Что такое клеи-расплавы?

Глава 1: Принцип действия клеев-расплавов

В этой главе будут рассмотрены клеи-расплавы, процесс их производства и принцип их действия.

Клеи-расплавы также известны как клеевые соединения. Они представляют собой термопластичные полимерные клеи, которые остаются твердыми при комнатной температуре. Клеи-расплавы разжижаются при нагревании до температуры, превышающей их точку размягчения.

 

Температура их размягчения относительно низкая по сравнению с различными компонентами упаковки. Разжижение клеев-расплавов позволяет использовать их во многих отраслях. В жидком состоянии термоплавкие клеи активируются и обеспечивают сцепление поверхности.

Клеи-расплавы в твердом состоянии присутствуют во многих формах. Это могут быть шарики, кубики, гранулы, стружка, подушечки или клеевые палочки. В зависимости от области применения расплав holt можно выдавливать из форсунки, распылять или раскатывать по поверхностям.

Сырье , используемое в клеях — расплавах

Исходные материалы, входящие в состав термоплава, влияют на его стоимость, эксплуатационные характеристики, функциональность и доступность. Как правило, термоплав состоит из полимера и множества добавок, которые могут иметь различные формы.

 

Некоторыми из этих добавок являются антиоксиданты, смолы, пластификаторы и воски. Для придания расплаву дополнительных свойств можно добавлять другие химические вещества.

Полимеры в клеях — расплавах

Полимеры считаются основными составляющими термоплава. Различные типы клеев представляют собой полимеры. Это повторяющиеся и длинные цепочки специфических молекул, которые обладают разными свойствами. Полимеры отвечают за большинство физических свойств, присущих горячим расплавам.

Полимеры придают термоплавкому материалу термостойкость, гибкость, прочность, устойчивость к сдвигу и ударам. Вышеуказанные характеристики в значительной степени зависят от типа полимера, молекулярной массы и количества. Высокое содержание полимеров в расплаве означает высокую вязкость. Вязкость определяется как мера толщины жидкости. Большее содержание полимера также означает большую прочность и гибкость.

Смолы в клеях — расплавах

Смолы отвечают за липкость горячего расплава. Липкость определяется как показатель липкости клея, который обычно представляет собой период, в течение которого клей остается нетронутым после его нанесения. Кроме того, смолы контролируют смачивание клея. Это означает, что смолы контролируют период, в течение которого он остается жидким, пока горячий расплав находится в контакте с поверхностью основания.

 

Смолы оказывают большое влияние на природу расплава. Выбор смолы зависит от различных факторов, таких как температура размягчения, совместимость с основным полимером и специфическая адгезия. Большинство типов смол, используемых в горячем расплаве, — это канифоль и гидрированная канифоль, сложный эфир канифоли, гидрированный углеводород, терпенфенол, С5 и С9.

В некоторых расплавах также используются ароматические мономеры. При добавлении большего количества смолы получается горячий расплав с минимальной липкостью и гораздо более высокой скоростью высыхания. И наоборот, при меньшем количестве смолы горячий расплав получается более агрессивным и жестким.

Воски в клеях — расплавах

Время раскрытия и скорость схватывания в горячем расплаве в первую очередь зависят от воска. Время раскрытия определяется как количество времени, необходимое для образования соединения. Время составляет от нескольких секунд до длительного периода при работе с некоторыми горячими расплавами, чувствительными к давлению. Установленная скорость предназначена для измерения того, насколько быстро горячий расплав может образовать соединение приемлемой прочности.

Полученные значения должны полностью соответствовать параметрам, используемым на производственных линиях. Воск также влияет на термостойкость и адгезию расплава к окружающей среде. Типы восков, обычно используемых в горячих расплавах, — это синтетические воски, микрокристаллические воски и натуральные воски. Количество или процентное соотношение молекулярной массы, кристалличности и температуры плавления определяют характеристики воска.

Горячий расплав будет обладать большей вязкостью при меньшем содержании воска. В результате он будет более гибким и очень агрессивным при склеивании. При меньшем содержании воска горячий расплав проявляет меньшую агрессивность при склеивании, снижает вязкость и схватывается намного быстрее.

