影响EVA热熔胶性能的因素探析

杨勇

（中国石化化工销售有限公司华东分公司，上海 200050）

1 引言

近些年来，我国政府加大了对环境污染的整治力度，环保问题成为当前各个行业领域必须面对的重大挑战，这也在一定程度上促进了节能环保相关产业的发展。在胶粘剂领域内，EVA热熔胶具有制备简单、环保无毒等特点，并且对绝大多数物质都有热胶接力，这些方面的优势促使EVA热熔胶被迅速应用在众多行业领域内。在实际制备EVA热熔胶的过程中，需要加强对其性能影响因素的研究，以便于针对具体胶粘对象采取合理的制备方式。

2 EVA热熔胶的组成元素

2.1 EVA

不同种类的EVA，其热熔胶的柔韧性以及内聚强度等特性也存在一定差异。所以，在选择EVA的类型时，必须将熔融指数、熔点以及VA含量作为最基本的参考要素。当VA含量一定时，熔融指数如果发生改变，就会导致EVA其他相关性能也出现变化[1]。所以，在制备热熔胶时，可根据其性能要求选择相应VA含量、熔点以及熔融指数的EVA混合在一起。

2.2 增粘树脂

增粘树脂包含诸多不同的种类，其在热熔胶制备中的应用，能够在很大程度上增强胶粘剂对被粘物的润湿性和结合力，进而促使其粘接强度的有效提升。增粘树脂的相对分子质量是在10000之内，其软化温度为70℃到150℃之间。增粘树脂通常包含有石油树脂、萜烯树脂、氧茚树脂以及松香及其衍生物四个种类。

2.3 蜡

蜡是一种良好的黏度调节剂，其类型和使用量直接决定了EVA热熔胶的质量。蜡的种类非常多，主要包括石油蜡、合成蜡、植物蜡、动物蜡以及矿物蜡等。其中石油蜡和矿物蜡的熔点相对较低，而植物蜡和动物蜡含有很多双键，无法用在热熔胶内，合成蜡的种类也比较多，并且由于合成技术以及合成材料不同，其合成蜡的性能和种类也存在一定差异。

2.4 抗氧剂和颜填料

普通聚烯烃所用抗氧剂都能在EVA热熔胶中使用，不过一般的配方内大都使用抗氧剂246或抗氧剂1010。将颜填料添加到热熔胶中，能够有效降低热熔胶的固化收缩率及其制备成本，同时也能进一步丰富热熔胶的色彩，增强其填缝性。

3 影响EVA热熔胶性能的因素分析

3.1 影响EVA热熔胶黏度和流动性的因素

EVA热熔胶的黏度与流动性在很大程度上取决于其施胶性能。在制备EVA热熔胶时，选用熔融指数较大的EVA以及熔体黏度较小的增粘树脂都能有效降低热熔胶的黏度，同时也可通过选用不同熔融指数的EVA来对施工黏度进行合理调节。但在影响EVA热熔胶黏度和流动性的诸多因素中，蜡是最主要的影响因素，由于在EVA热熔胶中蜡的黏度最小，如果适当加大蜡的用量，就能有效降低EVA热熔胶的黏度，并相应增强其流动性。在实际制备EVA热熔胶的过程中，可尽量采用分子质量与黏度都比较小的蜡，以相应增加EVA用量。

3.2 影响EVA热熔胶粘接性的因素

EVA热熔胶的最主要性能之一就是其所具有的粘接性，而能够对其粘接性产生影响的因素也非常多。

第一，EVA在极大程度上决定了EVA热熔胶的粘接性，如果增加EVA中的VA含量，EVA热熔胶的粘接性就会加大增强，而含VA量较高的EVA热熔胶常常用来对聚乙烯等无极性的非多孔材料进行粘接。

第二，增粘树脂与蜡通过自身的化学结构以及熔体黏度来影响EVA热熔胶的粘接性。EVA热熔胶深入多孔材料的难度随着增粘树脂与蜡熔体黏度的降低而降低，进而产生机械结合。蜡的表面能相对较低，EVA热熔胶的润湿度会随着蜡量的增加而提升，进而增强EVA热溶胶的粘接性。由于微晶蜡热熔胶的模量相对较低，凝定时间比较长，所以，可用于取代石蜡，以改善价键力造成的黏附问题[2]。

