热熔压敏胶及其流变学

本书在对热熔压敏胶的相关背景和作者研究成果进行简单介绍的情况下，重点阐述了胶黏科学与流变学的基本知识、热熔胶与流变学的基础知识、热熔压敏胶的组成和生产、热熔压敏胶的检测方法、影响热熔压敏胶的其他变量、热熔压敏胶的应用等内容。
本书适合胶黏剂行业的生产、研发、管理等人员和精细化工专业的师生参考。

生活中有很多种类的胶黏剂及配方。在使用过程中，一般都需要有媒介物，如水、溶剂、热或某种能量等。当这些媒介物在过程中消失时，胶黏剂需要在接合的两物质间产生适当的接合力量。但是，不管是液态还是固态的胶水，接合都需要经过三个步骤。首先是贴合（bonding），接着是接口间相互吸附，最后是分离（de-bonding）。这三个步骤涉及胶黏剂的流变性与极性。通常，不管哪种胶黏剂，欲得到较高的分离力，必须在贴合时得到最大的接触面积；当接触到被贴物表面后，可以利用极性差异较大得到较高的接合力；分离时，在分离的方式和条件下（每个测试方法的温度、速度、角度和时间等不同），适当的配方会呈现较长的胶腿（peeling leg）。因此，总体能量或分离力会较高。这本书主要是探讨苯乙烯嵌段共聚物（SBC）热熔压敏胶的流变性，也会简单地提到乙烯-醋酸乙烯（EVA）基和无规聚烯烃（APO）基热熔胶的流变性。
在出版第一本书——《热熔压敏胶技术及应用》时，出版社曾经建议先介绍流变学。基于当时我的身体状况和出版的时间短促，很遗憾的，我并没有办法完成和满足出版社的建议。为此，我总感觉第一本书不够完整。因此，在出版第二本书——《热熔压敏胶及其流变学》时，我决定花点时间将原来的章节按照出版社的建议进行调整，先讲流变学。除了将章节顺序重新排列外，还加入了一些新的内容并包含了很多流变图。第1章为热熔压敏胶简介。第2章介绍流变学和胶黏科学的基础知识。第3章介绍EVA与APO基热熔胶与流变学的基础知识。第4章讲热熔压敏胶的组成和生产并加入了一些原料的流变性。关于热熔压敏胶的检测方法与影响热熔压敏胶的其他变量分别在第5章及第6章讨论。在第7章热熔压敏胶的应用中加入了许多热熔压敏胶的用途。我觉得新版的书已较为完整。要写一本理想且实用的书，特别是要以流变学来贯穿所有使用的原料、检测方法、应用及胶黏科学而不提及每种应用的配方实在相当困难。笔者只能将过去实验的结果整理，尽量以流变性来解释。
目前，流变学已经成功地应用于：
（1）热熔压敏胶原物料检验；
（2）热熔压敏胶制成品检验；
（3）基础胶黏科学相关性研究；
（4）热熔压敏胶产品开发；
（5）热熔压敏胶加工作业条件调试；
（6）个别应用市场的障碍排除方法的探讨。
当然，有些基础实验还需要靠后来者共同完成。将来，笔者还会不断加入新的内容，期望能满足读者的需求。

曹通远
2024年9月

第1章　热熔压敏胶简介001
1.1　压敏胶黏性的理论回顾001
1.2　压敏胶黏性研究历史概略回顾002
1.3　笔者研究理论成果总结：1986 年至今004

第2章　胶黏科学与流变学的基础知识007
2.1　基础流变学术语008
2.1.1　弹性和黏性的定义008
2.1.2　黏弹性的定义及仪器011
2.1.3　黏弹性的时温叠加原理021
2.2　压敏胶黏机理022
2.2.1　物理吸附022
2.2.2　化学反应024
2.2.3　相互渗透024
2.2.4　静电引力025
2.2.5　机械着锚(黏弹性) 025
2.3　压敏胶为什么会黏027
2.4　通用型压敏胶的流变性能准则028
2.5　流变性质和SBC 分子结构的关系034
2.6　SBC 和增黏剂的兼容性037
2.7　矿物油在SBC 中的功能039
2.8　最佳热熔压敏胶的流变行为043

第3章　热熔胶与流变学的基础知识045
3.1　热熔胶的种类047
3.2　EVA 基热熔胶052
3.2.1　EVA 基热熔胶的开放时间与定型时间058
3.2.2　EVA 基热熔胶的热黏性062
3.2.3　EVA 基热熔胶的雾点、颜色和清晰度064
3.2.4　EVA 基热熔胶的胶黏物性067
3.3　热熔胶棒的介绍069
3.3.1　热熔胶棒的规格069
3.3.2　热熔胶棒的关键要求071
3.4　APO 基热熔胶072
3.5　热熔胶和热熔压敏胶的局限性088
3.6　热熔系统和涂布器的温度设置与清洗089
3.6.1　热熔系统和涂布器的温度设置089
3.6.2　热熔系统的清洗090

