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我国合成胶粘剂行业现状及未来发展重点分析

2021年08月18日 河北机械设备网

我国合成胶粘剂行业现状及未来发展重点分析

我国合成胶粘剂生产企业比较分散,有2000多家,并有数百家专门生产通用品种如脲醛树脂胶粘剂、聚醋酸乙烯胶粘剂、聚丙烯酸树脂胶粘剂等。

脲醛树脂、酚醛、三聚氰胺—甲醛胶粘剂:主要用于木材加工行业,使用后的甲醛释放量高于国际标准。

聚丙烯酸树脂:主要用于生产压敏胶粘剂,也用于纺织和建筑领域。近年来,国内企业从国外引进数条压敏胶粘制品生产流水线,推动了国内聚丙烯酸树脂生产技术的发展。

聚氨酯胶粘剂:能粘接多种材料,粘接后在低温或超低温时仍能保持材料理化性质,主要应用于制鞋、包装、汽车、磁性记录材料等领域。近几年,国内聚氨酯胶粘剂年产量以平均30%的速度增长。国内现约有170家工厂在生产100多种不同规格的此类胶粘剂。

热熔胶粘剂:根据原料不同,可分为EVA热熔胶、聚酰胺热熔胶、聚酯热熔胶、聚烯烃热熔胶等。目前国内主要生产和使用的是EVA热熔胶。聚烯烃系列胶粘剂主要原料是乙烯系列、SBS、SIS共聚体。

环氧树脂胶粘剂:可对金属与大多数非金属材料之间进行粘接,广泛用于建筑、汽车、电子、电器及日常家庭用品方面。国内生产环氧树脂胶粘剂工厂有100多家,分布较分散,年产量约为1万吨。

有机硅胶粘剂:是一种密封胶粘剂,具有耐寒、耐热、耐老化、防水、防潮、伸缩疲劳强度高、永久变形小、无毒等特点。近年来,此类胶粘剂在国内发展迅速,但目前我国有机硅胶粘剂的原料部分依靠进口。

合成胶粘剂:主要用于木材加工、建筑、装饰、汽车、制鞋、包装、纺织、电子、印刷装订等领域。目前,我国每年进口合成胶粘剂近20万吨,品种包括热熔胶粘剂、有机硅密封胶粘剂、聚丙烯酸胶粘剂、聚氨酯胶粘剂、汽车用聚氯乙烯可塑胶粘剂等。同时,每年出口合成胶粘剂约2万吨,主要是聚醋酸乙烯、聚乙烯酸缩甲醛及压敏胶粘剂。

木材加工用胶粘剂:用于中密度纤维板、石膏板、胶合板和刨花板等。

建筑用胶粘剂:主要用于建筑工程装饰、密封或结构之间的粘接。随着建筑行业发展,高层建筑、室内装饰的发展需要,建筑用胶粘剂用量急剧增加。2000年我国建筑用胶粘剂消费量约60万吨以上。但专家认为,我国此类胶粘剂的产品结构需调整。在国内,建筑装饰用胶粘剂如聚醋酸乙烯、聚丙烯酸、VAE乳液等基本上可满足需要,但建筑用密封胶粘剂、结构胶粘剂还需部分从国外进口。

密封胶粘剂:主要用于门、窗及装配式房屋预制件的连接处。过去用桐油与石灰拌制后作为密封剂,现在规定两层以上楼房必须用合成胶粘剂。高档密封胶粘剂为有机硅及聚氨酯胶粘剂,中档的为氯丁橡胶类胶粘剂、聚丙烯酸等。在我国,建筑用胶粘剂市场上,有机硅胶粘剂、聚氨酯密封胶粘剂应是今后发展的方向,目前其占据建筑密封胶粘剂的销售量为30%左右。

建筑结构用胶粘剂:主要用于结构单元之间的联接。如钢筋混凝土结构外部修补,金属补强固定以及建筑现场施工,一般考虑采用环氧树脂系列胶粘剂。

汽车用胶粘剂:分为4种,即车体用、车内装饰用、挡风玻璃用以及车体底盘用胶粘剂。目前我国汽车用胶粘剂年消耗量约为4万吨,其中使用量最大的是聚氯乙烯可塑胶粘剂、氯丁橡胶胶粘剂及沥青系列胶粘剂。

