由于傳統(tǒng)膠粘劑含有游離TDI，具有溶劑殘留、易燃易爆、VOC排放等污染隱患，加之中國(guó)的環(huán)保法規(guī)日趨健全，加上人們對(duì)身體健康意識(shí)的提高，傳統(tǒng)的膠粘劑將被質(zhì)量好、無(wú)污染、與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌的環(huán)保型膠粘劑取代。而作為濾芯膠有的用于空氣凈化，要求濾芯膠的環(huán)保型也十分迫切。

環(huán)保膠粘劑是指無(wú)有機(jī)溶劑或僅有低含量有機(jī)溶劑的膠粘劑，從環(huán)保性上講是指對(duì)消費(fèi)者、對(duì)加工者友好，對(duì)環(huán)境、資源友好，符合“環(huán)保、健康、安全”三大要求的膠粘劑。

從環(huán)保的意義上來(lái)說(shuō)，環(huán)保膠粘劑分為：

• 水基型

• 熱熔型

• 無(wú)溶劑型

• 紫外光固化型

• 高固含量型

• 生物降解型

水基型膠粘劑

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簡(jiǎn)介

以水作為分散介質(zhì)的膠粘劑，是環(huán)保膠粘劑的一大類。溶劑型膠粘劑是以苯、甲苯等有機(jī)溶劑作為分散介質(zhì)的均相體系，物相是連續(xù)的；而水基膠粘劑是以水作為分散介質(zhì)的非均相體系。

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分類

以水作為分散介質(zhì)的膠粘劑，又分為水溶型膠粘劑、水分散型膠粘劑和水乳型膠粘劑。

 

水基型膠粘劑按原料來(lái)源主要分為水基聚氨酯膠粘劑、水基聚丙烯酸酯膠粘劑、水基環(huán)氧膠粘劑、水基有機(jī)硅膠粘劑、聚醋酸乙烯類乳液膠、氯丁乳膠等。

 

水基型膠粘劑主要包括酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛、聚乙酸乙烯乳液、EVA乳液、聚丙烯酸酯乳液、水性聚氨酯，以及水乳性環(huán)氧膠，后者在國(guó)內(nèi)屬起步階段。

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優(yōu)缺點(diǎn)

水基型膠粘劑是膠粘劑發(fā)展趨勢(shì)之一，與溶劑型膠相比，具有無(wú)溶劑釋放，符合環(huán)境要求，成本低，不燃，使用安全等優(yōu)點(diǎn)。固含量相對(duì)較高，可達(dá)50％～60％。但由于水的揮發(fā)較慢，使膠固化減慢或需加熱干燥設(shè)備。

國(guó)外很多政府部門頒布法令限制揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)的使用，膠粘劑從溶劑到水基型的轉(zhuǎn)變已成必然，國(guó)內(nèi)外正在大力研究開發(fā)。

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發(fā)展歷史

水基(性)膠粘劑是一個(gè)最古老品種，在古代人們?nèi)且院泄悄z、干酪素等天然物系的水溶性高分子做膠粘劑的。

水基型橡膠-金屬膠粘劑是其中應(yīng)用最廣泛的一種，它的首次突破始于在1981年開發(fā)成功的Chemosil XW 3447。它在粘接性和耐剎車液方面的性能超過(guò)所有溶劑型產(chǎn)品。但在與天然橡膠的粘接性方面不如溶劑型產(chǎn)品。

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主要廠商

熱熔膠

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簡(jiǎn)介

熱熔膠通常是指在室溫下呈固態(tài)，加熱熔融成液態(tài)，涂布、潤(rùn)濕被粘物后，經(jīng)壓合、冷卻，在幾秒鐘內(nèi)完成粘接的高分子膠粘劑。熱熔膠由聚合物基體、增黏劑、蠟類、抗氧劑、增塑劑和填充劑等組合配置而成，不含溶劑， 100%固含量，無(wú)毒、無(wú)味，被譽(yù)為“綠色膠粘劑”。

