粘合樹脂的介紹(常用粘合性聚合物)
在多層共擠復(fù)合技術(shù)和涂布復(fù)合等技術(shù)中經(jīng)常要用到粘合樹脂,杜美國邦公司稱為TIE,日本三井公司稱為ADMER,以及日本三菱公司,韓國SK公司和阿托非納公司的產(chǎn)品,還有南京奧光和南京六合公司的相關(guān)產(chǎn)品。
粘合樹脂通常是一類接枝改性的聚合物。通過將共聚單體接枝在聚合物的主鏈上形成官能支鏈,使暴露在主鏈外的官能支鏈迅速,高效地與被粘合材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。粘合性材料的潤濕,擴(kuò)散,化學(xué)鍵以及物理糾纏是決定粘合強(qiáng)度的主要因素。
常用粘合性聚合物是一種酸酐改性的乙烯-醋酸乙烯,聚乙烯,聚丙烯聚合物和一些酸共聚物。根據(jù)聚合物載體的種類分別用于粘合PE,PP,沙林,EVA,PA,和EVOH,PVC,紙張等,這類粘合樹脂可用于普通的擠出和共擠出設(shè)備進(jìn)行加工。
粘合樹脂的功能就是將通常來說互相不能粘合的樹脂或基材粘合在一起。其粘合的效果通常用剝離強(qiáng)度表征。
1、酸酐改性的乙烯-醋酸乙烯共聚物(簡稱EVA改性粘合樹脂)
就像EVA一樣,它的改性粘合樹脂有有類似于EVA樹脂的密度和熔指,可粘合多種材料。比如:PE,EVA,PA6,沙林。
EVA改性粘合樹脂在共擠出時(shí)必須保證有充分的時(shí)間使酸酐激活,以確保產(chǎn)生足夠的粘合力。因此溫度的設(shè)置非常重要。為了確保粘合強(qiáng)度,在粘合樹脂接觸其他被粘合材料前,應(yīng)使粘合樹脂的熔體保持在210攝氏度以上的熔體溫度數(shù)分鐘,從而確保其在共擠出加工時(shí)的粘合性能。
為了防止EVA因加工溫度過高而降解,加工溫度應(yīng)該限制在238度。
如果粘合性能良好,則可將加工溫度降至230度左右。粘合樹脂在210度以上的時(shí)間越長,酸酐激活得越充分。但是過高的溫度或擠出機(jī)中死角造成滯留時(shí)間過長可能會(huì)引起樹脂老化。
具體溫度設(shè)置還要根據(jù)螺桿設(shè)計(jì),擠出機(jī)背壓限制,壓力限制,共擠出時(shí)和其它材料的流變性能匹配以及其他材料的熱穩(wěn)定性影響等因素而進(jìn)行調(diào)整。此外粘合樹脂在擠出機(jī)中滯留的時(shí)間也會(huì)影響薄膜的質(zhì)量,應(yīng)該使它在擠出機(jī)中的流動(dòng)盡可能順暢。
由于酸酐改性的EVA粘合樹脂的軟化點(diǎn)較低,所以在加工時(shí)應(yīng)保持?jǐn)D出機(jī)的加料段的溫度盡可能低,然后在壓縮段迅速將溫度升到熔點(diǎn)。
通常可通過用水冷卻料筒喉部和螺桿加料段可避免樹脂架橋問題。要根據(jù)擠出量的需要來選擇合適的螺桿,可以使用標(biāo)準(zhǔn)聚烯烴螺桿但要避免過深的螺槽影響粘合樹脂的剪切熔融。同時(shí)應(yīng)該避免使用過大的螺桿在低速下擠出粘合樹脂。
2、酸酐改性的線形低密度聚乙烯聚合物(簡稱LLDPE粘合樹脂)
具有類似與線形低密度聚乙烯LLDPE的密度和熔體指數(shù)??烧澈隙喾N材料,比如:乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH),PA6,PE,離子型聚合物(沙林)和乙烯的共聚物。具有和LLDPE樹脂有相似的物理性能??捎糜诖的?,流延薄膜/片材等共擠出工藝。用LLDPE粘合樹脂生產(chǎn)聚乙烯阻隔結(jié)構(gòu)的共擠出薄膜比用EVA粘合樹脂為基材的生產(chǎn)薄膜有更好的耐熱性能。
也可以用于共擠出涂布工藝,每個(gè)牌號(hào)的樹脂的流變性能不同,因此都具有其特定的應(yīng)用場合。
LLDPE粘合樹脂對(duì)EVOH有良好的粘合性能,對(duì)PA具有優(yōu)異的粘合性。
同上面EVA一樣,加工溫度的設(shè)定非常關(guān)鍵。
在200度以上的熔融溫度中保持幾分鐘,以激活酸酐基團(tuán)。
在和EVA或EVOH這類樹脂熱敏樹脂材料共擠出時(shí),為了防止EVA和EVOH的溫度過高,酸酐改性的LLDPE粘合樹脂的加工溫度不得超過235度。
如果粘合力足夠好,可將粘合樹脂加工溫度降到210-220度。
當(dāng)和尼龍PA及其他熱穩(wěn)定的樹脂共擠出加工時(shí),它的加工溫度可以高一些,最大不超過250度。并可適當(dāng)降低。超過260度就會(huì)出現(xiàn)晶點(diǎn)問題。
采用共擠出生產(chǎn)工藝時(shí):控制材料和加工工藝參數(shù)并使不同材料的熔體黏度匹配是最關(guān)鍵的工藝技術(shù)。
3、酸酐改性的聚丙烯聚合物(簡稱PP粘合樹脂)
具有類似與聚丙烯PP的密度和熔體指數(shù)??烧澈隙喾N材料,比如:PP,乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH),PA6。
具有和PP樹脂有相似的物理性能。可用于吹膜,流延薄膜/片材等共擠出工藝。
溫度的設(shè)置非常重要。為了確保粘合強(qiáng)度,在粘合樹脂接觸其他被粘合材料前,應(yīng)使粘合樹脂的熔體保持在210攝氏度以上的熔體溫度數(shù)分鐘,從而確保其在共擠出加工時(shí)的粘合性能。
在和EVA或EVOH這類樹脂熱敏樹脂材料共擠出時(shí),為了防止EVA和EVOH的溫度過高,酸酐改性的PP粘合樹脂的加工溫度不得超過235度。
如果粘合力足夠好,可將粘合樹脂加工溫度降到210-220度。
當(dāng)和尼龍PA及其他熱穩(wěn)定的樹脂共擠出加工時(shí),它的加工溫度可以高一些,最大不超過250度。
4、酸酐改性的高密度聚乙烯聚合物(簡稱HDPE粘合樹脂)
具有強(qiáng)韌,耐高溫的特點(diǎn),廣泛用于共擠出流延,吹膜,片材耐煮沸結(jié)構(gòu),PE與PA,EVOH的粘合,鋁塑粘合結(jié)構(gòu)等。
溫度的設(shè)置:酸酐改性的HDPE粘合樹脂的加工溫度不得超過235度。
如果粘合力足夠好,可將粘合樹脂加工溫度降到210-220度。
當(dāng)和尼龍PA及其他熱穩(wěn)定的樹脂共擠出加工時(shí),它的加工溫度可以高一些,最大不超過250度。
5、乙烯和甲基丙烯酸酯的共聚物(主要用于涂布)略
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