一、熱熔膠的基本概念

1.1、熱熔膠的定義

熱熔膠是熱熔膠粘劑的簡(jiǎn)稱，是膠粘劑的一個(gè)重要類別，具有100%固含量、沒(méi)有溶劑、環(huán)保無(wú)毒、快速固化的特點(diǎn)，通常是指在室溫下呈現(xiàn)固態(tài)，當(dāng)加熱到一定的溫度便熔融成粘稠的液體，涂布、潤(rùn)濕被粘物后，經(jīng)過(guò)壓合，冷卻至室溫后，在數(shù)秒鐘內(nèi)便完成粘接的膠粘劑。廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化包裝、衛(wèi)生用品、標(biāo)簽?zāi)z帶、醫(yī)療醫(yī)藥、汽車內(nèi)飾、建筑防水、家俬家具、印刷裝訂、制鞋、服裝等行業(yè)，

1.2、熱熔膠分類

以主體材料來(lái)分，可以分為聚乙烯-醋酸乙烯（EVA）類熱熔膠、聚酰胺（PA）類熱熔膠、聚氨酯（PU）類熱熔膠、聚烯烴（PO）類熱熔膠、嵌段共聚物（SBC）類熱熔膠等等；
以形狀分，可分為熱熔膠粒、熱熔膠棒、熱熔膠塊、熱熔膠膜、熱熔膠粉等等；
以用途分，可分為濾清器熱熔膠、自動(dòng)化包裝熱熔膠、汽車內(nèi)飾用熱熔膠、標(biāo)簽熱熔膠、膠帶熱熔膠、膏藥熱熔膠等等。
其他分類：是否反應(yīng)，顏色，是否天然，是否有感壓性，等等。


1.3、熱熔膠的應(yīng)用領(lǐng)域
熱熔膠產(chǎn)品已應(yīng)用到人們生活的方方面面，涵蓋人們的吃、穿、住、用、行、玩的各個(gè)領(lǐng)域，吃碗泡面、喝瓶水、喝杯酒，穿戴的衣服、鞋子、帽子，樓堂館舍、住的房子，坐的汽車、火車、飛機(jī)，用的冰箱、彩電、洗衣機(jī)、衛(wèi)生紙、牙膏、香皂，美化生活空間的工藝品、裝飾畫、工藝花、兒童玩具、禮品等等，都有熱熔膠的應(yīng)用?？梢哉f(shuō)，在現(xiàn)代人們生活中，熱熔膠的應(yīng)用無(wú)處不在。

1.4、熱熔膠的特性

技術(shù)特性：
固化速度快，數(shù)秒鐘固化，具有加熱即熔、冷卻則粘的特性，便于連續(xù)化、自動(dòng)化高速作業(yè)，提高了生產(chǎn)效率的同時(shí)又降低了成本；
100%固含量，不含溶劑，環(huán)保無(wú)毒，節(jié)能，對(duì)環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生二次污染；
非反應(yīng)型熱熔膠可以反復(fù)熔化粘接，特別適用于一些特殊工藝要求的構(gòu)件粘接，如一些文物的修復(fù)；
可粘接對(duì)象廣泛，既粘接又密封，應(yīng)用范圍特別廣泛，對(duì)紙張、塑料、金屬、陶瓷等都有較好的粘接力；

施工方便 ，設(shè)備占地面積小，節(jié)省人工，可以噴涂、滾涂、刮涂、點(diǎn)涂、線涂等等。

市場(chǎng)特性：

熱熔膠是在客戶產(chǎn)品應(yīng)用上，相對(duì)產(chǎn)品的總價(jià)值，其自身的價(jià)值很小，但對(duì)客戶產(chǎn)品的影響非常巨大，往往就是由于熱熔膠粘接不好而損失客戶產(chǎn)品整體價(jià)值。