Антиоксиданты в клеях — расплавах

Основное применение антиоксидантов в горячих расплавах заключается в защите материала от разрушения с течением времени. Обычно антиоксидантами, используемыми в горячих расплавах, являются ароматические амины, фенолы, BHT, фосфиты и фосфаты. Антиоксиданты добавляются вместе со стабилизаторами в очень небольших количествах. Они не влияют на физические свойства расплава. Антиоксиданты помогают защитить расплав в расплавленном состоянии при нанесении и при компаундировании расплава.

Пластификаторы в клеях — расплавах

Пластификаторы являются одними из наиболее часто используемых добавок в термоплавкие материалы, помимо смол и полимеров. Они используются в качестве второго базового полимера для придания горячему расплаву большей прочности и гибкости. Чаще всего это углеводородные масла с небольшим содержанием ароматических веществ, а их химические характеристики такие же, как у парафина. Пластификаторы хорошо известны своей низкой летучестью. Они не имеют запаха, а пластификаторы обеспечивают более низкую вязкость расплава и более быстрое смачивание. В дополнение к основным ингредиентам, при формировании клея-расплава используется множество других добавок для придания ему определенных желаемых характеристик. Например, биоциды помогают предотвратить рост бактерий; наполнители придают прочность и объем и, в то же время, снижают стоимость; и, наконец, термоплавкие материалы можно комбинировать с различными пигментами, антипиренами и даже блестками.

 

Глава 2: Производство и свойства клеев — расплавов

В этой главе будет рассказано о производстве и свойствах термоплавких клеев.

Как производятся клеи — расплавы

Клеи-расплавы представляют собой термопластичные пластмассы; они становятся податливыми или пластичными при нагревании и затвердевают при охлаждении. Клеи-расплавы не содержат жидкости в какой-либо форме. Сырьем, необходимым для их образования, являются смолы, полимеры, пластификаторы, воски и антиоксиданты. Как только они установлены, термоплавкий клей затвердевает и превращается в конечный продукт, готовый к поставке или использованию во многих отраслях промышленности. Полиуретан, металлоцен, термоплавкий материал EVA и полиэтилен являются распространенными термоплавкими клеями.

Горячие расплавы нагревают до тех пор, пока они не станут жидкими. Затем жидкость наносится на исходную поверхность изделия путем распыления, раскатывания или экструдирования в предписанном количестве. После этого он подвергается кратковременному воздействию для достижения влажности и оптимальной температуры для сцепления с исходной поверхностью. Затем две поверхности соединяются. В некоторых случаях поверхности необходимо сжимать друг с другом для обеспечения прочного и оптимального сцепления.

 

Свойства добавок — расплавов

Определяющими свойствами и характеристиками термоплава являются цвет расплава, температура разрушения, точка размягчения, вязкость, термостабильность, петлевая дорожка, адгезия к основанию и другие механические свойства.

 

Вязкость: Вязкость — это показатель толщины жидкости и того, какое сопротивление она оказывает течению. Жидкости с высокой вязкостью движутся очень медленно, как масло. Преимущество жидкостей с более высокой вязкостью заключается в том, что они легко текут. Вязкость горячего расплава в значительной степени зависит от температуры нанесения, варьируясь от 250 до 350 ° F (от 121 до 176 ° C). Скорость сдвига является важным фактором, который следует учитывать при определении вязкости. Для определения вязкости горячего расплава используется множество устройств. К таким приборам относятся капиллярные реометры, термоэлемент Брукфилда и динамический механический анализ. Единица измерения вязкости называется poise.

Цвет расплава: Для измерения цвета расплава с помощью количественных и субъективных процедур используется числовая шкала. К ним относятся методы Хантера, Гарднера, Сэйболта и индекса желтизны.

Отслаивание: Отслаивание определяется как мера усилия, необходимого для разрыва соединения между двумя поверхностями, которые соединены вместе. Единицами измерения отслаивания являются фунты на дюйм. Отслаивание можно измерять под разными углами, а также для разных поверхностей.

