热熔压敏胶技术及应用

1.本书以深入浅出的方式，透过流变学和胶粘科学理论，以“授之以渔”的方式，使配方人员深入了解每一个配方组分的分子结构和与性能的相关性。2.通过本书，可透过现象深入了解“胶黏剂为什么会黏”的本质。 

本书对热熔压敏胶的基本背景进行了简要介绍，重点阐述了热熔压敏胶各组分的分子结构、配方中所使用各组分在实际应用时所引起的相互作用以及制造热熔压敏胶的方法；基本物性和压敏胶黏性能的主要测试方法；基础流变测量和胶黏科学的背景知识；流变性质与分子结构、加工性能和压敏胶黏性能的相关性；热熔压敏胶主要应用市场的性能要求和配方思考方向等内容。本书适合胶黏剂行业的生产、研发、管理及相关领域科研院所的研究人员参考，也可供精细化工、材料等相关专业的师生参考。

第1章热熔压敏胶简介001

1.1压敏胶黏性的理论回顾001

1.1.1压敏胶黏性简介001

1.1.2压敏胶黏性研究历史概略回顾002

1.1.3作者研究理论成果总结：1986年至今005

1.2热熔胶和热熔压敏胶的定义与应用市场006

1.3传统热熔胶和热熔压敏胶的优缺点008

第2章热熔压敏胶的组成和生产011

2.1热熔压敏胶的组成011

2.1.1苯乙烯嵌段共聚物011

2.1.2增黏剂014

2.1.3增塑剂017

2.1.4抗氧化剂018

2.1.5热熔压敏胶配方018

2.2热熔压敏胶的生产工艺021

2.2.1立式混合机021

2.2.2卧式混合机023

2.2.3螺杆挤出机024

2.3热熔压敏胶的质量控制025

2.4热熔压敏胶的抗老化性能028

2.5热熔压敏胶的包装031

2.6热熔压敏胶的应用设备033

第3章热熔压敏胶的检测方法037

3.1热熔压敏胶实验室需要的检测设备038

3.1.1基本物理性能——稠度与软化点测试设备038

3.1.2试样准备设备039

3.1.3胶黏性能检测设备041

3.1.4黏弹性检测设备045

3.1.5实验室制样设备045

3.2热熔压敏胶的颜色和透明性047

3.3热熔压敏胶黏度和黏弹性048

3.4热熔压敏胶的软化点051

3.5压敏胶的初黏性053

3.5.1环形初黏力054

3.5.2探针初黏力055

3.5.3滚球初黏力055

3.5.490°快黏力059

3.5.5指触初黏性060

3.6热熔压敏胶在剥离时的破坏模式061

3.7压敏胶的剪切胶黏性能064

3.8热熔压敏胶高温剪切胶黏性能和剪切胶黏失效温度067

第4章胶黏科学和流变学的基础知识070

4.1与热熔压敏胶相关的基础流变学术语071

4.2压敏胶黏机理076

4.2.1物理吸附076

4.2.2化学反应078

4.2.3相互渗透078

4.2.4静电引力079

4.2.5机械着锚(黏弹性)079

4.3压敏胶为什么会黏081

4.4通用型压敏胶的流变性能准则083

4.5流变性质和SBC分子结构的关系088

4.6SBC和增黏剂的兼容性092

4.7矿物油在SBC中的功能094

4.8热熔压敏胶剥离力的温度效应099

4.8.1玻璃态区101

4.8.2玻璃化转变区101

4.8.3橡胶平台区102

4.8.4热流动区104

4.9热熔压敏胶剥离力的速度效应106

4.10热熔压敏胶的厚度效应109

4.11压敏胶带和标签的角度效应111

4.12剥离测试前滞留时间对压敏胶剥离性能的影响113

4.13面材对热熔压敏胶的影响116

4.14热熔压敏胶的室温和低温性能120

4.15热熔压敏胶的耐低温和耐高温性能123

4.16热熔压敏胶的耐高温性能探讨124

4.17热熔压敏胶的室温及高温剪切性能探讨127

4.18影响热熔压敏胶性能测试结果的其他因素130

4.19热熔压敏胶的工作温度范围133

第5章热熔压敏胶的应用市场135

5.1什么是质量好的热熔压敏胶135

5.2标签用热熔压敏胶应具备的特性137

5.2.1涂布作业性138

5.2.2热安定性138

5.2.3基本胶黏物性139

5.2.4储存性139

5.2.5特殊胶黏物性140

5.2.6后段加工性141

5.3黏扣带用热熔压敏胶143

5.3.1黏扣带用热熔压敏胶的上胶方式143