对于极性材料，使用带有极性基团的蜡能够有效增强EVA热熔胶的粘接性。热熔胶的粘接性还与胶体系相容性有密切关系。例如，蜡与EVA，当蜡和含VA量23%左右的EVA相容性最好，极易生成共结晶，粘接性也非常强。如果EVA含VA量在10%之下时，EVA比蜡的结晶时间要早，变成了蜡的填料，这种情况下的热熔胶的粘接性就很不理想。

3.3 影响EVA热熔胶拉伸强度和模量的因素

VA含量与熔融指数的不同，EVA强度也存在较大差异。一般情况下，熔融指数相对较小的EVA强度就比较高,在此基础上制备成的热熔胶强度也相对较高。与此同时,在一定相容性范围内，蜡能够在一定程度上促使热熔胶强度与模量的加大，而如果存在不相容情况，则会相应增强胶的刚性，而难以提升其强度。通常情况下，可利用正烷烃含量高的高结晶蜡来提升EVA热熔胶的拉伸强度与模量。

3.4 影响EVA热熔胶延伸率和柔韧性的因素

EVA热熔胶的柔韧性在很大程度上取决于其EVA分子质量，热熔胶柔韧性与熔融指数呈正相关。同时，蜡也在很大程度上影响到EVA热熔胶的柔韧性。相比于石蜡，微晶蜡的柔韧性更强，而窄分布合成蜡与EVA的乙烯链段更为相容，所以，采用微晶蜡取代石蜡，或采用窄分布合成蜡取代一般合成蜡，能够有效增强EVA热熔胶的柔韧性。

蜡结构中的环化烷烃含量比较高，由其制备成的EVA热熔胶的延伸率也相对较高。在书籍装订以及冰箱包装过程中，对EVA热熔胶的延伸率与柔韧性都要求较高，所以，该类EVA热熔胶的制备材料中常用微晶蜡。

3.5 影响EVA热熔胶玻璃化温度的因素

EVA热熔胶的玻璃化温度对其低温性能有直接性影响,在玻璃化温度以下范围内,热熔胶比较脆弱,在受到一定外力作用时极易发生断裂现象。EVA热熔胶中的EVA玻璃化温度比较低,而增粘树脂和蜡的玻璃化温度则相对较高。根据相关理论可知，在组分相容情况下,混合体系的玻璃化温度就在组分高低玻璃化温度范围内,取决于混合体系的混合比。在组分不相容情况下,就会有几个不同的玻璃化温度出现。EVA热熔胶也不例外,聚乙烯蜡与EVA不易相容,而石蜡以及微晶蜡等与EVA容易相容。在热熔胶中添加一定的软微晶蜡能够少量提升热熔胶的玻璃化温度,而高熔点合成蜡会在很大程度上提升EVA热熔胶的玻璃化温度。另外，若要降低EVA热熔胶的玻璃化温度,尽可能使用增粘树脂，因为其玻璃化温度较低。

3.6 影响EVA热熔胶开放时间的因素

EVA热熔胶开放时间是指在施胶后，不会由于凝定或结晶丧失润湿能力而依然可以使用的时间间隔。EVA热熔胶的开放时间一般以秒为单位。从增粘树脂体系方面来讲,蜡的加入通常会促使开放时间减少,其影响程度因蜡的性质不同而有所变化。通常情况下,蜡用量越大,熔点越高,结晶度越大,而EVA热熔胶的开放时间就会变得越短。不同功能要求的EVA热熔胶的开放时间也存在一定差异。例如，工艺品所用EVA热熔胶的开放时间相对较长，这样能够为手工操作和调整提供足够时间。而高速纸板密封所用热熔胶的开放时间则相对较短,这对缩短工期有很大帮助。

4 结语

总之，EVA热熔胶性能受诸多因素的影响，不同的因素环境下，EVA热熔胶的性能也会产生一定变化。所以，工作人员应充分了解EVA热熔胶的组分，并据此深入剖析影响EVA热熔胶性能的因素。只有充分把握了各种因素对EVA热熔胶的影响情况，才能根据各种胶粘对象的实际需要，有针对性地制备相应类型的EVA热熔胶，从而进一步扩大EVA热熔胶的应用范围。