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分類

按化學(xué)組分分類：EVA類、聚酰胺類、聚酯類、SBS類、SIS類、聚氨酯類

按類型分：反應(yīng)型熱熔膠黏劑、水分散型熱熔膠黏劑、生物降解熱熔膠黏劑、熱熔壓敏膠

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優(yōu)點(diǎn)

1.熱熔膠棒粘合速度快，便于連續(xù)化，自動(dòng)化高速做業(yè)，成本且低；

2.無(wú)溶劑公害，不燃燒；

3.不需要干燥工藝，粘合工藝簡(jiǎn)單；

4.產(chǎn)品本身是固體便于包裝，運(yùn)輸，儲(chǔ)存，占地面積小，存儲(chǔ)方便；

5.有較好的粘接強(qiáng)度，有柔韌性；

6.可粘接對(duì)象廣泛，即粘接又密封；

7.光澤和光澤保持度良好，屏蔽性好。

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缺點(diǎn)

1. 性能上有局限，耐熱性不夠，粘接強(qiáng)度不高，耐藥品性差；

2. 需配備專門的熱熔設(shè)備來(lái)施工，如熱熔膠機(jī)，熱熔膠槍；

3.在粘接上會(huì)受氣候季節(jié)的影響。

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發(fā)展歷史

1965年，美國(guó)Shell化學(xué)公司將SBS和SIS商品化之后，就開始用于制造熱熔壓敏膠，并將SIS作為熱熔壓敏膠的首選原料。

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主要廠商

無(wú)溶劑型膠粘劑（又稱反應(yīng)膠）

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簡(jiǎn)介

無(wú)溶劑化系指膠粘劑中不含溶劑，因無(wú)溶劑向大氣揮發(fā)，不會(huì)造成污染和危害。絕大多數(shù)環(huán)氧膠、厭氧膠、α—氰基丙烯酸酯膠、需氧改性丙烯酸酯結(jié)構(gòu)膠粘劑、無(wú)溶劑聚氨酯膠、光固化膠粘劑都屬無(wú)溶劑型品種。

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分類

近年來(lái)國(guó)外無(wú)溶劑膠粘劑發(fā)展很快，從技術(shù)水平來(lái)看，由開始的第一代產(chǎn)品已發(fā)展到目前的第三代產(chǎn)品。第一代無(wú)溶劑膠粘劑為單組分濕固化型。第二代無(wú)溶劑膠粘劑為雙組分反應(yīng)型。第三代無(wú)溶劑膠粘劑克服了第二代存在的缺點(diǎn)，復(fù)合制品的質(zhì)量，完全可以達(dá)到溶劑型膠粘劑復(fù)合制品的質(zhì)量。第三代無(wú)溶劑膠粘劑主要特征有：（1）主劑采用端異氰酸根低聚體，這樣使得膠粘劑游離異氰酸根含量降低，進(jìn)一步減小了對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)改變了熱封強(qiáng)度差的問(wèn)題；（2）降低了膠粘劑的粘度，改善了膠粘劑對(duì)膜的潤(rùn)濕性，提高了膠粘劑在膜表面的涂布分散性能。因此既提高無(wú)溶劑膠粘劑復(fù)合制品的質(zhì)量，也可提高機(jī)速，增加生產(chǎn)效率。

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優(yōu)缺點(diǎn)

與其他類型膠黏劑對(duì)照，無(wú)溶劑膠黏劑存在以下特點(diǎn)：

（1）無(wú)溶劑膠黏劑由于不含有機(jī)溶劑，所以不燃、不爆，運(yùn)輸便利，且儲(chǔ)存安全；

（2）無(wú)溶劑膠黏劑復(fù)合的產(chǎn)物無(wú)殘留溶劑，無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)異味；

（3）在生產(chǎn)作業(yè)中，沒(méi)有溶劑釋放到空氣中，不影響相關(guān)人員健康；

（4）無(wú)溶劑復(fù)合設(shè)備沒(méi)有干燥系統(tǒng)，能耗少；

（5） 生產(chǎn)速度快，效率高。世界上無(wú)溶劑復(fù)合的最高速度可達(dá)到480m/min，而操作溶劑型膠黏劑的干式復(fù)合速度僅能達(dá)到其一半的程度；

