如何让热熔胶产品的品质可靠与稳定
尽管大部份热熔胶制成品的外表看起来都很相似,要获得质量或物性稳定的热熔胶产品却相当不容易。几乎每一个热熔胶配方中所使用的原材料在供应商出厂时的实际规格都和期望的目标规格有些差距。换句话说,热熔胶制造厂所取得的原材料始终存在着批次间的物性差异。譬如:SBC中的苯乙烯塑胶相和橡胶相(Styrene/Rubber)比例、两嵌段和三嵌段(Di-block/Tri-block)比例、分子量(MW)、分子量分布(MWD)、乙烯基(Vinyl)旁链比例等;增粘剂中通分异构物(Isomer)或各馏份(Feedstock)的比例和分子量;矿物油中石腊烃(Cp)和环烷烃(Cn)的比例和分子量。
典型的热熔胶是由SBC、增黏剂、矿物油和抗氧化剂组成。在选取个别原材料时,除了价格和颜色的考虑外,还要特别注意各成份之间的兼容性。热熔胶中每一个组成份的化学分子链结构都会对应着某一个特定的溶解度参数(Solubility Parameter)。例如SBC中Isoprene (I) 是8.1,Butadiene (B) 是8.4,Ethylene-Butylene (EB) 是7.9。当所选取的组成份具有相近的溶解度参数时,混合物就会呈现较佳的透明性和胶黏物性,同时也会提供较稳定的经时热老化性。反之,混合物会出现半透明状甚至于不透明的外观。这种不兼容的体系除了会影响接着物性外,还会加速经时热老化。
热熔胶的生产过程中没有涉及任何化学反应,仅是不同组成分之间的物理性混合。每一个组成份的个别质量都会明显的影响最终热熔胶制成品的质量。如果热熔胶生产厂能够明白各供应商所提供原材料个别批次COA(质量分析报告)中所提供数据的真实意义时,或许会开始对所收到原材料批次间的差异程度感到惊讶。例如,某一牌号的SBC在190°C的MFR(熔体流动速率)代表值是8.0。通常,供应商所提供某批次COA的MFR通常都会介于8.0 +/- 3.0之间,或者说是5.0到11.0之间的达标范围内。如果热熔胶制造厂恰巧同时收到了MFR分别为5.0和11.0两个达标的SBC批次,在生产配方比例没有调整的情况下,所生产出来两批热熔胶成品的熔融黏度或某些胶黏物性会呈现巨大的差异而无法达到该特定配方本身的出厂指标。在高分子混合工艺中,通常我们可接受的物性偏离范围大约是+/- 15%。譬如在170℃的代表性粘度值是10,000 cps时,可接受的粘度指标范围是8,500 cps到11,500 cps。所以,想以规格范围相对较宽的原材料来获得批次间质量稳定或物性差异小的热熔胶产品是一件相当困难的工作。
想要提供质量稳定的热熔胶产品,成为客户可以长期依赖的供应商,除了需要通过严格的品检工作来发现问题外,还要有能力排除问题。以下为想生产质量稳定热熔胶的两点建议。
1. 始终要购买规格指标非常相近的原材料。通常这些原材料会比较昂贵或者取得不易。例如,热熔胶的制造厂可以要求SBC供应商只能提供MFR偏差值小于0.5的批次。如此,制成品批次之间的物性差异就会明显降低。
2. 如果原材料供应商由于合成技术的限制而无法提供指标接近的产品;那么,热熔胶的制造厂本身就应具备有在不牺牲客户所要求的重要性能和作业性的前提下,自行做出机动性配方调整的方案。例如,当所收到SBC的MFR值偏高,也就是说分子量低于代表性的规格指标时,配方人员可以权宜的增加小量的SBC,同时减少小量的矿物油,使熔融黏度能回到所设定的出厂熔融粘度目标范围内。反之,如果SBC的MFR值低于代表性的规格指标时,配方人员则可以适量减少SBC的用量,同时多加一些矿物油。当然,除了上面的简单建议方法之外,还可以透过选用不同分子结构的增粘剂或矿物油来搭配,在不损失最终客户需求的性能和作业性的前提下,将物性规格调回指标范围之内。虽然这是一项高技术、高管理含量且相当繁琐的工作,但是,对于所有想追求质量和物性稳定的热熔胶制造厂来说,这种权宜性调整配方的能力是一项不可或缺的技术。
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