1.5 熱熔膠的噴涂方式
可以手動(dòng)膠槍涂膠，也可以自動(dòng)噴膠系統(tǒng)涂膠，涂膠的方式及涂膠的形狀是多種多樣的，有:網(wǎng)版涂布；發(fā)泡涂布；螺旋噴膠；平面刮膠；點(diǎn)狀上膠；條狀上膠；淋膜噴膠等等。

二、熱熔膠的品質(zhì)檢驗(yàn)

熱熔膠作為膠粘劑的一種類型有著自身的特點(diǎn)，非感壓型熱熔膠（EVA\POE、PA等體系）會(huì)檢測(cè)外觀、軟化點(diǎn)、粘度、開(kāi)放時(shí)間、固化速度、內(nèi)聚強(qiáng)度等指標(biāo)，而對(duì)于感壓型熱熔膠（SBC、APAO等體系）會(huì)檢測(cè)外觀、軟化點(diǎn)、粘度、三力（初粘、剝離、持粘）、內(nèi)聚強(qiáng)度、拉伸率等指標(biāo)。針對(duì)膠種的不同應(yīng)用需要檢測(cè)的內(nèi)容和方法往往會(huì)綜合考慮客戶的實(shí)際的生產(chǎn)工藝和應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室模擬評(píng)估測(cè)試，具體的測(cè)試包括：熱熔膠的上機(jī)性能（客戶的涂布工藝及熱熔膠的耐熱穩(wěn)定性），客戶基材的粘結(jié)測(cè)試，測(cè)試樣品的耐高、低溫性能，測(cè)試樣品的加速老化性能（使用期限）等。

2.1外觀等常規(guī)檢查

顏色：透明白色，透明黃色，不透明白色，不透明黃色，等等；

氣味：常溫下的氣味：無(wú)異味，有刺激性氣味；加熱后的氣味變化；

形狀：棒狀、小圓球狀、粒狀、塊狀；

雜質(zhì)：是否有肉眼可見(jiàn)的雜質(zhì)或異物；

硬度：溫度越低硬度越大，越脆；溫度越高，硬度越小，越柔軟。

2.2 軟化點(diǎn)

熱熔膠的軟化點(diǎn)就是膠變成了流體,具有了流動(dòng)性的溫度(測(cè)試方法有環(huán)球法和維卡法) ，他和熔點(diǎn)不同,熔點(diǎn)是膠開(kāi)始熔化的溫度。這個(gè)時(shí)候，熱熔膠會(huì)很軟，有一點(diǎn)點(diǎn)粘力,有一些更能拉出絲來(lái)，但它還未到使用溫度，故這個(gè)時(shí)候的粘接能力亦是較差, 這個(gè)參數(shù)決定了熱熔膠的使用操作溫度。熔點(diǎn)范圍系指用毛細(xì)管法所測(cè)定的從該物質(zhì)開(kāi)始熔化至全部熔化的溫度范圍。環(huán)球法測(cè)試：熱熔膠試樣裝入銅環(huán)中、削平。中央放置規(guī)定重量的鋼珠，油浴升溫5度/min。試樣慢慢軟化而使他從銅環(huán)中落下接觸環(huán)臺(tái)底板時(shí)的溫度為軟化點(diǎn)。同時(shí)測(cè)2個(gè)試樣，測(cè)定值相差4℃以上時(shí)需重測(cè)。

2.3 粘度（稀稠度）

粘度，即稀稠度，為流體(液體或氣體)在流動(dòng)中所產(chǎn)生的內(nèi)部摩擦阻力，其大小由物質(zhì)種類、溫度、濃度等因素決定。一般是動(dòng)力粘度的簡(jiǎn)稱，其單位是帕?秒(Pa?s) cps或毫帕?秒(mPa?s)。
動(dòng)力粘度也被稱為動(dòng)態(tài)粘度、絕對(duì)粘度或簡(jiǎn)單粘度，定義為應(yīng)力與應(yīng)變速率之比，它表征了物質(zhì)在某一溫度下的流動(dòng)性，粘度越低，流動(dòng)性越好。通常使用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)定。將一定量的熱熔膠在給定溫度下加熱，當(dāng)熱熔膠溫度達(dá)到試驗(yàn)溫度時(shí)，選擇適宜的粘度計(jì)轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)速，開(kāi)動(dòng)粘度計(jì)，記錄粘度數(shù)值。

