在熱熔膠體系中，加氫石油樹(shù)脂是核心增粘成分之一，其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)與性能優(yōu)勢(shì)，使其能顯著優(yōu)化熱熔膠的粘接性能、耐候性及加工適用性，而合理的配方設(shè)計(jì)則是實(shí)現(xiàn)其增粘效果最大化的關(guān)鍵。

一、增粘作用機(jī)制

加氫石油樹(shù)脂的增粘效應(yīng)源于其分子結(jié)構(gòu)特性與熱熔膠體系的協(xié)同作用，核心圍繞“降低界面張力”“調(diào)控粘彈平衡”“增強(qiáng)界面附著力”三個(gè)維度展開(kāi)。

從分子結(jié)構(gòu)來(lái)看，加氫石油樹(shù)脂多以C5（脂肪族）、C9（芳香族）或C5/C9共聚石油餾分為原料，經(jīng)催化加氫后，分子主鏈以飽和烴結(jié)構(gòu)為主，同時(shí)保留一定數(shù)量的極性基團(tuán)（如少量羥基、酯基，或通過(guò)改性引入的羧基、氨基），這結(jié)構(gòu)使其兼具“低極性骨架”與“弱極性位點(diǎn)”：低極性骨架確保其能與熱熔膠中的主體聚合物（如EVA、POE、SBS等）形成良好的相容性，避免因相分離導(dǎo)致的粘接力下降；而弱極性位點(diǎn)則能與被粘基材（如紙張、塑料、木材等）表面的羥基、羧基等基團(tuán)形成次級(jí)鍵（氫鍵、范德華力），降低膠層與基材界面的張力，從而提升初始粘接力與最終粘接強(qiáng)度。

從粘彈性能調(diào)控來(lái)看，熱熔膠的粘接過(guò)程依賴(lài)“加熱熔融-潤(rùn)濕基材-冷卻固化”的動(dòng)態(tài)變化，加氫石油樹(shù)脂通過(guò)調(diào)節(jié)體系的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）與粘度，實(shí)現(xiàn)粘彈平衡的優(yōu)化。一方面，樹(shù)脂的Tg需與主體聚合物匹配：若樹(shù)脂Tg過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致膠層在低溫下脆化，喪失柔韌性；若Tg過(guò)低，則高溫下易出現(xiàn)膠層發(fā)粘、內(nèi)聚強(qiáng)度不足的問(wèn)題。通常，用于通用熱熔膠的加氫石油樹(shù)脂Tg控制在30-80℃，既能在加熱時(shí)與主體聚合物快速熔融共混，降低體系熔融粘度，確保對(duì)基材的充分潤(rùn)濕（提升初始粘性），又能在冷卻后與主體聚合物形成互穿網(wǎng)絡(luò)，增強(qiáng)膠層的內(nèi)聚強(qiáng)度，避免粘接后出現(xiàn)脫膠、開(kāi)裂。

此外，加氫石油樹(shù)脂的分子量及其分布對(duì)增粘效果也存在顯著影響。低分子量部分（數(shù)均分子量 500-1000）能快速滲透至基材表面的微小孔隙，填補(bǔ)界面缺陷，提升界面接觸面積；中高分子量部分（數(shù)均分子量1000-3000）則能在膠層內(nèi)部形成物理交聯(lián)點(diǎn)，增強(qiáng)內(nèi)聚強(qiáng)度，平衡“粘性”與“強(qiáng)度”的矛盾。若分子量分布過(guò)窄，易導(dǎo)致膠層要么粘性不足，要么柔韌性差；分布過(guò)寬則可能出現(xiàn)體系相容性下降、儲(chǔ)存穩(wěn)定性變差的問(wèn)題。

二、熱熔膠配方設(shè)計(jì)中加氫石油樹(shù)脂的優(yōu)化策略

熱熔膠配方需根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景（如包裝、木工、紡織、電子等）的需求，圍繞“主體聚合物-加氫石油樹(shù)脂-增塑劑-抗氧劑”等組分的配比與性能匹配，實(shí)現(xiàn)增粘效果與綜合性能的平衡。

（一）基于主體聚合物的樹(shù)脂選型

加氫石油樹(shù)脂的選型需優(yōu)先匹配主體聚合物的極性與結(jié)晶性，確保二者相容性，這是發(fā)揮增粘作用的前提。

對(duì)于非極性主體聚合物（如EVA、POE、SBS中的丁二烯段），應(yīng)優(yōu)先選擇C5加氫石油樹(shù)脂（脂肪族），這類(lèi)樹(shù)脂分子主鏈為飽和烷烴結(jié)構(gòu)，與非極性聚合物的相容性極佳，能均勻分散于體系中，避免相分離導(dǎo)致的粘接力下降，例如，在EVA熱熔膠（常用于包裝、書(shū)籍裝訂）中，添加C5加氫石油樹(shù)脂（Tg50-60℃），可使膠層的初始剝離強(qiáng)度提升20%-30%，同時(shí)保持良好的柔韌性，適應(yīng)低溫環(huán)境下的粘接需求。

對(duì)于弱極性或極性稍高的主體聚合物（如SEBS、EAA、聚氨酯彈性體），則可選用C5/C9共聚加氫石油樹(shù)脂。其分子中引入的少量芳香環(huán)結(jié)構(gòu)（來(lái)自C9餾分）能提升樹(shù)脂的極性，與SEBS中的苯乙烯段、EAA中的羧基形成更強(qiáng)的分子間作用力，既保證相容性，又能增強(qiáng)膠層與極性基材（如塑料薄膜、金屬箔）的附著力，例如，在用于電子元件封裝的SEBS熱熔膠中，C5/C9共聚加氫石油樹(shù)脂的加入可使膠層對(duì)PCB板的粘接強(qiáng)度提升15%-25%，同時(shí)兼具優(yōu)異的耐高低溫性能（-40℃至80℃保持穩(wěn)定粘接）。

