Compound)。

因此，在生產、運輸、存儲和使用過程中都非常健康安全環保，近些年發展非常迅速。

據統計，國內熱熔膠行業總產能以每年10%以上的速度增長，其實在2021年國內受疫情影響，經濟增長放緩的背景下，2021年總體銷售額仍然相比2020年增長超12%，達到244.85億元。

2. 由于僅需要降溫即可實現固化的特點，相比于傳統溶劑膠和水性膠，熱熔膠不需要動輒幾米甚至十幾米的冗長烘道，極大地降低了廠家的生產設備投資成本。

而快速的固化速度，也使得熱熔膠在所有類型的膠黏劑中，成為最適合高速生產作業的膠黏劑種類。據統計目前標簽和膠帶行業的生產設備速度已經達到1000m/min，傳統的水性膠或者油性膠是遠遠無法滿足如此快速生產的要求。

圖片熱熔膠缺點

盡管傳統的熱熔膠具有上述如此多的優點，但是它們在某些應用場景中，還是無法完全替代溶劑型和水性膠黏劑。

其主要缺點有兩個：

1. 它們是熱塑性的材料，因此其制品在使用環境的溫度接近或者高于其軟化點時，會發生熔融流動或者蠕變的現象，而熱熔膠受常見的三種熱塑性彈性體（例如SBC、EVA、APAO）的限制，其軟化點一般都不高于100℃。

因此熱熔膠不適合用于高溫并且長時間使用的環境中。

目前使用溫度高于100℃的環境中，仍然是以溶劑膠或者說油膠為主。當溫度高于200℃后，溶劑膠也無法滿足要求，此時往往只有聚酰胺（PA）產品能夠承受如此高溫。

2. 絕大多數的熱熔膠所使用的熱塑性彈性體和增粘劑都非常容易被有機溶劑（例如甲苯、二甲苯等）或者增塑劑（如礦物油、環烷油等）溶解。

一個非常典型的案例，之前我們有許多采用SBC來制作熱熔壓敏膠的客戶，在PVC材料表面涂布熱熔膠后，放置1個月后，就會因為增塑劑的滲入，而導致熱熔膠失去內聚力，粘性也急劇下降。 

雖然PVC材料本身由于氯元素的存在，使其具有非常高的表面能，并且本身也具有一定的剛性，按道理來講，PVC材料應當非常容易被各種膠黏劑進行粘接。

但是當熱熔膠粘合在高增塑劑的PVC表面時，PVC內部的增塑劑（鄰苯二甲酸酯）會逐漸遷移至表面，而熱熔膠由于吸收這些增塑劑，其成分比例和粘性會逐漸發生改變，最終失去粘性。

現有改善缺點的方案

如何改善熱熔膠的耐熱性能和耐增塑劑這兩個缺點呢？

目前單純地改善熱熔膠的配方其實是無法取得突破性的成果。近年來，有很多新的技術被行業內所開發和使用。

其中使用較為成熟，目前已經市場化的技術有兩種：

一種是使用濕氣反應固化的聚氨酯（PUR -Reactive Polyurethane)；

另一種是使用紫外光（UV）或電子束（E-beam）輻射固化交聯的丙烯酸酯預聚物（pre-polymer or macro-monomer）和苯乙烯嵌段共聚物（SBC），當然目前后者的開發仍然存在諸多難點有待解決。

這些膠黏劑在交聯固化后的分子量變成無限大，除了原有的物理交聯點外，具有了更多的化學交聯點，因此可以得到優異的耐高溫和耐增塑劑特性。

由于未經交聯之前的丙烯酸酯或聚氨酯的預聚物粘度都比較高，因此加工方式普遍采用了與傳統熱熔膠相近的加熱熔膠設備來進行噴涂，之后再通過輻射或者濕氣固化的方式來引發交聯。

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