2.4 粘接強(qiáng)度

拉伸強(qiáng)度(Tensile strength) 拉伸強(qiáng)度是試樣拉伸至斷裂時(shí)的最大拉伸應(yīng)力。這一常用術(shù)語(yǔ)過(guò)去很不統(tǒng)一，有稱扯斷力、扯斷強(qiáng)度、抗張力、抗張強(qiáng)度，又有強(qiáng)力，強(qiáng)度之稱，常用的單位為MPa。

剪切強(qiáng)度(Shear strength) 曾稱抗剪強(qiáng)度，是指單位粘接面積上能夠承受平行于粘接面積的最大載荷，常用的單位為MPa。

剝離強(qiáng)度(Peel strength) 曾稱抗剝強(qiáng)度，是指每單位寬度所能承受的最大破壞載荷，是衡量線受力能力的，單位為kN／m。

2.5 開(kāi)放時(shí)間與固化時(shí)間
開(kāi)放時(shí)間：是指熱熔膠從涂布到冷卻失去潤(rùn)濕能力前的時(shí)間，即可操作時(shí)間。超過(guò)這個(gè)時(shí)間粘接性能大大下降，甚至不能粘接。  
固化時(shí)間：是指熱熔膠涂布后從兩個(gè)粘接面壓合到粘接牢固的時(shí)間。他標(biāo)志著干膠速度。開(kāi)放時(shí)間與固化時(shí)間是熱熔膠的重要工藝性能，沒(méi)有統(tǒng)一測(cè)定方法，影響因素較多，比如涂膠溫度、涂膠量、被粘材料、被粘材料的溫度、被粘材料的導(dǎo)熱性能、環(huán)境溫度等。熔融的熱熔膠，開(kāi)始涂布時(shí)，溫度較高，粘度較小，容易浸潤(rùn)，越到后來(lái)，溫度越降低，粘度越大，越不容易浸潤(rùn)。
因此，粘接壓合操作應(yīng)迅速。很多的粘接問(wèn)題都來(lái)自己于粘接操作工藝上，壓合時(shí)間太短，從膠層斷開(kāi)；粘接操作太慢，失去了最佳粘合時(shí)間，沒(méi)有起到粘接作用

2.6 老化與熱穩(wěn)定性

老化： 熱熔膠在加工、貯存和使用過(guò)程中，由于受到外界因素(熱、光、氧、水、射線、機(jī)械力和化學(xué)介質(zhì)等)的作用，發(fā)生一系列物理或化學(xué)變化，使高分子材料交聯(lián)變脆、裂解發(fā)粘、變色龜裂、粗糙起泡、表面粉化、分層剝落、性能逐漸變壞，以至喪失力學(xué)性能不能使用，這種變化的現(xiàn)象叫老化。
熱穩(wěn)定性：熱熔膠在粘接過(guò)程中必須在熔融狀態(tài)下進(jìn)行，隨著加熱時(shí)間的增加，粘粘穩(wěn)定一些時(shí)間后開(kāi)逐漸變大，顏色逐漸變深，到了一定時(shí)間就會(huì)出現(xiàn)結(jié)皮或結(jié)炭現(xiàn)象，這稱之為熱熔膠的老化。因此，要求熱熔膠具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性。

2.7  低溫實(shí)驗(yàn)

把粘接好的產(chǎn)品或部件放到低溫實(shí)驗(yàn)室，在某一溫度下N小時(shí)，看粘接是否完好，待到常溫下測(cè)試其粘接強(qiáng)度，裝甲車、坦克等濾清器有耐-43度的要求。

