水基型、熱熔型、無溶劑型…六大環(huán)保型膠黏劑大盤點(diǎn)
由于傳統(tǒng)膠黏劑含有游離TDI，具有溶劑殘留、易燃易爆、VOC排放等污染隱患。因此，環(huán)保型膠黏劑已成為膠黏劑不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展方向。
環(huán)保膠黏劑是指無有機(jī)溶劑或僅有低含量有機(jī)溶劑的膠黏劑，從環(huán)保性上講是指對消費(fèi)者、對加工者友好，對環(huán)境、資源友好，符合“環(huán)保、健康、安全”三大要求的膠黏劑。
環(huán)保型膠黏劑主要包括：
水基型
熱熔型
無溶劑型
紫外光固化型
高固含量型
生物降解型
水基型膠黏劑
簡介：
以水作為分散介質(zhì)的膠黏劑，是環(huán)保膠黏劑的一大類。溶劑型膠黏劑是以苯、甲苯等有機(jī)溶劑作為分散介質(zhì)的均相體系，物相是連續(xù)的；而水基膠黏劑是以水作為分散介質(zhì)的非均相體系。
分類：
以水作為分散介質(zhì)的膠黏劑，又分為水溶型膠黏劑、水分散型膠黏劑和水乳型膠黏劑。
水基型膠黏劑按原料來源主要分為水基聚氨酯膠黏劑、水基聚丙烯酸酯膠黏劑、水基環(huán)氧膠黏劑、水基有機(jī)硅膠黏劑、聚醋酸乙烯類乳液膠、氯丁乳膠等。
水基型膠黏劑主要包括酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛、聚乙酸乙烯乳液、EVA乳液、聚丙烯酸酯乳液、水性聚氨酯，以及水乳性環(huán)氧膠，后者在國內(nèi)屬起步階段。
優(yōu)缺點(diǎn)：
水基型膠黏劑是膠黏劑發(fā)展趨勢之一，與溶劑型膠相比，具有無溶劑釋放，符合環(huán)境要求，成本低，不燃，使用安全等優(yōu)點(diǎn)。固含量相對較高，可達(dá)50％～60％。但由于水的揮發(fā)較慢，使膠固化減慢或需加熱干燥設(shè)備。
國外很多政府部門頒布法令限制揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)的使用，膠黏劑從溶劑到水基型的轉(zhuǎn)變已成必然，國內(nèi)外正在大力研究開發(fā)。
發(fā)展歷史：
水基(性)膠黏劑是一個最古老品種，在古代人們?nèi)且院泄悄z、干酪素等天然物系的水溶性高分子做膠黏劑的。
水基型橡膠-金屬膠黏劑是其中應(yīng)用最廣泛的一種，它的首次突破始于在1981年開發(fā)成功的Chemosil XW 3447。它在粘接性和耐剎車液方面的性能超過所有溶劑型產(chǎn)品。但在與天然橡膠的粘接性方面不如溶劑型產(chǎn)品。
熱熔膠
簡介：
熱熔膠通常是指在室溫下呈固態(tài)，加熱熔融成液態(tài)，涂布、潤濕被粘物后，經(jīng)壓合、冷卻，在幾秒鐘內(nèi)完成粘接的高分子膠粘劑。熱熔膠由聚合物基體、增黏劑、蠟類、抗氧劑、增塑劑和填充劑等組合配置而成，不含溶劑， 100%固含量，無毒、無味，被譽(yù)為“綠色膠粘劑”。
分類：
按化學(xué)組分分類：EVA類、聚酰胺類、聚酯類、SBS類、SIS類、聚氨酯類
按類型分：反應(yīng)型熱熔膠黏劑、水分散型熱熔膠黏劑、生物降解熱熔膠黏劑、熱熔壓敏膠
優(yōu)點(diǎn)：
