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1、Water Borne & Hot Melts Adhesives 热熔胶和水基胶简介,1,深层分析,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,2,深层分析,機械粘合力 (Mechanical Adhesion),粘合劑,基材,3,深层分析,特性粘合力 (Specific Adhesion),基材,粘合劑,4,深层分析,Bonding Mechanics(胶结原理),WBA Film(水基胶膜),Penetrating La
2、yer(渗透层),HMA Film(热熔胶膜),Porous Substrate(多孔材质),Porous Substrate (多孔材质),CHANGE TO SPEED OF SET,INTERNAL STRENGTH,5,深层分析,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),6,深层分析,INTERNAL STRENGTH(内聚强度),7,深层分析,材破現象 (Substrate Failure),胶,基材A,基材B,8,深层分析,WATER
3、BORNE ADHESIVES水基胶,Natural Adhesive 天然胶 Synthetic Adhesive 合成胶,9,深层分析,SYNTHETIC 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) Copoly
4、mer(共聚物) Acrylic(丙烯酸类),TYPES OF WBA ADHESIVE 水基胶形态,10,深层分析,NATURAL ADHESIVES天然胶,STARCH - DERIVED(淀粉胶) PASTES(浆糊) DEXTRINS(糊精) JELLY GUMS PROTEIN BASED(蛋白胶) ANIMAL GLUE(动物胶) CASEIN(酪蛋白),11,深层分析,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
5、) HIGH VISCOSITY/LOW SOLID(高粘度/低固含),12,深层分析,LIMITATIONS OF STARCH/DEXTRINS(淀粉/浆糊的缺点),LIMITED BONDING(粘力有限) POOR STABILITY(稳定性差) SLOW SETTING(慢干) BACTERIA PRONE(霉),RETURN TO WBA STATUS,13,深层分析,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,14,深层分析,SYN
6、THETIC 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),15,深层分析,SYNTHETIC ADHESIVES(合成胶),COPOLYMER - 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),1
7、6,深层分析,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 (耐水，易清理) GOOD MACHINING(上机性好) WIDE FORMULATING LATITUDE(应用范围广),17,深层分析,SYNTHETIC ADHESIVES(合成胶),LIMITATIONS(缺点) SPEE
8、D 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),18,深层分析,SYNTHETIC ADHESIVES(合成胶),19,深层分析,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 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,20,深层分析,Genera
9、l 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 takes for an adhesive to become stronger than the surface it
10、is bonding by drying.(胶产生足够强度所需时间),21,深层分析,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(润湿性能) Ability of substrate to attract a liquid
11、adhesive (胶在材质上的浸润能力),22,深层分析,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,23,深层分析,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,24,深层分析,WBA bonding mechanics(水基胶胶着过程),25,深层分析,Film Formation(胶膜的形成),Solution(溶液胶),H2O,H
12、2O,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,26,深层分析,SETTING SPEED(固化速度),27,深层分析,RHEOLOGY流变性,SHEAR RATE,VISCOSITY,28,深层分析,PHYSICAL PROPERTIES(重要物性),TDS(产品说明书) Viscosity(粘度) Color(颜色) Solid Content(固含量
13、) pH Value(pH值) Specific Gravity(比重),29,深层分析,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),30,深层分析,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,31,深层分析,Definition o
14、f 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, 冷却后固化粘合,32,深层分析,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,33,深层分析,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
15、水的敏感性低 阻隔性好 储存期长,34,深层分析,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,35,深层分析,The Forming of HM Bonding 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,36,深层分析,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
16、影響熱熔膠溫度的因素,37,深层分析,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,38,深层分析,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,39,深层分析,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),40,深层分析,稀稠度(粘度),Brook
17、field 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,41,深层分析,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 胶上后易压扁,42,深层分析,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
18、跌至测量架底部时的温度,43,深层分析,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,44,深层分析,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,45,深层分析,Effects of Degradation热 老 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
19、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,46,深层分析,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),47,深层分析,拉伸強度 (Tensile),48,深层分析,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 safe
20、r working environment 有一个安全的工作环境 Maintain a consistent application 维持稳定的应用,49,深层分析,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.,50,深层分析,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,51,深层分析,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,52,深层分析,问题讨论,53,深层分析,