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摘　要　結(jié)合自己的生產(chǎn)實(shí)踐分析了干復(fù)膠膠液粘度對干式復(fù)合加干過程，以及進(jìn)一步對復(fù)合產(chǎn)品質(zhì)量的影響。重點(diǎn)從熱力學(xué)和動力學(xué)兩方面介紹粘度對膠液在基膠上浸潤的影響。關(guān)鍵詞　干式復(fù)合　膠粘機(jī)　粘度　　自上個世紀(jì)八十年代以來，我國塑料包裝業(yè)獲得了持續(xù)高速的發(fā)展。特別是塑料軟包裝，隨著各大中城市超市的普及，發(fā)展尤為迅速。通常，任何單一塑料薄膜均無法滿足軟包裝的總體需要，多層復(fù)合膜以其優(yōu)異的阻隔性、耐化學(xué)品性、耐高低溫性及力學(xué)性能等綜合優(yōu)勢，被廣泛的應(yīng)用于食品、農(nóng)業(yè)、日用化學(xué)品等各個領(lǐng)域。目前，國內(nèi)多層復(fù)合膜主要是采用聚氨酯膠粘劑，以干式復(fù)合的方法來加工?！　」毯扛哌_(dá)70％以上的聚氨酯干式復(fù)合膠粘劑早在上世紀(jì)80年代在國外市場就有出現(xiàn)。這種膠能以40％以上的固含量施膠仍能保持很低的粘度，由于溶劑使用量減少，使得其使用成本低、也更環(huán)保，并且性能優(yōu)異，因而深受市場歡迎。而時至今日，我們注意到國內(nèi)市場上50％固含量干式復(fù)合膠粘劑仍占有很大的份額，這表明我們的干復(fù)膠生產(chǎn)商和復(fù)合包裝廠家對這方面的認(rèn)識是有待于進(jìn)一步提高的?！　”疚膶⒕湍z液粘度對干式復(fù)合的影響作簡單討論，目的在于促進(jìn)市場對市固含量低粘度干復(fù)膠產(chǎn)品的認(rèn)同，同時也交流我們對干式復(fù)合生產(chǎn)的一些理解和經(jīng)驗(yàn)。1粘度對膠液轉(zhuǎn)移的影響　　生產(chǎn)中，上膠液的粘度太高，往往會給涂膠帶來一系列的問題。在高速的干復(fù)機(jī)上，粘度過高的膠液會在上膠輥處飛絲、拉絲，或者致使基膜與網(wǎng)紋輥分離時拉絲。網(wǎng)紋輥的高速運(yùn)轉(zhuǎn)還會把空氣帶入膠液而使膠槽內(nèi)出現(xiàn)大量的白色泡沫，當(dāng)膠液粘度高時，這些泡沫來不及破裂，很容易轉(zhuǎn)移到基材上，致使基材上出現(xiàn)沒有上膠的局部區(qū)域，影響產(chǎn)品的外觀和剝離強(qiáng)度。另外，膠液粘度太高，還會導(dǎo)致膠液從網(wǎng)紋輥向基材轉(zhuǎn)移時不完全，時間長了，這些殘留的沒有轉(zhuǎn)移的膠液在網(wǎng)孔中固化、堵塞網(wǎng)孔，影響上膠量。復(fù)合操作往往疏忽這樣的經(jīng)驗(yàn)，采用高固含量低粘度的復(fù)合膠，網(wǎng)紋輥的清洗周期要長許多，平時用醋酸乙酯清洗也更容易一些。2粘度對膠液浸潤過程的影響　　膠粘劑在待粘合材料上的浸潤對于形成良好的粘合是十分關(guān)鍵的。舉一個例子：水能很好的浸潤玻璃，雖然它不能作膠粘劑，但將兩片涂有水的玻璃合在一起，再分開它們就需要一個不太小的力。如果在低溫下將玻璃之間的水凍成冰，然后再要分開這兩塊玻璃就十分的困難了。這個例子闡明了兩個良好粘合所需的兩個基本條件：(1)待粘合表面被液態(tài)膠粘劑良好浸潤以形成緊密的分子接觸；(2)液態(tài)膠粘劑固化。　　膠液從網(wǎng)紋輥轉(zhuǎn)移到基材上是一小點(diǎn)一小點(diǎn)附著的，這些小點(diǎn)的膠液必須在基膠上充分的鋪展才能形成連續(xù)的膠膜。采用低粘度的膠液，可以大大提高其在基膜上的浸潤，從而有利鋪展。一種液體落在固體的表面，此液體能自動鋪展開來的必要條件是固體相對于氣相的表面張力(γSV)大于液體相對于氣相的表面張力(γLV)，即γSV>γLV　　而且它們相差越多，對浸潤也越有利。