1，熱熔膠棒粘合速度快，便于連續(xù)化，自動化高速做業(yè)，成本且低；
2，無溶劑公害，不燃燒；
3，不需要干燥工藝，粘合工藝簡單；
4，產(chǎn)品本身是固體便于包裝，運(yùn)輸，儲存，占地面積小，存儲方便；
5，有較好的粘接強(qiáng)度，有柔韌性；
6，可粘接對象廣泛，即粘接又密封；
7，光澤和光澤保持度良好，屏蔽性好。
缺點(diǎn)：
1， 性能上有局限，耐熱性不夠，粘接強(qiáng)度不高，耐藥品性差；
2， 需配備專門的熱熔設(shè)備來施工，如熱熔膠機(jī)，熱熔膠槍；
3， 在粘接上會受氣候季節(jié)的影響。
發(fā)展歷史：
1965年，美國Shell化學(xué)公司將SBS和SIS商品化之后，就開始用于制造熱熔壓敏膠，并將SIS作為熱熔壓敏膠的首選原料。
無溶劑型膠黏劑（又稱反應(yīng)膠）
簡介：
無溶劑化系指膠粘劑中不含溶劑，因無溶劑向大氣揮發(fā)，不會造成污染和危害。絕大多數(shù)環(huán)氧膠、厭氧膠、α—氰基丙烯酸酯膠、需氧改性丙烯酸酯結(jié)構(gòu)膠粘劑、無溶劑聚氨酯膠、光固化膠粘劑都屬無溶劑型品種。
分類：
近年來國外無溶劑膠粘劑發(fā)展很快，從技術(shù)水平來看，由開始的第一代產(chǎn)品已發(fā)展到目前的第三代產(chǎn)品。第一代無溶劑膠粘劑為單組分濕固化型。第二代無溶劑膠粘劑為雙組分反應(yīng)型。第三代無溶劑膠粘劑克服了第二代存在的缺點(diǎn)，復(fù)合制品的質(zhì)量，完全可以達(dá)到溶劑型膠粘劑復(fù)合制品的質(zhì)量。第三代無溶劑膠粘劑主要特征有：
（1）主劑采用端異氰酸根低聚體，這樣使得膠粘劑游離異氰酸根含量降低，進(jìn)一步減小了對環(huán)境的污染，同時改變了熱封強(qiáng)度差的問題；
（2）降低了膠粘劑的粘度，改善了膠粘劑對膜的潤濕性，提高了膠粘劑在膜表面的涂布分散性能。因此既提高無溶劑膠粘劑復(fù)合制品的質(zhì)量，也可提高機(jī)速，增加生產(chǎn)效率。
優(yōu)缺點(diǎn)：
與其他類型膠黏劑對照，無溶劑膠黏劑存在以下特點(diǎn)：
（1）無溶劑膠黏劑由于不含有機(jī)溶劑，所以不燃、不爆，運(yùn)輸便利，且儲存安全；
（2）無溶劑膠黏劑復(fù)合的產(chǎn)物無殘留溶劑，無毒、無害、無異味；
（3）在生產(chǎn)作業(yè)中，沒有溶劑釋放到空氣中，不影響相關(guān)人員健康；
（4）無溶劑復(fù)合設(shè)備沒有干燥系統(tǒng)，能耗少；
（5） 生產(chǎn)速度快，效率高。世界上無溶劑復(fù)合的最高速度可達(dá)到480m/min，而操作溶劑型膠黏劑的干式復(fù)合速度僅能達(dá)到其一半的程度；
（6）操作無溶劑膠黏劑綜合成本相對較低。當(dāng)然其采辦單價較其他產(chǎn)物高些，但其上膠量少，僅膠黏劑用量便可節(jié)省30%～40%，綜合成本比溶劑型干式復(fù)合可降低50%以上；
（7）投資少：無溶劑粘合劑產(chǎn)品雖然比溶劑型產(chǎn)品價格要高，但是綜合成本比溶劑型低。因?yàn)槿軇┬彤a(chǎn)品需要干燥等工序，生產(chǎn)速度較慢，而且質(zhì)量控制比較復(fù)雜，所以綜合成本要高。不過無溶劑設(shè)備的初期投資比較高。
發(fā)展歷史：