Определение температуры разрушения: Температура разрушения — это температура, при которой горячий расплав перестает работать. Температура разрушения подразделяется на два типа: температура разрушения адгезии при отрыве и температура разрушения адгезии при сдвиге. При низкой температуре разрушения адгезии отслоение поверхностей, склеенных горячим расплавом при высоких температурах, становится очень легким. При температуре разрушения адгезии на сдвиг под сдвигом понимается сила, действующая на одну поверхность при скольжении по другой. Во время испытания на сдвиг образец устанавливают вертикально и прикрепляют груз. На прочность расплава влияет время, необходимое для отделения поверхностей друг от друга.

Температура размягчения: Температурой размягчения любого клея или горячего расплава считается температура, при которой горячий расплав начинает течь. Основными факторами, определяющими температуру размягчения термоплава, являются температура перехода основного полимера и используемый воск. Наиболее часто используются кольцевой и шариковый методы, а также методы Меттлера.

Адгезия к основанию: Это в значительной степени зависит от типа используемого материала. Для определения таких характеристик, как прочность сцепления, можно использовать фактические основания. Свойства могут быть проверены при различных температурах окружающей среды, повышенных и ниже уровня окружающей среды.

 

Термостойкость: Стабильность термоклея при различных температурах показывает, насколько долговечным он будет в целом. Испытание на термостойкость проводится путем нагревания термоклея до температуры, при которой он находится в рабочей среде. Термоклей, обладающий хорошей стабильностью, не разлагается при экстремальных температурах. Тест на термостабильность помогает оценить изменение вязкости и образование обугливания, кожицы, краевых колец, изменения цвета и образования геля.

Образование холодных трещин: Некоторые горячие расплавы имеют тенденцию к растрескиванию в конце температурного диапазона. Для определения температур, при которых происходит растрескивание, проводятся испытания. Горячие расплавы на основе резины используются при температурах в диапазоне от 10 до 30 ° F (от -12 до -1 ° C), в то время как другие горячие расплавы используются при температурах примерно от 15 до 45 ° F (от-9 до 7 ° C).

Петлевая клейкость: Петлевая клейкость в основном используется для горячих расплавов, чувствительных к давлению. Это горячие расплавы, которые склеиваются только при приложении давления. Петлевая дорожка измеряет агрессивность горячего расплава. Единицами измерения являются унции. Если для вытягивания горячего расплава требуется большее усилие, то он считается более агрессивным.

Механические свойства: Механические свойства очень важны для горячего расплава. Этими механическими свойствами являются предел текучести, величина напряжения, которое может быть приложено к горячему расплаву до того, как он окончательно деформируется, и предел прочности при растяжении, величина усилия, необходимого для разрушения образца.

 

Подложки , подходящие для клеев — расплавов

Благодаря своей гибкости, простоте нанесения и низкой температуре плавления по сравнению с другими типами клеев, клеи-расплавы подходят для многих различных подложек или материалов. Клеи-расплавы намного безопаснее использовать на следующих подложках:

• Дерево
• Пластмассы
• Бумага
• Гофрированный картон
• Стекло
• Металлические
• Ткани

Глава 3: Типы клеев — расплавов

К типам клеев — расплавов относятся:

Клеи из этиленвинилацетата (EVA)

Этиленвинилацетат (EVA) представляет собой полимерную основу, которая используется в стандартной упаковке промышленных клеев-расплавов. EVA производит высокоэффективные и очень конкурентоспособные добавки-расплавы для упаковки. Этиленвинилацетат считается основным вариантом для многих применений, поскольку он обеспечивает один из самых высоких диапазонов производительности во всех доступных на сегодняшний день областях применения. Этиленвинилацетат может использоваться как с клеями-расплавами при традиционных температурах нанесения, так и с клеями-расплавами при низких температурах нанесения.

 

Полиэтиленовые клеи

Полиэтилен — это полимерная основа, которая хорошо подходит для герметизации лотков и картонных коробок. Эти клеи имеют очень слабый запах, светлый цвет и легко отделяются от металлических поверхностей для легкой очистки. Полиэтилен не идеален для склеивания подложек и поэтому подходит для использования при традиционных температурах нанесения.

