家具封边用热熔胶的研制.docx

家 具 封 边 用 热 熔 胶 的 研 制李晓平1 ,王洪学2 ,翁向丽1(1. 东北林业大学 黑龙江省哈尔滨市 150040 ; 2. 黑龙江省石油化学研究院 黑龙江省哈尔滨市 150040)摘要 :讨论了用于家具封边的 EVA 型热熔胶材料性能与配方筛选 ,研制出一种综合性能好的家具封边用热熔胶 。关键词 : 热熔胶 ; EVA 树脂 ; 家具封边中图分类号 : TQ436. 4 ; TS664. 05文献标识码 :A文章编号 :1004 - 2849 (2003) 04 - 0033 - 03石蜡大庆石化前言乙烯蜡碳酸钙 高岭土大庆石化河北唐山东矿化工厂 天津化学试剂三厂有绿色胶粘剂美称的热熔胶许多优越性能被人们越来越多的认识到了 。它无溶剂无污染 ,具有固 化速度快 、生产效率高 、贮运方便 、对各种材料都有 很好的粘接性能等优点 ,近几年来发展速度很快 ,应 用领域越来越广阔1 、2 。它在家具制造业中的应用 更是锦上添花 , 使家具制品更加精制 、完美和耐2 . 6 - 二叔丁基对甲酚 (BHT)上海向阳化工厂1 . 2仪器设备电加热套 ,软化点测定仪 ,拉力机 制备方法 首先向带有电加热套及搅拌器的广口反应瓶中用3 、4。由于热熔胶在制品上的大量应用 , 逐渐地1 . 3暴露出它的一些不足和存在的一些问题 。比如粘接强度不够 ,耐高低温性能不好 ,夏天炎热冬天寒冷被 粘的封边条由于温度变化易产生脱落现象 ,影响产 品质量 。根据厂家和用户提出的实际问题 ,通过材 料和配方的筛选 ,研制出一种耐温性能好 、粘接强度 高的热熔胶 ,该产品在几个厂家应用 ,得到一致的好 评 。加入蜡类 、增粘剂和 BHT。温度控制在 180 - 200 ,待物料熔化后 ,启动搅拌 ,慢慢加入 EVA 树脂和填 料 ,等物料混合均匀后出料 ,冷却成型 。1 . 4测试方法软化点按 GB/ T15332 - 94 方法进行 , 剪切强度按 GB/ T7124 - 86 方法进行 , 剥离强度按 GB/ T2791 - 1995 方法进行 。1 实验部分1 . 1原料EVA 树脂 EVA 树脂 EVA 树脂 EVA 树脂2结果与讨论KA - 10 、KC - 10日本住友210 # 、250 #2 . 1EVA 树脂对配方性能的影响EVA 树脂是构成热熔胶的主要成分 ,它能提供 粘接强度 、内聚强度和柔韧性 , 关系到胶的固化速 度 、粘度 、伸长率等性能 。对胶的性能起着直接的 、 决定性的作用 ,它的用量多少及选用的型号 ,对胶的 配方性能都有影响 。EVA 树脂由于 (VA) 含量不同 及熔融指数 (MI) 的不同而有不同型号产品 。VA 含日本三井9004 # 法国 Ato920 #韩国现代松香甘油酯张家港阳光萜烯酚醛树脂福建清流 C9 石油树脂上海金森 聚合松香桂林化工厂 收稿日期 :2002 - 09 - 28 ,修回日期 :2002 - 11 - 08作者简介 :李晓平(1950 - ) ,女 ,1977 年毕业于黑龙江大学化学系 ,现为东北林业大学材料科学与工程学院副教授 ,木材科学与工程系主任 ,多年从事教学与木材胶粘剂的研究。 参加本课题研究的还有甄德飞、陈达( 木材科学与工程专业 98 级毕业生) 。Vol . 12 . 434 CHINA ADHESIVES量的高低对粘接性能有直接的影响 ,VA 百分含量太低其性能接近低密度的聚乙烯 , 刚性高 , 粘接力不 好 ;含量太高 ,富有弹性 ,质软 ,熔体粘度低 ,凝聚力 下降 。固定配方的其他组份 ,加入质量分数为 60 % 的 EVA 到配方中 ,用不同 VA 含量 EVA 作主体材料 配制热熔胶测试结果见表 1 。度随 EVA 用量增加强度增加 ,加入量在 50 %左右剪切强度 、剥离强度及破坏状态综合性能比较好 。表 3 不同 EVA 用量配制的热熔胶性能对比EVA 在配方中百分质量 ( %)剪切强度(MPa)剥离强度(N/ cm)破坏状态2540505560658. 17. 56. 44. 84. 64. 5124447797086BA A A AB表 1 不同 VA 含量的 EVA 配制的热熔胶性能对比VA 含量软化点剪切强度剥离强度EVA 型号 ( %) ( ) (MPa) (N/ cm) 920 #2820 #KC - 103325AC4030AC182028334089888386814. 34. 12. 92. 61. 54342587983注 :试片破坏类型 ,A 胶层破坏 ,B 粘附破坏2 . 2增粘剂的选择及用量增粘剂在热熔胶配方中的作用是降低粘度改变 胶的润湿性 ,能提高胶液与被粘表面的浸润性和初 粘性 ,使其与被粘物充分粘合 ,从而提高粘接强度 。 我们分别选用了松香 、聚合松香 、石油树脂 、松香甘 油酯 、松香季戊四醇酯 、萜烯树脂 、萜烯酚醛树脂等 不同增粘剂进行配方筛选试验 。通过粘接木材 ,人 造板 、PVC 、ABS、赛璐珞等不同材料剪切和剥离强度 试验 ,萜烯酚醛树脂对各种材料粘接的综合性能最 好 。