（6）操作無(wú)溶劑膠黏劑綜合成本相對(duì)較低。當(dāng)然其采辦單價(jià)較其他產(chǎn)物高些，但其上膠量少，僅膠黏劑用量便可節(jié)省30%～40%，綜合成本比溶劑型干式復(fù)合可降低50%以上；

（7）投資少：無(wú)溶劑粘合劑產(chǎn)品雖然比溶劑型產(chǎn)品價(jià)格要高，但是綜合成本比溶劑型低。因?yàn)槿軇┬彤a(chǎn)品需要干燥等工序，生產(chǎn)速度較慢，而且質(zhì)量控制比較復(fù)雜，所以綜合成本要高。不過(guò)無(wú)溶劑設(shè)備的初期投資比較高。

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發(fā)展歷史

陶氏從1970年就開始研發(fā)無(wú)溶劑膠粘劑，是世界上最先研制出滿足薄膜蒸煮應(yīng)用和滿足鋁箔蒸煮應(yīng)用的無(wú)溶劑型膠粘劑企業(yè)，擁有全球第一個(gè)高溫蒸煮無(wú)溶劑膠、非阻隔型無(wú)溶劑膠等專利。

1974年德國(guó)Henbets公司首先用無(wú)溶劑型聚氨酯膠粘劑制成復(fù)合包裝材料。

由于其明顯的經(jīng)濟(jì)性、安全性及在環(huán)境保護(hù)上的優(yōu)勢(shì)。從20世紀(jì)80年代起，美國(guó)、意大利、法國(guó)、德國(guó)、日本等已經(jīng)開始大量使用無(wú)溶劑復(fù)膜膠粘劑。

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主要廠商

紫外光固化型膠粘劑

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簡(jiǎn)介

紫外光固化膠又稱無(wú)影膠，UV膠，是一種必須通過(guò)紫外線光照射才能固化的膠粘劑?？梢宰鳛檎辰觿┦褂?，也可作為油漆、涂料、油墨等的膠料使用。UV是英文Ultraviolet Rays的縮寫，即紫外光線，是可見(jiàn)光以外的一段電磁輻射，波長(zhǎng)在100~400nm的范圍。

紫外光固化膠粘劑是利用光引發(fā)劑在紫外光照射下,引發(fā)不飽和有機(jī)單體進(jìn)行聚合、接枝、交聯(lián)等化學(xué)反應(yīng)達(dá)到迅速固化的一類膠粘劑。

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分類

根據(jù)聚合固化機(jī)理的不同,可以將紫外光固化膠分為自由基型和陽(yáng)離子型。

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優(yōu)缺點(diǎn)

固化速度快，幾秒至幾十秒即可完成固化，有利于自動(dòng)化生產(chǎn)線，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率

●固化后即可進(jìn)行檢測(cè)以及搬運(yùn)，節(jié)約空間

●室溫固化，節(jié)省能源，例如生產(chǎn)1g光固化壓敏膠的所需能量?jī)H需相應(yīng)水性膠粘劑的1%，溶劑型膠粘劑的4%?？捎糜诓灰烁邷毓袒牟牧?，紫外光固化所消耗的能量與熱固化樹脂相比可節(jié)約能耗90%

●固化設(shè)備簡(jiǎn)單，僅需燈具或傳送帶，節(jié)約空間

●單組分系統(tǒng)，無(wú)需混合，使用方便

●對(duì)于溫度，溶劑和潮濕敏感的材料可以使用

●控制固化，等待時(shí)間可以調(diào)整，固化程度可以調(diào)整

●可以重復(fù)施膠多次固化

 

概括的來(lái)講，有七大優(yōu)點(diǎn)：

1. 單組分，與自動(dòng)涂膠機(jī)配套；

2. 固化速度快；

3. 粘接材料廣泛；

4. 光學(xué)性能優(yōu)，有無(wú)影膠之稱；

5. 粘接強(qiáng)度高，可結(jié)構(gòu)粘接；

6. 間隙填充能力強(qiáng)；

7. 環(huán)保、無(wú)污染。

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發(fā)展歷史

由于具有固化時(shí)間短、能量利用率高、固化溫度低、不污染環(huán)境等特點(diǎn),所以它一出現(xiàn)便受到了人們的廣泛關(guān)注,從50年代以來(lái)發(fā)展非常迅速。