 

Металлоценовые клеи

Металлоценовые полимеры существовали десятилетия назад. Их комбинировали с другими компонентами для обеспечения высокой стабильности изделий из термоплавкого материала. Они обеспечивали прочность при хранении как в горячих, так и в холодных условиях. Они стали самой быстрорастущей полимерной основой. Металлоцен сводит к минимуму разрушение от воздействия тепла и уменьшает количество обугливания, одновременно повышая эффективность холодного и теплового соединения. Некоторые из доступных сегодня клеев содержат металлоцен; однако многие варианты с различной стабильностью, ценовой категорией и характеристиками сцепления отличаются от оригинальных продуктов.

 

Клеи на основе APAO (аморфных полиальфа-олефинов)

Аморфные поли альфа олефины (APAO) используются в основном там, где требуется длительное время работы или где требуется адгезия к пластмассам. Эти типы клеев имеют липкую, мягкую и очень эластичную текстуру. Это делает их очень хорошим выбором для сборки изделий, в том числе для придания гофрированной упаковке защитной пены и склеивания гофрированных пластиковых контейнеров.

 

Полиамидные клеи

Полиамидные клеи превосходны там, где требуется устойчивость к высоким температурам. Они также полезны в ситуациях, требующих высокой прочности при монтаже и стойкости к растворителям и маслам. Полиамиды считаются отличным выбором для обработки древесины, фильтров и других областей применения, требующих высокой производительности. Полиамиды требуют применения при экстремальных температурах около 400 ° F (204 °C). Однако они не проявляют большой стабильности при нагревании, как и другие типы клеев.

 

Глава 4: Области применения и преимущества клеев-расплавов

В этой главе будут рассмотрены области применения клеев-расплавов и их преимущества.

Области применения клеев — расплавов

Клеи-расплавы находят широкое применение в самых разных отраслях промышленности. Ниже приведены некоторые из основных отраслей, в которых используются добавки-расплавы.

• Электроника: Электронные инновации затрагивают практически все сферы нашей жизни. Разрабатываемые в настоящее время составы помогают упростить электрическое соединение, обеспечивают критически важную защиту и обеспечивают целостность конструкции.
• Автомобильная промышленность: Термоплавкие клеи используются в автомобильной промышленности для сборки автомобильных сидений, аксессуаров и отделки салона. Они имеют решающее значение в автомобилестроении для снижения веса, повышения производительности и обеспечения экологичности.

 

• Медицинские устройства: Клеи необходимы для производства и проектирования медицинских устройств. Более высокий рост потребности в клеях обусловлен увеличением числа случаев ухода за пациентами на дому, появлением менее инвазивных устройств и ужесточением требований к материалам.
• Бумажная упаковка: Спрос потребителей сильно изменил потребность в бумажной упаковке. Термоплавкий клей предлагает более подходящие варианты упаковки и бумажных контейнеров.
• Транспортировка: Транспортная отрасль переходит с металлических крепежных элементов на клеи-расплавы, поскольку их склеивание более долговечно, а их решения для ламинирования удаляют все винты, сварные швы и заклепки для получения более гладкой структуры.
• Спорт и мода: Сектор спорта и моды сталкивается с растущими производственными и трудовыми затратами. В сочетании с другими процессами термоплавкие клеи помогают решить некоторые из этих проблем.
• Пищевая промышленность: Благодаря своей способности выдерживать экстремальные температуры и влажность клеи-расплавы идеально подходят для многих применений в производстве напитков и пищевой промышленности. Универсальность делает клеи-расплавы хорошим вариантом для герметизации потребительской упаковки. Клеи увеличивают скорость конвейера и сокращают отходы материалов в качестве варианта герметизации картонных коробок и футляров.
• Деревообработка и мебель: Важно повысить эффективность, качество и экологичность мебельных компонентов. Производители используют клеи-расплавы для изготовления корпусных деталей, панелей и сборки мебели.
• Переплетные материалы: Термоплавкие клеи используются крупными независимыми переплетчиками и производителями для скрепления конечного продукта.
• Упаковка: Во всех отраслях промышленности термоплавкие клеи идеально подходят для герметизации гофрированных изделий и картонных коробок, для стабилизации поддонов, герметичной упаковки и многого другого.