选用 EVA (28/ 150) 树脂加入不同量的萜烯酚醛 树脂配制的热熔胶剪切和剥离强度性能对比如表 4 所示 。注 :920 # 、2820 # 、KC - 10 熔融指数 150 ;3325AC 熔融指数 43 ;4030AC 熔融指数 55 。从表 1 可以看出 ,随着 VA 含量的增加 ,剪切强度下降而剥离强度升高 。考虑家具封边胶的综合性 能 ,选用了 VA 含量是 28 %的型号 。固定 VA 含量 是 28 % ,用不同熔融指数 EVA 配制的热熔胶性能对 比见表 2 。表 2不同熔融指数 EVA 配制的热熔胶性能对比表 4 不同萜烯酚醛树脂用量配制的热熔胶性能对比熔融指数软化点( )剪切强度(MPa)剥离强度(N/ cm)EVA 型号萜烯酚醛树脂加入 剪切强度剥离强度(N/ cm)破坏状态210 #KC - 109004 #KA - 10250 #400150252015788397981021. 82. 85. 45. 86. 74458618395的百分质量 ( %)(MPa)2540505560652. 25. 76. 45. 64. 95. 1626042393221BA A A AB从表 2 可以看出 ,随着 EVA 型号熔融指数的逐渐变小 ,热熔胶的软化点 ,剪切强度 ,剥离强度都在 增大 。而且熔胶的粘度也随熔融指数变小而增大 , 考虑家具封边胶的综合性能要求 ,我们选用 VA 含 量 28 %熔融指数 150 的 EVA 做主体材料 ,配制的家 具封边热熔胶综合性能较好 。确定了 EVA 型号后 , 我们又对 EVA 的用量进行实验 , 不同 EVA 百分用 量对热熔胶性能的影响如表 3 所示 。从表 3 可看出随着 EVA 用量的增加剪切强度 在下降 ,当加入量大于 50 %以后剪切强度变化就不 太大了 。加入量从 40 %到 60 %是胶层破坏 ,剥离强注 :试片破坏类型 ,A 胶层破坏 ,B 粘附破坏从表 4 可以看出随着萜烯酚醛树脂用量的增加 剥离强度下降 。萜烯酚醛树脂加入量在 40 % 到50 %较为理想 ,综合性能比较好 。2 . 3蜡类的选择及用量为了进一步调整热熔胶的粘度 ,润湿性和固化 速度 ,在配方中加入了少量的蜡类 。我们分别对石 蜡 、微晶蜡 、沙索蜡 、乙烯蜡等蜡类进行实验 ,选用乙 烯蜡综合性能比较好 。在配方中加入不同量的乙烯 蜡 ,测试的剪切和剥离性能对比如表 5 所示 。第 12 卷第 4 期中 国 胶 粘 剂35 表 5 配方中加入不同量乙烯蜡测得剪切和剥离强度对比软化点 90剪切强度 MPa6 . 4 剥离强度 N/ cm 64 该胶与同类的进口胶和国产胶性能对比如表 6所示 。乙烯蜡加入的百分质量 ( %)剪切强度(MPa)剥离强度(N/ cm)2. 557911132. 65. 75. 54. 74. 33. 5504844343331表 6该胶与进口胶和国产胶性能对比胶种剪切强度 (MPa)剥离强度 (N/ cm)自制胶国产胶 进口胶6. 45. 35. 9645860从表 5 可以看出剪切强度先是随着乙烯蜡增加而增加 ,然后下降 ,剥离强度是随着乙烯蜡增加而减 少 。4 %到 5 %是本配方较为理想的加入量 。3 结论(1) EVA 树脂中的 VA 含量多少和熔融指数大小对配制出热熔胶性能影响很大 。(2) 萜烯酚醛树脂做家具封边热熔胶的增粘剂 粘接强度高 。(3) 蜡类可调整家具封边用热熔胶的粘度和固 化速度 。(4) 家具封边用热熔胶中加入填料可调解胶的 整体性能 ,降低成本 。2 . 4填料及抗氧剂为了降低家具封边用热熔胶的成本 ,调整固化 速度 ,提高胶的耐热性 , 减少胶料的收缩性及流动 性 ,在配方中加入了一定的填料碳酸钙 。为了防止 胶料热氧化和老化 ,在配方中加入了少量的抗氧剂 。家具封边胶基本配方EVA 树脂40 - 50 (质量份)2 . 5参考文献顾继友 主编. 胶粘剂与涂料M . 北京 :中国林业出版 社 , 1999 ,6.王洪学 , 赵淑媛 , 白续铎. EVA 型热熔胶材料与性能J . 化学与粘合 ,1998 , (2) :10.MCDONALD M. Hot2Melt AdhesionM . Noyes Data Corpo 2ration 1971.BEEMAN DL . Hot Melt Adhesives M . 1978增粘剂填 料 蜡 类 抗氧剂40 - 505 - 203 - 81 - 5123家具封边胶基本性能外观棕黄色颗粒2 . 64Preparation ofhot melt adhesive for edge bonding of furnitureL I Xiao2ping1 ,WAN G Hong2xue2 ,W EN G Xiang2li1(1 . Northeast Forestry University , Harbin 150040 , China ;2 . Heilongjiang Research Institute of Petrochemistry , Harbin 150040 , China)Abstract :Components properties and formulation