陶氏從1970年就開始研發(fā)無溶劑膠粘劑，是世界上最先研制出滿足薄膜蒸煮應(yīng)用和滿足鋁箔蒸煮應(yīng)用的無溶劑型膠粘劑企業(yè)，擁有全球第一個高溫蒸煮無溶劑膠、非阻隔型無溶劑膠等專利。
1974年德國Henbets公司首先用無溶劑型聚氨酯膠粘劑制成復(fù)合包裝材料。
由于其明顯的經(jīng)濟(jì)性、安全性及在環(huán)境保護(hù)上的優(yōu)勢。從20世紀(jì)80年代起，美國、意大利、法國、德國、日本等已經(jīng)開始大量使用無溶劑復(fù)膜膠粘劑。
天然膠和改性天然膠
簡介：
天然膠是人類最早使用的膠黏劑，此類膠原料易得、生產(chǎn)工藝簡單、使用方便、一般為水溶性，且大多無毒。
天然膠和改性天然膠這是人類最早使用的膠粘劑，至今已有數(shù)千年的歷史，在人類社會發(fā)展和歷史進(jìn)程中，卻起了很大的促進(jìn)和推動的作用，此類膠原料易得、生產(chǎn)工藝簡單、使用方便、一般為水溶性，且大多無毒。
分類：
天然膠粘劑的品種很多，來源可以分為：植物膠黏劑、動物膠黏劑、礦物膠黏劑和海洋生物膠黏劑等，而按照化學(xué)結(jié)構(gòu)可以分為：葡萄糖衍生物、氨基酸衍生物以及其他天然樹脂膠粘劑。
天然膠粘劑可分為無機(jī)類和有機(jī)類，有機(jī)類又可分為蛋白質(zhì)類和碳水化合物類。按其化學(xué)組成分為三大類:蛋白質(zhì)膠、碳水化合物膠(如淀粉膠、纖維素膠等)和其他天然樹脂膠(如木素、單寧、蟲膠、松香、生漆等)。
主要有六個種類：
1、 淀粉膠黏劑
2、 纖維素類膠黏劑
3、 蛋白質(zhì)膠黏劑
4、 單寧膠黏劑
5、 木素膠黏劑
6、 阿拉伯樹膠膠黏劑
優(yōu)缺點(diǎn)：
天然膠黏劑的特點(diǎn)是制備方法簡單、粘接速度快、施工方便、價格便宜，而且大多為水溶性，無毒或低毒。但天然膠黏劑的原料來源受地區(qū)、季節(jié)、氣候等多方面自然條件的限制，粘接力較低，不能適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)，因而20世紀(jì)50年代以后，大部分被合成膠黏劑所取代。
耐水性差、貯存穩(wěn)定性差、易霉變、初黏力不強(qiáng)，自然干燥速度慢
發(fā)展歷史：
以淀粉膠黏劑為例，最早將淀粉作為膠黏劑使用的是埃及人，他們用含淀粉的膠黏劑黏結(jié)紙草條；以大豆蛋白膠黏劑為例，1923年，Johnson申請了大豆蛋白膠黏劑的專利；1930年，杜邦研制了大豆蛋白脲醛樹脂木板膠黏劑。
無機(jī)膠黏劑
簡介：
無機(jī)膠黏劑是由無機(jī)鹽、無機(jī)酸、無機(jī)堿和金屬氧化物等組成的一系列范圍相當(dāng)廣泛的膠黏劑。
分類：
無機(jī)膠粘劑的品種很多，按固化機(jī)理來分，一般可以分為以下四類：
空氣干燥型：如水玻璃、粘土等；
水固化型：如石膏、水泥等；
熔融型：如低熔點(diǎn)金屬、玻璃膠黏劑等；
化學(xué)反應(yīng)型：如硅酸鹽、磷酸鹽等膠黏劑。
優(yōu)缺點(diǎn)：