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主要廠商

高固含量型膠黏劑

高固含量型膠粘劑

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簡(jiǎn)介

水性膠粘劑固含量的高低直接影響到水性膠的施工性、干燥時(shí)間、初粘效果、粘接強(qiáng)度。目前市場(chǎng)上常用的水性膠粘劑乳液固含一般都在50%～55%。

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特點(diǎn)

1.  同等條件下（配方、環(huán)境、設(shè)備、工藝），固含量越高（溶劑減少），黏度也越大；反之亦然

2.  面密度越小，則固含量相應(yīng)降低；面密度越大，固含量相應(yīng)增加。

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優(yōu)缺點(diǎn)

在紙品包裝膠中，同等配方條件下固含量高的膠水初粘要好，定位速度快，且同樣的上膠量因?yàn)橛行镔|(zhì)含量高，所以粘接效果好。特別是在全自動(dòng)機(jī)用膠的配方，這一優(yōu)勢(shì)尤為明顯。在PVC地板膠或瓷磚背膠中，固含量高的膠水由于膠膜更飽滿，更適合于粗糙表面的粘接。同時(shí)固含高的產(chǎn)品，成膜速度快，完全固化時(shí)間短，大大提高了施工效率。

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發(fā)展方向

以聚氨酯類為例，低粘度、高固含量的少溶劑（或低毒溶劑）或無(wú)溶劑聚氨酯膠粘劑產(chǎn)品才是雙組份溶劑型聚氨酯類膠粘劑的可替代產(chǎn)品。

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主要廠商

生物降解型膠粘劑

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簡(jiǎn)介

生物降解是指有機(jī)化學(xué)品在生物所分泌的各種酶的催化作用下,通過(guò)氧化、還原、水解、脫氫、脫鹵等一系列化學(xué)反應(yīng),使復(fù)雜的、高分子量的有機(jī)化合物轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的有機(jī)物或無(wú)機(jī)物(如ＣＯ₂和水)的過(guò)程。

可生物降解膠粘劑由于可在自然環(huán)境下自然降解，有利于保護(hù)環(huán)境，擁有很好的應(yīng)用前景。

可生物降解膠粘劑主要采用可降解的聚合物作為基體樹脂，輔以適當(dāng)?shù)脑稣硠?、增塑劑、抗氧劑和填料等制備而成?/span>

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分類

根據(jù)所用基體樹脂的不同，可分為聚酯類(如PET)、聚氨酯(PU)類、聚酰胺(PA)類、乙烯/醋酸乙烯(EVA)類、嵌段共聚物類(如SDS)、聚烯烴類和橡膠類等可生物降解膠粘劑。

可生物降解膠粘劑的基體樹脂主要有天然高分子材料和合成高分子材料。天然高分子材料包括淀粉，聚羥基烷酸酯(PHA)、植物蛋白等，合成高分子材料主要是聚乳酸(PLA)等。天然高分子材料合成的可生物降解膠黏劑最大優(yōu)點(diǎn)是在儲(chǔ)存和應(yīng)用過(guò)程中具有良好的穩(wěn)定性，而用過(guò)廢棄后又能快速降解。

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優(yōu)缺點(diǎn)

在環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)的今天，可生物降解型膠粘劑越來(lái)越受到人們的關(guān)注。雖然，可生物降解膠粘劑具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但也存在著一些缺點(diǎn)，如在使用過(guò)程中穩(wěn)定性較差，粘接強(qiáng)度還有待于進(jìn)一步提高。

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發(fā)展歷史

目前，國(guó)外對(duì)有關(guān)可生物降解型膠粘劑的研究(包括該類膠粘劑的制備、性能及其在各領(lǐng)域中的應(yīng)用)報(bào)道較多?？缮锝到庑湍z粘劑在醫(yī)用、包裝等領(lǐng)域中具有非常廣闊的應(yīng)用前景，并且作為環(huán)保型膠粘劑，將是膠粘劑工業(yè)今后發(fā)展的主要方向之一。

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主要廠商

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