制鞋用胶粘剂:年消费量约为12.5万吨,其中氯丁橡胶类胶粘剂需要11万吨,聚氨酯胶粘剂约1.5万吨。由于氯丁橡胶类胶粘剂需用苯类作溶剂,而苯类对人体有害,应限制发展,因此为满足制鞋业发展需求,采用聚氨酯系列胶粘剂将是方向。

包装用胶粘剂:主要是用于制作压敏胶带与压敏标签,对纸、塑料、金属等包装材料表面进行粘合。纸的包装材料用胶粘剂为聚醋酸乙烯乳液。塑料与金属包装材料用胶粘剂为聚丙烯酸乳液、VAE乳液、聚氨酯胶粘剂及氰基丙烯酸酯胶粘剂。

电子用胶粘剂:消耗量较少,目前每年不到1万吨,大部分用于集成电路及电子产品,现主要用环氧树脂、不饱和聚酯树脂、有机硅胶粘剂。用于5微米厚电子元件的封端胶粘剂我们可以自己供给,但3微米厚电子元件用胶粘剂需从国外进口。

2000年我国合成胶粘剂需求量约240万吨,其中汽车、电子、包装、建筑领域的应用有较大增长。有机硅、聚氨酯、环氧树脂等高性能胶粘剂以及热熔胶、VAE乳液、丙烯酸乳液等环保安全型胶粘剂有较大增长。针对我国合成胶粘剂行业实际情况,业内人士认为,今后发展重点,一是发展低甲醛释放量的脲醛树脂胶粘剂。此类胶粘剂产量目前约占总产量的1/3,但生产工艺水平一般,必须进一步改进技术和降低生产成本。二是发展聚酰胺胶粘剂。聚酰胺胶粘剂在汽车、建筑、制鞋、包装领域有广泛的应用前景,这是一种很有发展前途和具有较大潜在市场的品种。三是有机硅胶粘剂。当前世界发达国家在建筑行业主要采用有机硅密封胶粘剂,并逐步成为主导品种。四是汽车用聚氯乙烯可塑胶粘剂。在汽车生产中,聚氯乙烯可塑胶粘剂已是主要的胶粘剂,2000年国内需求量约为2万吨。五是热熔胶粘剂。热熔胶粘剂主要用于服装、包装及印刷领域,国内产量较少,部分依靠进口。六是环氧树脂胶粘剂。目前国产电子及建筑用环氧树脂胶粘剂质量较差,主要依赖进口。七是安全玻璃用聚乙烯醇缩丁醛胶粘剂。此类胶粘剂主要用于建筑与汽车行业。

压敏胶粘剂

胶粘带是胶粘剂中特殊类型,即将胶液涂于基材上加工成带状并制成卷盘供应的,包括溶剂活化型胶粘带、加热型胶粘带和压敏胶粘带。例如医学上日常用的橡皮膏和电气绝缘胶即属于压敏胶粘带.

压敏胶带的组成

①压敏胶粘剂,

②基材

③底层处理剂

④背面处理剂

⑤隔离纸

压敏胶的主要成分包括橡胶型和树脂型,如聚丙烯酸酯或聚乙烯基醚两类,基材要求均匀,伸缩性小的且对溶剂浸润性好,包括,(1)织物类的如棉布,玻璃布或无纺布等,(2)塑料薄膜类如PE,PP,PVC和聚酯薄膜,(3)纸类如牛皮纸,玻璃透明纸等,基材原度在0.1-0.5mm之间.

底层处理剂的作用是增加胶粘剂与基材间的粘附强度,以便揭除胶粘带时不会导致胶粘剂与基材脱开而玷污被粘表面,并使胶粘带具有复用性。常用的底层处理剂是用异氰酸酯部分硫化的氯丁橡胶,改性的氯化橡胶.

背面处理剂一般由聚丙烯酸酯,PVC,纤维素衍生物或有机硅化合物等材料配制而成的.可以起到隔离剂作用.双面胶粘带如须加一层隔离纸如半硬PVC薄膜,PP薄膜或牛皮纸.