一般的有機(jī)膠粘劑能承受的高溫通常都在100℃以下。如乳膠在60℃以下，環(huán)氧樹脂在100℃左右，酚醛樹脂在220℃左右。而無機(jī)膠粘劑能承受的高溫達(dá)600—900℃，改進(jìn)成分后達(dá)到1800℃以上。無機(jī)膠粘劑的突出優(yōu)點(diǎn)是耐高溫性極為優(yōu)秀，而且又能耐低溫，可在-183~2900攝氏度的溫度范圍內(nèi)使用。耐油性優(yōu)良，同時使用方便，可以室溫固化。缺點(diǎn)是耐酸堿性和耐水性，脆性較大、不耐沖擊，而且耐老化性不夠頑固。
無機(jī)膠粘劑具有以下特點(diǎn)：
1)耐高溫，又能耐低溫，無機(jī)膠粘劑本身可承受1000℃左右或更高的溫度,經(jīng)過改良的無機(jī)膠可耐1800℃高溫。
2)通常是水溶性的，毒性小，不燃燒，無環(huán)境污染。
3)熱膨脹系數(shù)小，僅為鋼鐵的1/10，陶瓷的1/3。
4)耐油、耐輻射、不老化，耐久性好。但是不耐酸、堿的腐蝕、耐水性較差，脆性較大，不耐沖擊。
5)可以室溫固化，基本不收縮，有的反而略有膨脹。
6)套接、槽接粘接性強(qiáng)度高，不宜平接。套接拉伸剪切強(qiáng)度大于100MPa。
7)無機(jī)膠大部分是由固體與液體混合而成的一種糊狀物。原料易得，價格低廉，使用方便。
發(fā)展歷史：
據(jù)考證，秦兵馬俑博物館出土的秦代大型彩繪銅車馬中，銀件連接處就使用了無機(jī)膠黏劑，其成分與現(xiàn)代的磷酸鹽膠黏劑基本相同。
紫外光固化型膠黏劑
簡介：
紫外光固化膠又稱無影膠，UV膠，是一種必須通過紫外線光照射才能固化的膠粘劑。可以作為粘接劑使用，也可作為油漆、涂料、油墨等的膠料使用。UV是英文Ultraviolet Rays的縮寫，即紫外光線，是可見光以外的一段電磁輻射，波長在100~400nm的范圍。
紫外光固化膠粘劑是利用光引發(fā)劑在紫外光照射下,引發(fā)不飽和有機(jī)單體進(jìn)行聚合、接枝、交聯(lián)等化學(xué)反應(yīng)達(dá)到迅速固化的一類膠粘劑。
分類：
根據(jù)聚合固化機(jī)理的不同,可以將紫外光固化膠分為自由基型和陽離子型
優(yōu)缺點(diǎn)：
固化速度快，幾秒至幾十秒即可完成固化，有利于自動化生產(chǎn)線，提高勞動生產(chǎn)率
●固化后即可進(jìn)行檢測以及搬運(yùn)，節(jié)約空間
●室溫固化，節(jié)省能源，例如生產(chǎn)1g光固化壓敏膠的所需能量僅需相應(yīng)水性膠粘劑的1%，溶劑型膠粘劑的4%�？捎糜诓灰烁邷毓袒牟牧希贤夤夤袒牡哪芰颗c熱固化樹脂相比可節(jié)約能耗90%
●固化設(shè)備簡單，僅需燈具或傳送帶，節(jié)約空間
●單組分系統(tǒng)，無需混合，使用方便
●對于溫度，溶劑和潮濕敏感的材料可以使用
●控制固化，等待時間可以調(diào)整，固化程度可以調(diào)整
●可以重復(fù)施膠多次固化
概括的來講，有七大優(yōu)點(diǎn)：
1、單組分，與自動涂膠機(jī)配套；
2、固化速度快；
3．粘接材料廣泛；
4、光學(xué)性能優(yōu)，有無影膠之稱；
5、粘接強(qiáng)度高，可結(jié)構(gòu)粘接；
6、間隙填充能力強(qiáng)；
7、環(huán)保、無污染。
發(fā)展歷史：
由于具有固化時間短、能量利用率高、固化溫度低、不污染環(huán)境等特點(diǎn),所以它一出現(xiàn)便受到了人們的廣泛關(guān)注,從50年代以來發(fā)展非常迅速。
高固含量型膠黏劑
