膠粘劑是指凡能把同種或異種材料表面緊密連接起來起著傳遞作用,并且能滿足一定物理化學(xué)性能要求的非金屬物質(zhì),因此又被稱粘合劑、粘接劑和粘著劑等,簡稱為膠。膠粘劑是以粘料為主劑,配合各種固化劑、增塑劑、填料、溶劑、防腐劑、穩(wěn)定劑和偶聯(lián)劑等助劑配制而成。最早使用的膠粘劑大都是來源于天然物質(zhì),如淀粉、糊精、骨膠、魚膠等。僅用水作溶劑,經(jīng)加熱配制成膠,因其成分單一,適用性差,很難滿足各種不同用途的需求。隨著合成高分子化合物的出現(xiàn),人們開始研制出合成樹脂膠粘劑,供各種粘接場合使用。近年來,隨著材料研制水平的迅速提高,各種適用性更強的膠粘劑接連問世,大大充實了膠粘劑市場。
當(dāng)今,膠粘劑的應(yīng)用已浸透到國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域中。尤其在包裝領(lǐng)域,膠粘劑的身影更是隨處可見,無所不及??梢哉f,膠粘劑與包裝是兩個既為獨立又互為依存的親密無間的產(chǎn)業(yè),雙方互為動力,互相促進。
隨著世界工業(yè)化的持續(xù)迅猛發(fā)展,幾乎帶動了整個工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈整體的不斷向前推進。在很多情況下,由于膠粘劑能有效地代替一些機械聯(lián)接以及接口處的粘連縫合,成了包裝生產(chǎn)過程中簡化工藝、節(jié)約能源、降低成本、提高經(jīng)濟效益的有效節(jié)能材料。因此,膠粘劑作為一個有著完整生產(chǎn)鏈的獨立行業(yè),同時又作為包裝產(chǎn)業(yè)的一個特殊輔助產(chǎn)業(yè),在整個包裝產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)過程中起著不可或缺的幕后推動作用,并對包裝及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進步以及產(chǎn)品的研發(fā)和更新有著重大深遠的影響。因此,研發(fā)和生產(chǎn)各類品質(zhì)更有保證,性能更為優(yōu)越的新型膠粘劑也自然成為了包裝領(lǐng)域業(yè)內(nèi)越來越得到關(guān)注的研究領(lǐng)域和科研活動。這也在相當(dāng)大的程度上推動了膠粘劑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和壯大。
膠粘劑工業(yè)本身突飛猛進式的發(fā)展為社會提供了許多性能卓越的新膠種,但同時也給環(huán)境帶來了新的污染問題。當(dāng)前,膠粘劑的功能和應(yīng)用已受到廣泛重視,而膠粘劑的環(huán)保問題卻往往容易被人所忽視。是否環(huán)保已成為膠粘劑進一步發(fā)展的瓶頸,解決其對環(huán)境的污染問題成了當(dāng)務(wù)之急。
在環(huán)境日益惡化、環(huán)保意識和健康意識日益提高的今天,保護環(huán)境顯得尤為重要。生產(chǎn)者力推環(huán)保型綠色膠粘劑,使用者也渴望能用上無毒無害的膠粘劑,對膠粘劑的環(huán)保要求勢必將愈加嚴(yán)格。應(yīng)對環(huán)境惡化的現(xiàn)實以及市場需求變化的導(dǎo)向,一些自身具有一定科研組織能力的企業(yè)和單位紛紛投入大量的人力和物力進行新型環(huán)保生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)以及產(chǎn)品的生產(chǎn)制造;而一些不具備條件的企業(yè)也以積極的態(tài)度引進更具綠色環(huán)保的生產(chǎn)設(shè)備或產(chǎn)品,為求在新一輪的環(huán)保競賽中能先占商機,穩(wěn)操勝券。