5.3.2黏扣带背胶加工常见之困扰145

5.3.3背胶黏扣带之胶黏断裂模式146

5.3.4黏扣带用热熔压敏胶应具备的特性150

5.4医用胶带用热熔压敏胶153

5.4.1医疗胶带用热熔压敏胶的上胶方式153

5.4.2医疗胶带用热熔压敏胶应具备的特性154

5.5软质PVC材料与热熔压敏胶156

5.6PVC塑料地砖用热熔压敏胶157

5.7封口胶带用热熔压敏胶167

5.8APET包装盒用的热熔压敏胶169

5.9汽车车门板防水PP膜/发泡板用可发泡热熔压敏胶171

5.10可移除(短效)热熔压敏胶173

5.11运动鞋行业中的热熔胶175

5.11.1鞋用热熔胶之上胶设备与涂布方式176

5.11.2鞋用热熔胶的物性要求179

5.12防滑热熔复合材料180

参考文献182

在全世界的每一个角落里，热熔压敏胶（HMPSA）的应用已经逐渐地深入我们的日常生活当中。由于严苛的全球性环境保护要求，胶黏剂的研发人员一直致力于开发新的、无污染的热熔压敏胶品种来取代传统的溶剂型或水性压敏胶。尽管热熔压敏胶已经在胶黏剂领域中有了几十年的发展历史，然而，大部分配方发展人员仍然停留在采用“试误法”来发现热熔压敏胶的最佳组成。这种方法并不科学，没有科学基础支撑，所以无法再现。每当原料取得来源有变化，或是同一原料来源无法提供稳定的产品，往往旧的热熔压敏胶配方需要调整时，一切配方又得靠“试误法”重新来过。从20世纪70年代以来，在许多压敏胶的基础研究中都提出了流变学（或黏弹性）的研究方法。试图从流变学来了解胶黏性。遗憾的是，至今还没有任何研究学者或是配方技术人员能系统性地以流变学为基础，专门整理以流变学为基础编写一本工具书或技术图书来指导热熔压敏胶的配方发展人员，让他们能够通过科学的方法，在最短的时间内来了解并驾驭每一个热熔压敏胶组成成分的特性和各热熔胶配方的应用要求。编写本书的目的是想以深入浅出的方式，通过流变学和胶黏科学的基础观念，结合许多和生活相关的例子，让热熔压敏胶的配方发展或相关人员能够很容易地了解每一个配方组分的分子结构与热熔压敏胶各种性能的相关性。全书共分为5章，主要内容如下。1.热熔压敏胶的基本背景简介；2.热熔压敏胶各组分的分子结构、配方中所使用各组分在实际应用时所引起的相互作用以及制造热熔压敏胶的方法；3.基本物性和压敏胶黏性能的主要测试方法；4.基础流变测量和胶黏科学的背景知识，流变性质与分子结构、加工性能和压敏胶黏性能的相关性；5.热熔压敏胶主要应用市场的性能要求和配方思考方向。尽管本书已经涵盖了大部分与热熔压敏胶相关的主题，仍有许多基础研究等待着未来的压敏胶黏科学研究者们持续去完成。如果所有的配方发展人员都能善用基础流变学和胶黏科学背景，就不再需要浪费很长的时间去进行不科学的“试误”工作，也因此能够轻松地自行开发出许多针对特定用途且能满足市场需要的配方。由于许多热熔压敏的组成及测试结果都可以用流变学的知识来说明，希望将来有机会再版时，能让读者先有流变学的基础认识，再从流变学的系数来说明热熔压敏胶的组成、制造及测试结果的流变性。热熔压敏胶的应用领域仍有很大的发展空间，笔者会不断加入新的研究内容及成果，让后学者能够依照流变学很快做出适当热熔压敏胶组成的选择及配方。笔者常想，人类知道胶黏的真正原理后，若能够借用计算机的现代化科技来做出想要的热熔压敏胶配方该有多方便。热熔压敏胶配方就像时下流行的GPS（global positioning system，全球定位系统），如果能预先准确地定出应用市场的目标物性，而且明确地知道每一原材料的位置，应该可以很容易找到对应的原材料及适当的热熔压敏胶配方。当然，前提是供应原材料的厂商必须提供用户稳定的产品，而用户需要先建立原材料的数据库。但愿有朝一日胶黏剂从业者能够协力达成此目标。有些朋友问了一个相当简单的问题：“为什么胶黏剂会黏？”这是个简单却不易回答的问题。我从事热熔压敏胶研究多年，经常面对许多没学过高分子科学、胶黏科学和流变学的从业人员问相同的问题。当然我可以从发问人的背景来回答此问题。然而，经过多年的思考，我想以下面方式先简短地回答，详细地解说还需看本书进一步的说明。“胶黏剂会黏，首先，在应用时一定要与被接触的表面有最大的接触表面积；其次，与被接触的表面要有适当的阴阳极（极性）差异。”曹通远2017年10月