压敏胶的粘附特性

压敏胶不需加热,用指压即可粘接,是一种抗剥离强度的胶粘剂,其粘附特性为四大要素:T(快粘力)

压敏胶的配合

1、天然橡胶基体的压敏胶:例如医用橡皮膏和电工绝缘胶带。

2、合成橡胶基体的压敏胶:常用丁苯橡胶,聚异丁烯和基橡胶作主要成分,例如透明压敏带是聚异丁烯弹性体的高分子与半液体按一定比例混和后涂于透明基材上的。

3、烯类聚合物压敏胶带。主要是聚乙烯苯醚和聚丙烯酸酯两类。

热熔胶粘剂

热熔型胶粘剂,简称热熔剂,以热塑性树脂为基体。它通常为单组份,具有很快的固化速度,对于各种材料,其中包括一些用其它胶粘剂难以胶接的非极性塑料,都具有良好的浸润性和较高的胶接强度。它原料来源丰富,价格低廉,因此已成为最有发展前途的胶粘剂之一。

按照基体的化学组成,热熔剂可分为乙烯-醋酸乙烯共聚体型(简称EVA型)、聚酰胺型、聚酯型和聚氨酯型等多种,其中最主要的是EVA 型。

热熔剂的固化与其它类型的胶粘剂不同,它不产生交联反应,也不依靠胶液溶剂的挥发达到固化的目的,而仅是从加热熔融状态通过冷却过程自然恢复到固态。因此,热熔胶的胶接效果是依靠它在熔融状态时对胶接表面良好的浸润性,以及由此所产生的冷却固化状态下的胶接强度来实现的。

热熔胶粘剂是熔化时使用的热塑性粘接材料,当冷却时变为固体,并有一定的强度。这种热塑性100%固体的物质,熔点范围为65-100°C。从理论上看,任何一种热塑性塑料都可做成热熔胶粘剂,不过常用的十几种热熔胶粘剂在79.4°C或更高一些温度下理想的固体,然后急剧熔化成为低粘度液体,易于涂布并能润湿被粘接表面,随后冷却便迅速固化。使用热熔胶粘剂时,除了常规的物理性质和强度外,一定要考虑软化点、熔融粘度、熔体指数、结晶性、粘性、热容、热稳定性等因素。

热熔胶粘剂用的原材料一般并不是新开发的,然而适当配方的树脂与处理树脂所用设备的配合,则与热熔胶粘剂工艺的成功很有关系。虽然目前用的热熔胶粘剂熔化温度为79.4°C,但也有在更高的温度(149-288°C)下使用的。除了热塑性聚合物之外,还加入其他一些成分,用以改善热熔胶粘剂的工艺性、粘接性和使用性。例如稳定剂用于防止氧化;增粘剂改善粘接强度;石蜡降低粘度改变表面性质;各种填料可提高粘度、熔点和粘接强度。热熔胶粘剂仅以制造商的编号或指定的名称出售,并无通用的标志,这与许多其他胶粘剂是一样的,因此,不同牌号类似的热熔胶粘剂的比较是很困难的。

热熔胶粘剂最重要的特性之一就是使用温度,如果热熔胶粘剂熔化温度低,则使用温度必然低,这是个缺点。低熔点的热熔胶粘剂在有负荷时随时会发生蠕变。热塑性塑料有粘性液体的某些特点,毫无例外,在有负荷时不能保持尺寸稳定性。因此热熔胶粘剂主要用作不承受负荷的定位。热熔胶粘剂的主要缺点是强度低,耐热性差。与其他胶粘剂不同,热熔胶粘剂的固化过程是可逆的,多数热熔胶粘剂在77°C开始丧失强度,最大剪切负荷容量一般约3.4MPa。最近用热熔胶粘剂粘接未处理的高密度聚乙烯,搭接剪切强度达到4.3MPa。

热熔胶不含溶剂、无污染、固化迅速、粘接面广,适用于连续化生产,便于贮存和运输,安全方便。主要分为通用型热熔胶、热熔压敏胶和热熔粉。目前,

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