目前,我國膠粘劑生產(chǎn)企業(yè)已達1500多家,品種超過3000種,已成為我國化工領(lǐng)域中發(fā)展最快的重點行業(yè)之一。發(fā)展至今,膠粘劑除在本身性能上的改進外,更重要的還是需迎合長遠發(fā)展的目標(biāo),大力發(fā)展綠色環(huán)保型的產(chǎn)品。在環(huán)保、健康和安全諸因素驅(qū)動下,被廣泛應(yīng)用于制鞋、包裝、建筑、汽車等領(lǐng)域的聚氨酯膠粘劑與其他膠粘劑一樣開始向無溶劑、水基和反應(yīng)性熱熔型等對環(huán)境友好且性能高的方向發(fā)展,以逐步替代VOC高、具毒的品類。但因溶劑型聚氨酯膠粘劑尚有一些性能優(yōu)于其他品類,故仍在某些領(lǐng)域繼續(xù)采用,但最終的被取代也只能說僅是與時間的拉鋸。
在發(fā)達國家,制鞋用膠幾乎全部是聚氨酯膠粘劑,建筑用密封膠主要采用有機硅膠粘劑和聚氨酯膠粘劑,包裝用復(fù)合薄膜全部采用聚氨酯膠粘劑,另外磁帶等專用膠粘劑也采用聚氨酯膠粘劑。聚氨酯膠粘劑由于其優(yōu)良的性能而被認(rèn)為是我國最有發(fā)展?jié)摿Φ哪z種之一。醇溶型聚氨酯膠粘劑是近幾年內(nèi)發(fā)展起來的以乙醇為溶劑的聚氨酯膠粘劑,雖然醇溶型聚氨酯膠粘劑具有不含游離的異氰酸酯單體、降低了生產(chǎn)成本等環(huán)保性優(yōu)點,但是,醇溶型聚氨酯膠粘劑的發(fā)展并不樂觀,因為雖然醇溶型聚氨酯膠粘劑在環(huán)保方面已經(jīng)邁出了一步,但從嚴(yán)格意義上講,它并非是完全環(huán)保型膠粘劑,因為乙醇也是有機溶劑。只是結(jié)合當(dāng)前我國現(xiàn)實的市場行情,再加上一時難以找到替代的品種,因此醇溶型聚氨酯膠粘劑在短期內(nèi)仍將被作為一般工業(yè)材料所采用。
近年來我國需求增長最快的熱熔膠由于不使用有機溶劑,而且施工迅速、黏結(jié)效果好,發(fā)展前景非??捎^。除了傳統(tǒng)的EVA熱溶膠外,市場還應(yīng)積極開發(fā)聚酯類、聚酰胺類熱熔膠新品種。目前已有國外公司在我國生產(chǎn)低甲醛釋放量脲醛膠,同時配套建立大規(guī)模的木材加工廠。
目前國外大量使用的是被稱作真正意義上的環(huán)保型的無溶劑膠粘劑。無溶劑化系指膠粘劑中不含溶劑,因無溶劑向大氣揮發(fā),不會造成污染和危害。絕大多數(shù)環(huán)氧膠、厭氧膠、一氰基丙烯酸酯膠、需氧改性丙烯酸酯結(jié)構(gòu)膠粘劑、無溶劑聚氨酯膠、光固化膠粘劑都屬無溶劑型品種。無溶劑聚氨酯膠粘劑適用于各種類型的塑料復(fù)合包裝,對鋁箔也有良好的黏合效果,耐內(nèi)容物性及耐高溫蒸煮性能也可與酯溶型聚氨酯膠粘劑相同,且剝離強度高。
水性膠粘劑以不可燃、無毒害、不污染、產(chǎn)品適應(yīng)性而備受青睞。但水性膠粘劑的不足之處是干燥速度慢、耐水性差、防凍性不好、成本及能耗大,在未來10年內(nèi)還無法完全取代酯溶型聚氨酯膠粘劑。因此,在今后的生產(chǎn)研發(fā)過程中應(yīng)當(dāng)增高水性膠粘劑的固體部分、加快干燥速度,采用交聯(lián)方法,提高干燥速度和耐水性,以擴大它的應(yīng)用范圍和市場份額。
今后的幾年,我國將大力研究開發(fā)和發(fā)展高技術(shù)含量、高附加值、高性能的膠粘劑新產(chǎn)品膠粘劑,如:水性聚氨酯膠粘劑、水性氯丁橡膠型膠粘劑、高性能和高品質(zhì)壓敏膠及制品、VAE(乙酸乙烯酯-乙烯)乳液、EVA(乙烯-乙酸乙烯酯)樹脂、SIS(苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯)樹脂等,同時更將重點發(fā)展環(huán)保型、節(jié)能型膠粘劑以遵循市場發(fā)展規(guī)律和人類生存法則。
膠粘劑產(chǎn)業(yè)從一開始形成至今,發(fā)展速度迅速猛烈,整個產(chǎn)業(yè)在市場的嚴(yán)格考驗下不斷推陳出新茁壯成長。同時,在自身發(fā)展和提高的過程中,也促進了相關(guān)產(chǎn)業(yè)眾多領(lǐng)域的革新與發(fā)展,在包裝產(chǎn)業(yè)中,其角色表現(xiàn)則更為凸顯。相信,以后隨著科技的不斷進步,新技術(shù)以及新產(chǎn)品的不斷研發(fā)創(chuàng)造,膠粘劑與包裝產(chǎn)業(yè)兩者間的合作必更趨緊密,給社會創(chuàng)造出更多的社會效益和經(jīng)濟價值,帶動起更為寬泛的產(chǎn)業(yè)鏈接,開拓出更新的細化領(lǐng)域,給人們生活水平的提高帶來更加貼合實際的便利。