Применение методом распыления горячим расплавом

Нанесение клея-расплава распылением очень эффективно, быстро и результативно. Они наносятся путем манипулирования непрерывным шариком клея для образования рисунка с помощью сжатого воздуха. Для максимального увеличения времени безотказной работы машины необходимо контролировать применение, чтобы избежать таких проблем, как:

• Плохое покрытие – пустоты или зазоры между клеем вместо равномерного покрытия основания
• Вытекает – клей проходит через основание и контактирует с нижележащей поверхностью
• Низкая периодичность нанесения – между участками распыления образуются следы клеев

Охлаждение и схватывание клеев начинаются с использования форсунки для распыления термоплава. Этот метод наиболее подходит для очень больших площадей поверхности.

Нанесение покрытий на щели из горячего расплава

Покрытие пазов термоплавким клеем включает нанесение слоя термоплавкого клея на основу. Это делается до их затвердевания и охлаждения. Покрытие пазов горячим расплавом обычно используется при работе с клеями, чувствительными к давлению, на очень тонких поверхностях.

Применение в виде валиков и линий горячего расплава

При использовании для создания валика или лески из горячего расплава сопло выбрасывает определенное количество клея и само отсекается, прежде чем сработать снова. Этот метод применяется в основном, когда требуется нанесение клея на определенное место, и его можно быстро обжать. Как только горячий клей распределяется, например, при распылении, он начинает остывать. При выполнении данного вида работ крайне важно соблюдать заданную скорость, чтобы избежать каких-либо проблем со склеиванием.

Преимущества клея — расплава

 

Преимущества клеев-расплавов сильно различаются в разных отраслях промышленности; однако ниже перечислены некоторые универсальные преимущества.

• Химические вещества не представляют опасности; следовательно, не требуется никакой привлекательности.
• Их отверждение происходит быстро, что означает, что они быстро обрабатываются.
• Клеи для горячих металлов обладают преимуществом приклеивания к очень широкому спектру подложек.
• Их легко наносить как вручную, так и машинным способом.
• Клеи-расплавы относительно недороги, хотя используемое оборудование может оказаться дорогостоящим при машинном нанесении. Клеи-расплавы стали популярными и гораздо предпочтительнее других клеев на основе растворителей.
• Клеи-расплавы действуют быстрее, обладают большей адгезией и более экономичны, поскольку в них образуется меньше летучих органических соединений.
• Химическая природа клеев-расплавов позволяет выпускать их в различных формах. Эти формы представляют собой клеевые палочки, торты, подушки, кирпичи, рейки, пакеты и барабаны.
• Еще одним преимуществом клеев-расплавов является то, что их можно наносить множеством различных способов, таких как экструзия, спиральное распыление, форсунки, выдувание расплава, нанесение щелевой матрицы и трафаретная печать.
• Дозирующее оборудование, используемое для горячих расплавов, может быть различных форм, таких как вакуумные транспортировочные устройства, резервуары для расплава, устройства для предварительной плавки и устройства для разгрузки барабанов или ведер.

Глава 5: Эксплуатационные характеристики, стоимость и функции клеев-расплавов

Для производства термоплавких клеев используется множество различных материалов. Результирующие свойства термоплавких клеев показывают, что существует большое разнообразие в стоимости, эксплуатационных характеристиках и функциях конечных продуктов из термоплавких клеев.

 

Ленты и маркировочные клеи — расплавы

Термоплавкие материалы, используемые для этикеток и лент, обычно чувствительны к давлению. Этикетировочной промышленности требуются настраиваемые продукты с широким диапазоном уровней липкости. Для лент можно использовать меньший диапазон прихваток, хотя для них требуется высокий уровень сопротивления сдвигу. Чувствительные к давлению термоплавы в настоящее время используются вместо клеев на основе растворителей, главным образом потому, что они обладают большим содержанием пластификатора и термостойкостью.