簡介：
水性膠粘劑固含量的高低直接影響到水性膠的施工性、干燥時間、初粘效果、粘接強(qiáng)度。目前市場上常用的水性膠粘劑乳液固含一般都在50%～55%。
特點(diǎn)：
1. 同等條件下（配方、環(huán)境、設(shè)備、工藝），固含量越高（溶劑減少），黏度也越大；反之亦然
2. 面密度越小，則固含量相應(yīng)降低；面密度越大，固含量相應(yīng)增加。
優(yōu)缺點(diǎn)：
在紙品包裝膠中，同等配方條件下固含量高的膠水初粘要好，定位速度快，且同樣的上膠量因?yàn)橛行镔|(zhì)含量高，所以粘接效果好。特別是在全自動機(jī)用膠的配方，這一優(yōu)勢尤為明顯。在PVC地板膠或瓷磚背膠中，固含量高的膠水由于膠膜更飽滿，更適合于粗糙表面的粘接。同時固含高的產(chǎn)品，成膜速度快，完全固化時間短，大大提高了施工效率。
發(fā)展方向：
以聚氨酯類為例，低粘度、高固含量的少溶劑（或低毒溶劑）或無溶劑聚氨酯膠粘劑產(chǎn)品才是雙組份溶劑型聚氨酯類膠粘劑的可替代產(chǎn)品。
生物降解型膠黏劑
簡介：
生物降解是指有機(jī)化學(xué)品在生物所分泌的各種酶的催化作用下,通過氧化、還原、水解、脫氫、脫鹵等一系列化學(xué)反應(yīng),使復(fù)雜的、高分子量的有機(jī)化合物轉(zhuǎn)化為簡單的有機(jī)物或無機(jī)物(如ＣＯ2和水)的過程。
可生物降解膠黏劑由于可在自然環(huán)境下自然降解，有利于保護(hù)環(huán)境，擁有很好的應(yīng)用前景。
可生物降解膠粘劑主要采用可降解的聚合物作為基體樹脂，輔以適當(dāng)?shù)脑稣硠⒃鏊軇�、抗氧劑和填料等制備而成�?/span>
分類：
根據(jù)所用基體樹脂的不同，可分為聚酯類(如PET)、聚氨酯(PU)類、聚酰胺(PA)類、乙烯/醋酸乙烯(EVA)類、嵌段共聚物類(如SDS)、聚烯烴類和橡膠類等可生物降解膠粘劑。
可生物降解膠黏劑的基體樹脂主要有天然高分子材料和合成高分子材料。天然高分子材料包括淀粉，聚羥基烷酸酯(PHA)、植物蛋白等，合成高分子材料主要是聚乳酸(PLA)等。天然高分子材料合成的可生物降解膠黏劑最大優(yōu)點(diǎn)是在儲存和應(yīng)用過程中具有良好的穩(wěn)定性，而用過廢棄后又能快速降解。
優(yōu)缺點(diǎn)：
在環(huán)保意識不斷增強(qiáng)的今天，可生物降解型膠粘劑越來越受到人們的關(guān)注。雖然，可生物降解膠粘劑具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但也存在著一些缺點(diǎn)，如在使用過程中穩(wěn)定性較差，粘接強(qiáng)度還有待于進(jìn)一步提高。
發(fā)展歷史：
目前，國外對有關(guān)可生物降解型膠粘劑的研究(包括該類膠粘劑的制備、性能及其在各領(lǐng)域中的應(yīng)用)報道較多�？缮锝到庑湍z粘劑在醫(yī)用、包裝等領(lǐng)域中具有非常廣闊的應(yīng)用前景，并且作為環(huán)保型膠粘劑，將是膠粘劑工業(yè)今后發(fā)展的主要方向之一。
文章來源：網(wǎng)絡(luò)
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