2.8 流變特性

流變儀是用于測(cè)定熱熔膠流變性質(zhì)的儀器，是觀察熱熔膠高分子材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的窗口，通過(guò)高分子材料，諸如塑料、橡膠、樹(shù)脂中不同尺度分子鏈的響應(yīng)，可以快速、簡(jiǎn)便、有效地進(jìn)行原材料、中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品的質(zhì)量檢測(cè)和質(zhì)量控制。流變測(cè)量在熱熔膠高聚物的分子量、分子量分布、支化度與加工性能之間構(gòu)架了一座橋梁，從而可以進(jìn)行原料檢測(cè)、加工工藝設(shè)計(jì)和預(yù)測(cè)產(chǎn)品性能。
流變曲線圖，藍(lán)色線為儲(chǔ)能模量又稱彈性模量，綠色線為損耗模量，紅色線是儲(chǔ)能模量比損耗模量。通過(guò)流變曲線圖可對(duì)比兩試樣高溫施膠對(duì)基材的浸潤(rùn)能力，開(kāi)放時(shí)間、固化時(shí)間的長(zhǎng)短，耐溫性能，耐高溫耐低溫性能等等。使研發(fā)和產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控在原有各種監(jiān)測(cè)方法的基礎(chǔ)上，從更接近于粘接本質(zhì)的角度，更加量化和可視化。

3.1 綜述    

有數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，至2020年我國(guó)車用濾器器市場(chǎng)需求將增加至11.6億套，市值超過(guò)1000億元。隨著汽車市場(chǎng)的發(fā)展，型號(hào)種類越來(lái)越多，其中的濾清器也越來(lái)越多樣化，有圓桶型、板塊型、不規(guī)則型等等，貨車大型車通常用圓桶型的，而轎車、SUV應(yīng)用的通常是板塊型的。汽車濾清器的粘接主要在濾紙折紙、牙脊膠線（固定牙型膠）、端蓋粘接、濾紙合縫、密封圈粘接、邊框粘接等等。隨著中國(guó)汽車工業(yè)輕量化、降噪減震、低排放、低VOC、低氣味等要求，汽車濾器用膠也隨之有了一些新的特點(diǎn)與發(fā)展方向。熱熔膠，因?yàn)榫哂协h(huán)保無(wú)毒、快速固化、氣味低、低VOC、粘接面廣泛的特點(diǎn)，是濾清器行業(yè)用膠粘劑的發(fā)展方向。

3.2 濾芯折紙粘接

膠機(jī)供應(yīng)穩(wěn)定，熔化充分，保持膠在特定的溫度下，粘度穩(wěn)定，流動(dòng)性均勻，保證膠線均勻無(wú)氣泡。熔膠機(jī)：膠箱溫度150度、膠管溫度140度、噴頭溫度130度；涂好膠后，把材料放入干燥箱，在90度置24度小時(shí)，看其膠紙變化，不可以位移，變形。

3.3背脊膠線

小轎車、SUV等小型車的濾清器，為了加固牙型濾芯，把濾芯上縱向打上數(shù)條膠線，以把牙型濾紙連接起來(lái)，形成一個(gè)牢固的整體。常用PA熱熔膠，要求膠具有一定的硬度，使濾清器堅(jiān)挺，也要有一定的柔性，即使在較低溫度下，膠線也不能發(fā)脆斷裂。不同主機(jī)廠商對(duì)耐高低溫的要求。

3.4 粘接合縫：

濾紙未端合縫粘合，濾紙與濾紙之間接縫的粘接，通常用EVA熱熔膠、PO熱熔膠、PA熱熔膠，空濾的濾紙接縫常用EVA或PO熱熔膠，而油濾中的濾芯接縫現(xiàn)在多用PA聚氨酯熱熔膠粘接，用金屬夾條連接密封也常見(jiàn)。PA膠有非常好的耐高溫、耐介質(zhì)的能力。熱熔膠形態(tài)多數(shù)為棒狀，用熱熔膠膠槍熔化膠，手動(dòng)涂布在接口濾紙上合縫。