Упаковка клеев — расплавов

Широко известно использование различных форм горячих расплавов при упаковке, термосваривании, формировании лотков и маркировке контейнеров. Основными эксплуатационными характеристиками термоплавкой упаковки являются увеличенный срок годности (определяемый как способность термоплавких клеев к старению), универсальность адгезионных свойств, отсутствие запаха, низкая температура нанесения и стоимость. Для гибких упаковок и транспортных средств используются специальные виды упаковочных термоплавов, например, небольшие контейнеры и крышки.

Клеи -расплавы для полиграфии

Термоплавкие материалы, используемые в графике, обычно изготавливаются на основе EVA. Их наносят при температурах в диапазоне от 325 до 350 градусов по Фаренгейту (от 163 до 176 °C). Термоплавкие клеи для полиграфии работают быстро и очень хорошо работают в диапазоне температур от 20 до 120 ° F (от -6,6 до 48,8 ° C). Они также обладают характеристиками индекса мышеловки, что означает, что они не защелкиваются в случае высвобождения. Термоплавкие клеи для графики устойчивы к растворителям чернил. Нанесение материала-расплава очень деликатный процесс, и для достижения этой цели имеется целый ряд инструментов. Наиболее часто используется пистолет.

 

Средства для очистки клеев — расплавов

Очистители для клея-расплава очень важны для технического обслуживания и поддержания эффективной работы оборудования. Существует большое разнообразие систем и жидкостей для очистки горячим расплавом от разных производителей. Очистители-расплавы предлагаются для термопластичных клеев на основе полиуретана, полиамида и полиолефинов.

Полиуретановый клей для автомобильных ламп

Этот клей очень устойчив как к холодным, так и к высоким температурам. Высокая прочность сцепления и виброустойчивость. Он повышает эффективность производства и достигает своей основной прочности намного быстрее, чем силикон.

Клей для сборки матраса

Клей для сборки матрасов в основном применяется для ламинирования поролона и матрасов. Это быстросохнущий тип, который подходит для быстрого производства. Начальная адгезия высока, а вязкость при нагревании также хороша. Продукт обладает высокой устойчивостью к атмосферным воздействиям.

Клей для переплетных работ

Клей для переплетных работ применим для переплетных работ. Обычно он используется для печати отчетов, журналов и книг в твердом переплете. Прочность склеивания и устойчивость к атмосферным воздействиям высоки. Он очень гибкий и может сохранять ровность книги.

Клей для ламинирования нижнего белья

Этот клеящий продукт отличается высокой адгезией к тканям. Он устойчив к стирке и стабилен.

Клеи для обертывания древесины

Клеи для обертывания древесины обладают свойствами высокой влажности и стойкости к старению. Ими можно покрывать различные типы древесины и другие материалы.

Клей для плоского ламинирования древесины

Продукт разработан специально для многослойных материалов или конструкций. Они обладают высокой прочностью сцепления и долговечностью.

Высокоглянцевый клей для ламинирования ПВХ

Этот клей подходит и в основном используется для ламинирования таких материалов, как алюминиевые плиты, силикат кальция, яркий ПВХ и т.д.

Клей для ламинирования прозрачных коробок

Этот тип клея используется для склеивания прозрачных коробок, таких как OPP и ПВХ. Он обладает хорошими адгезионными свойствами, высокой стойкостью к старению и высокой начальной прочностью.

Клей для электронных сборок

Клей для электронных сборок используется при сборке изделий, подходящих для многих пластмассовых материалов. Он обладает хорошей водостойкостью и воздухонепроницаем.

 

Другие продукты из термоплавких клеев используются в различных отраслях промышленности. Некоторые из них — функциональные клеи для одежды, клеи для ламинирования мебели и клеи для ламинирования медицинской защиты.

 

Заключение

Термоплавкие клеи также известны как клеевые составы. Это термопластичные полимерные клеи, которые при комнатной температуре находятся в твердом состоянии. Клеи-расплавы превращаются в жидкость при нагревании до температуры, превышающей их точку размягчения. Использование клеев-расплавов оказало огромное влияние на человечество. Они намного безопаснее и не представляют опасности для операторов при использовании по сравнению со многими другими клеями и, таким образом, делают их подходящей альтернативой.