第4章　热熔压敏胶的组成和生产092
4.1　热熔胶和热熔压敏胶的定义与应用092
4.2　传统热熔胶和热熔压敏胶的优缺点094
4.3　热熔压敏胶的组成095
4.3.1　苯乙烯嵌段共聚物098
4.3.2　增黏剂100
4.3.3　补强剂113
4.3.4　增塑剂115
4.3.5　抗氧化剂119
4.4　热熔压敏胶的生产工艺121
4.4.1　立式混合机122
4.4.2　卧式混合机123
4.4.3　螺杆挤出机124
4.4.4　混合时间效应125
4.5　热熔压敏胶的质量控制126
4.6　热熔压敏胶的包装129
4.7　热熔压敏胶的应用设备131

第5章　热熔压敏胶的检测方法135
5.1　热熔压敏胶实验室需要的检测设备135
5.1.1　试样准备设备136
5.1.2　胶黏性能检测设备137
5.1.3　黏弹性检测设备141
5.1.4　实验室制样设备141
5.2　热熔压敏胶的颜色和透明性143
5.3　热熔压敏胶黏度和黏弹性144
5.4　热熔压敏胶的软化点148
5.5　压敏胶的初黏性149
5.5.1　环形初黏力150
5.5.2　探针初黏力152
5.5.3　滚球初黏力159
5.5.4　90° 快黏力166
5.5.5　指触初黏性168
5.5.6　其他初黏力测试方法168
5.6　热熔压敏胶的剥离力169
5.6.1　热熔压敏胶在剥离时的破坏模式170
5.6.2　热熔压敏胶剥离温度效应173
5.6.3　热熔压敏胶剥离速度效应180
5.6.4　热熔压敏胶带和标签的剥离角度效应183
5.7　热熔压敏胶的剪切胶黏性能187
5.7.1　热熔压敏胶高温剪切胶黏性能和SAFT（剪切胶黏失效温度） 189
5.7.2　剪切胶黏性能与润湿点191
5.7.3　剪切胶黏性能和高分子分子量的关系194
5.7.4　剪切胶黏性能和角度，荷重量与温度之关系196

第6章　影响热熔压敏胶的其他变量204
6.1　热熔压敏胶的厚度效应204
6.2　剥离测试前滞留时间对压敏胶剥离性能的影响206
6.3　面材对热熔压敏胶的影响209
6.4　热熔压敏胶的室温和低温性能213
6.5　热熔压敏胶的耐低温和耐高温性能215
6.6　热熔压敏胶的耐高温性能探讨216
6.7　热熔压敏胶的室温及高温剪切性能探讨219
6.8　热熔压敏胶的工作温度范围222
6.9　影响热熔压敏胶性能测试结果的其他因素222

第7章　热熔压敏胶的应用226
7.1　什么是质量好的热熔压敏胶226
7.2　标签用热熔压敏胶应具备的特性227
7.2.1　涂布作业性228
7.2.2　热安定性228
7.2.3　基本胶黏物性229
7.2.4　储存性与移行229
7.2.5　特殊胶黏物性232
7.2.6　后段加工性234
7.3　黏扣带用热熔压敏胶235
7.3.1　黏扣带用热熔压敏胶的上胶方式236
7.3.2　黏扣带背胶加工常见的困扰237
7.3.3　背胶黏扣带之胶黏断裂模式239
7.3.4　黏扣带用热熔压敏胶应具备的特性242
7.4　医用胶带用热熔压敏胶244
7.4.1　医疗胶带用热熔压敏胶的上胶方式245
7.4.2　医疗胶带用热熔压敏胶应具备的特性245
7.5　软质PVC 材料与热熔压敏胶249
7.6　PVC 塑料地砖用热熔压敏胶250
7.6.1　塑料地砖用热熔压敏胶的特性要求252
7.6.2　塑料地砖变形因素与改善方法255
7.7　封口胶带用热熔压敏胶262
7.8　A-PET 包装盒用的热熔压敏胶264
7.9　汽车车门板防水PP 膜/发泡板用可发泡热熔压敏胶267
7.10　可移除（短效）热熔压敏胶269
7.11　运动鞋行业中的热熔胶271
7.11.1　鞋用热熔胶之上胶设备与涂布方式272
7.11.2　鞋用热熔胶的物性要求274
7.12　防滑热熔复合材料277
7.13　保护膜278
7.14　婴儿用纸尿裤及卫生巾用胶278
7.15　捕鼠、捕蟑螂与昆虫等环保胶283
7.16　化妆品盒胶285
7.17　汽车用胶287
7.17.1　车灯胶287
7.17.2　车门防水膜288

后　记290

参考文献291