3.5 端蓋的粘合

金屬端蓋或塑料端蓋與濾芯之間的粘合，通常采用雙組份PU膠，采用熱熔膠的也不少，這類熱熔膠要求流動(dòng)性要好，粘接強(qiáng)度滿足要求，還有一定的耐高溫性能和低溫性能。燃/機(jī)油濾用PA熱熔膠，耐高溫達(dá)到180 ～190度

3.6 空調(diào)濾清器邊框粘接

空調(diào)濾清器邊框封條粘接，封邊條通過(guò)滾輪后，熱熔膠機(jī)的槍頭均勻刮膠，之后，人工把封邊條粘貼到濾芯的四周，以完成粘接密封。空調(diào)濾清器封邊膠多數(shù)是EVA熱熔膠，要求流動(dòng)性好，粘接強(qiáng)度高，耐低溫性能優(yōu)良。也有一些廠商用手動(dòng)熱熔膠槍熔熱熔膠棒，把膠涂在封邊條上，再貼到濾芯上。
 

4.1 熱熔膠本身的性能，顏色、氣味、粘度、軟化點(diǎn)、抗高溫耐低溫性能、持粘力、剝離力、拉申力、TG等等；

4.2 被粘基材：被粘基材千差萬(wàn)別，其表層疏密程度、極性、耐候性、與膠的親密性、基材溫度等等都對(duì)粘接有著較大的影響；

4.3 涂膠設(shè)備、工藝：涂膠設(shè)備的熔膠能力、供膠能力、穩(wěn)定性、整機(jī)運(yùn)行速度、壓合時(shí)間、壓合力量大小、操作人員的工作習(xí)慣等等都影響到粘接的效果

4.4 環(huán)境因素：涂膠過(guò)程中環(huán)境的溫度、濕度等等對(duì)粘接有較大影響；被粘接產(chǎn)品在運(yùn)輸、存儲(chǔ)、使用過(guò)程等生產(chǎn)周期中的環(huán)境條件，對(duì)粘接提出了要求，振動(dòng)、高溫、低溫、介質(zhì)等環(huán)境因素。
 

五、小結(jié)

1、熱熔膠，因?yàn)?00%固含量，沒(méi)有溶劑，低氣味，環(huán)保無(wú)毒，快速固化，粘接材料廣泛的特點(diǎn)，合適自動(dòng)化生產(chǎn)，是汽車濾清器行業(yè)用膠粘劑的發(fā)展；
2、選擇與使用熱熔膠，要達(dá)到良好的粘接效果，需要了解熱熔膠的性能、綜合考慮粘接工藝、主機(jī)廠對(duì)濾清器的要求、濾清器存儲(chǔ)使用環(huán)境情況等等；
3、在更高或更低的溫度下、在汽油和機(jī)油等介質(zhì)中，粘接依然牢靠，性能穩(wěn)定的產(chǎn)品，還有成本壓力，這將是汽車濾器清器熱熔膠的發(fā)展方向；
4、“熱熔膠在汽車濾清器中的應(yīng)用”是一個(gè)研究課題，需要熱熔膠廠商、汽車濾器清廠商、熱熔膠涂布設(shè)備商、主機(jī)廠商信息共享，一起來(lái)研究，以更好促進(jìn)行業(yè)發(fā)展，減少信息不對(duì)稱而造成的浪費(fèi)。
 

參考文獻(xiàn)

1、《熱膠膠粘劑使用手冊(cè)》   石軍、呂鳳亭編著
2、《膠粘劑在濾芯中的應(yīng)用》 2004年《粘接》施獻(xiàn)生 文
3、 《熱熔膠黏劑：制備·配方·應(yīng)用》  李盛彪 編著
4、  成銘內(nèi)部培訓(xùn)資料

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成銘膠粘劑 ｜ 專注熱熔膠研究