Как термоплавкий клей ЭВА обеспечивает соединение?

Клей-расплав ЭВА — один из наиболее широко используемых типов термопластических клеев во многих отраслях промышленности: от упаковки и переплетного дела до деревообработки и ремесел. Его популярность обусловлена ​​простотой использования, быстрым временем схватывания и универсальностью. Понимание как работает клей-расплав ЭВА для создания соединения включает изучение его фундаментального химического состава, физических процессов во время нанесения и возникающих в результате механизмов адгезии.

Химический состав клеев-расплавов на основе этиленвинилацетата (ЭВА)

Аббревиатура Ева означает Этилен-винилацетат . Этот сополимер является основой клея.

• Этилен: Придает клею прочность, жесткость и кристалличность.
• Винилацетат (ВА): Наличие содержания VA имеет решающее значение, поскольку оно снижает температуру плавления полимера, увеличивает гибкость и улучшает прочность адгезии за счет введения полярных групп, которые могут взаимодействовать с различными подложками. Процент содержания ВА (который обычно колеблется от 18% до более 40%) существенно влияет на эксплуатационные характеристики клея, такие как липкость и гибкость.

Помимо сополимера ЭВА, в рецептуру входит несколько ключевых добавок:

• Придающие клейкость смолы: Эти смолы на основе углеводородов или канифоли улучшают «смачивающую» способность расплавленного клея и повышают его начальную липкость и конечную прочность соединения.
• Воски: Парафин или синтетические воски добавляются для снижения вязкости расплавленного клея, контроля скорости схватывания и улучшения термостойкости окончательного соединения.
• Антиоксиданты: Они защищают полимер от термического разложения во время нагрева и нанесения.

Физический механизм: тепловой цикл и капиллярное действие

Процесс формирования связи с Ева hot melt adhesive это прежде всего физический , полагаясь на тепловой цикл, а не на химическую реакцию.

Этап плавления и нанесения

1. Плавление: Твердый Ева hot melt adhesive нагревается, обычно в клеевом пистолете или промышленном плавителе, до температуры нанесения (часто между $120^{\circ }\text{С}$ и $180^{\circ }\text{С}$ ). При этой температуре клей переходит из твердого материала с высокой вязкостью в сыпучую жидкость с низкой вязкостью.
2. Смачивание и проникновение (капиллярное действие): Расплавленный клей наносится на одну подложку. Его низкая вязкость при температуре применения позволяет ему быстро «обмочить» поверхность. Хорошее смачивание имеет важное значение, поскольку клей должен проникать в микроскопические щели и поры поверхности основы. Это капиллярное действие увеличивает площадь контакта между клеем и склеиваемым материалом.

Фаза схватывания и затвердевания

1. Теплопередача и охлаждение: После нанесения горячий клей сразу же начинает остывать, поскольку его тепло передается окружающим, более холодным основаниям.
2. Твердыйification: Когда температура падает ниже точки плавления клея, сополимер ЭВА и компоненты воска быстро кристаллизуются. Именно этот переход от жидкости обратно к твердому телу дает Ева hot melt adhesive его характеристика быстрое время схватывания . Быстрое схватывание является ключом к высокоскоростным производственным процессам.

Создание связи: адгезия и сплоченность

Окончательное, прочное соединение является результатом объединения двух сил: адгезия и сплоченность .

Адгезия: межфазная связь

Адгезия – это сила притяжения между клеем и подложкой. Для Ева hot melt adhesive , эта сила в первую очередь достигается за счет:

• Механическая блокировка (ключевая): Это доминирующий механизм. По мере того, как расплавленный клей проникает в неровности поверхности подложки, он затвердевает, по существу образуя крошечные твердые «якоря», которые механически скрепляют две поверхности вместе.
• Вторичная связь (межмолекулярные силы): Полярные группы винилацетата в полимере ЭВА могут образовывать слабые силы Ван-дер-Ваальса или диполь-дипольные взаимодействия с полярными подложками (такими как бумага или дерево), еще больше укрепляя связь.

Сплоченность: внутренняя сила

Когезия – это внутренняя прочность самой клейкой пленки. Крепкая связь требует прочного Ева hot melt adhesive Пленка должна обладать достаточной прочностью на разрыв, прочностью на сдвиг и вязкостью, чтобы противостоять силам, которые пытаются разъединить подложки. Тщательно сбалансированная смесь высокомолекулярного полимера ЭВА и смол, повышающих клейкость, обеспечивает внутреннюю прочность.

В заключение, простая и надежная связь, созданная Ева hot melt adhesive представляет собой сложное взаимодействие химии полимеров, кинетики теплопередачи и физики поверхности. Его способность быстро переходить от жидкости с низкой вязкостью (для нанесения и смачивания) к высокопрочному твердому веществу (для мгновенного склеивания) является причиной того, что он остается фундаментальной клеевой технологией.