在相同的濃度下，膠液粘度越低，在化學(xué)結(jié)構(gòu)相似的前提下，其聚合物分子量也越低。研究表明，分子量越低，表面張力也越小。它們之間有如下的關(guān)系：　　式中，γ表示聚合物的表面張力；γ∞表示分子量無窮大時的表面張力；K e是常數(shù)；是數(shù)均分子量?！　★@然，膠粘劑分子量低一些，其粘度就低，表面張力也低，其對基膜的浸潤性就越好。但這僅僅只是一種熱力學(xué)上的依據(jù)，膠粘劑在基膜上的實(shí)際浸潤過程還要依賴于動力學(xué)的過程，即浸潤在多長的時間內(nèi)完成。只有這個時間足夠短，對生產(chǎn)才有實(shí)際意義。Cherry推導(dǎo)出了浸潤的動力學(xué)方程：　　式中，γLV是液體的表面張力；η L是液體的粘度；θ是液體本身的接觸角；是液體在基材上的接觸角。表明液體在基材上接觸角隨時間的變化率與液體的表面張力成正比，與液體的粘度成反比。也就是說，膠液的粘度越低，其在基膜上的浸潤速率越快。　　好的膠粘劑不但施膠時粘度更低，而且其在干燥的過程中，隨著溶劑的揮發(fā)，膠液不斷濃縮，其粘度在很大范圍內(nèi)仍能保持在較低的水平，從而延長處于流動狀態(tài)的時間，使得其在干燥的過程中有充分的時間實(shí)際浸潤平衡，達(dá)到更好的粘合效果。3粘度對膠粘劑擴(kuò)散和吸附的影響　　從微觀的尺寸來看，基材的表面凹凸不平的。膠粘劑作用的目的之一，就是要將基材不規(guī)則的粗糙表面填補(bǔ)起來，這首先需要通過浸潤過程來完成。但要形成強(qiáng)有力的粘合，僅僅填補(bǔ)是不夠的，膠粘劑還應(yīng)該能夠通過分子運(yùn)動向基材的表面擴(kuò)散和吸附，使得在界面上膠粘劑分子和基材分子之間產(chǎn)生相互作用，當(dāng)分子之間的距離達(dá)到05納米以下的分子作用半徑時，它們之間形成物理吸附，即產(chǎn)生次價鍵或粘合鍵，達(dá)到良好的粘度強(qiáng)度。同時，擴(kuò)散也為表面化學(xué)吸附的發(fā)生創(chuàng)造了條件。這對于干式復(fù)合所用的聚氨酯型膠粘劑尤為有意義。這種膠粘劑體系內(nèi)存在一定的過量的異氰酸酯基團(tuán)(－NCO)，這些基團(tuán)能與基材表面的活潑氫原子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而大大提高粘度強(qiáng)度，并使粘合更耐久。顯然，低粘度的膠粘劑由于分子量更低，分子更小，因而擴(kuò)散能力更強(qiáng)，更利于吸附。4結(jié)語　　液體粘度是由于其分子間受到因運(yùn)動而產(chǎn)生摩擦阻力的表現(xiàn)，主要受兩個因素的影響：濃度和分子量。通過降低膠粘劑的分子量來降低粘度是膠粘劑分子設(shè)計(jì)中運(yùn)用非常廣泛而且非常有效的手段，現(xiàn)已十分流行的高因含量低粘度膠大都采用了這一原則。然而，這一原則的運(yùn)用也是有一定限度的。如果分子量太低，大分子的內(nèi)聚力有限，往往會造成初粘力低，在復(fù)合過程中，就很容易產(chǎn)生“隧道”現(xiàn)象。而且膠粘劑中的大量齊聚物分子會在固化過程和固化后從膠層中向界面析出，形成所謂“弱邊界層”，影響粘合強(qiáng)度。這也是我們有時發(fā)現(xiàn)復(fù)合好的產(chǎn)品在放置的過程中粘合強(qiáng)度會隨著時間的推移而不斷降低的原因之一。另外，我們有的復(fù)合廠家為了降低膠液粘度，不是去選擇高固含量低粘度的干復(fù)膠品染，而且由于膠液濃度太低，當(dāng)溶劑蒸發(fā)時膠收縮過度，會產(chǎn)生嚴(yán)重的應(yīng)力集中現(xiàn)象，產(chǎn)品粘合強(qiáng)度反而降低，也影響了透明度。這些都是我們應(yīng)該注意并避免的。   作者： 鄧德純　王偉國    來 自： (上海聯(lián)盈塑料印刷有限公司)