對(duì)于高極性主體聚合物（如聚酰胺、聚酯），則需選用經(jīng)過(guò)極性改性的加氫石油樹(shù)脂（如馬來(lái)酸酐接枝改性、羥基化改性）。通過(guò)在樹(shù)脂分子鏈上引入羧基、羥基等強(qiáng)極性基團(tuán)，與聚酰胺中的酰胺鍵、聚酯中的酯鍵形成氫鍵，解決普通加氫石油樹(shù)脂與高極性聚合物相容性差的問(wèn)題。這類(lèi)改性樹(shù)脂在木工用聚酰胺熱熔膠中應(yīng)用廣泛，可使膠層對(duì)實(shí)木基材的剪切強(qiáng)度提升 30% 以上，且耐水性顯著優(yōu)于未改性樹(shù)脂配方。

（二）樹(shù)脂添加量的梯度優(yōu)化

加氫石油樹(shù)脂的添加量并非越高越好，需根據(jù)主體聚合物的比例與性能需求，通過(guò)梯度試驗(yàn)確定至優(yōu)范圍，平衡“粘性”“內(nèi)聚強(qiáng)度”與“加工性”。

在以EVA（含量50%-60%）為主體的通用熱熔膠中，加氫石油樹(shù)脂的添加量通?？刂圃?/span>20%-35%。當(dāng)添加量低于20%時(shí)，體系粘性不足，對(duì)基材的初始潤(rùn)濕能力差，易出現(xiàn)“粘不住”的問(wèn)題；當(dāng)添加量超過(guò)35%時(shí)，樹(shù)脂在體系中占比過(guò)高，會(huì)擠壓主體聚合物的分子鏈間距，導(dǎo)致膠層內(nèi)聚強(qiáng)度下降，粘接后易出現(xiàn)“冷流”（高溫下膠層變形流淌）或“脆裂”（低溫下膠層失去柔韌性），例如，EVA（55%）+C5加氫石油樹(shù)脂（30%）+石蠟（12%）+抗氧劑（3%）的配方，既能保證初始剝離強(qiáng)度達(dá)8-10N/25mm，又能使膠層在-20℃至60℃范圍內(nèi)保持穩(wěn)定的內(nèi)聚強(qiáng)度。

在以SEBS（含量 30%-40%）為主體的高性能熱熔膠（如汽車(chē)內(nèi)飾粘接）中，加氫石油樹(shù)脂的添加量可適當(dāng)提高至35%-50%。由于SEBS本身具有優(yōu)異的彈性與耐候性，較高比例的樹(shù)脂（如C5/C9共聚型）可在不犧牲內(nèi)聚強(qiáng)度的前提下，顯著提升膠層的粘性與對(duì)復(fù)雜曲面（如儀表盤(pán)、車(chē)門(mén)內(nèi)飾）的貼合性。實(shí)踐中，SEBS（35%）+C5/C9共聚加氫石油樹(shù)脂（45%）+環(huán)烷油（15%）+抗氧劑（5%）的配方，其動(dòng)態(tài)剪切強(qiáng)度可達(dá)15-18MPa，且耐老化性能（經(jīng)150℃×1000h老化后，強(qiáng)度保留率超85%）優(yōu)于低樹(shù)脂含量配方。

（三）輔助組分與樹(shù)脂的協(xié)同配比

熱熔膠配方中的增塑劑、抗氧劑等輔助組分，需與加氫石油樹(shù)脂形成協(xié)同作用，進(jìn)一步優(yōu)化增粘效果與使用壽命。

增塑劑的選擇需兼顧與樹(shù)脂的相容性及對(duì)體系粘度的調(diào)節(jié)作用。常用的石蠟、環(huán)烷油等，可通過(guò)削弱樹(shù)脂分子間的作用力，降低體系熔融粘度，幫助樹(shù)脂更好地滲透至基材表面，提升初始粘性。但需控制添加量（通常5%-15%），過(guò)量會(huì)導(dǎo)致樹(shù)脂被稀釋?zhuān)瑑?nèi)聚強(qiáng)度下降，例如，在C5加氫石油樹(shù)脂配方中，添加10%的微晶蠟（熔點(diǎn)60-70℃），可使體系熔融粘度（180℃）從2500mPa・s降至1800mPa・s，顯著提升對(duì)粗糙紙張的潤(rùn)濕速度，同時(shí)微晶蠟的結(jié)晶性可增強(qiáng)膠層的抗冷流能力，彌補(bǔ)樹(shù)脂過(guò)量可能帶來(lái)的缺陷。

抗氧劑則用于抑制加氫石油樹(shù)脂在高溫加工（160-200℃）與長(zhǎng)期使用過(guò)程中的氧化降解。樹(shù)脂分子中的飽和鍵雖較未加氫樹(shù)脂更穩(wěn)定，但高溫下仍可能發(fā)生斷鏈，導(dǎo)致粘性下降、膠層發(fā)黃。通常添加2%-5%的復(fù)合抗氧劑（如酚類(lèi)主抗氧劑與亞磷酸酯類(lèi)輔助抗氧劑復(fù)配），可有效捕捉自由基，延緩樹(shù)脂老化，例如，在用于戶(hù)外標(biāo)識(shí)粘接的熱熔膠中，添加3%的抗氧劑1010與抗氧劑168（質(zhì)量比1:1），可使膠層在紫外光照射（1000h）后，粘性保留率從60%提升至85%以上，且顏色變化（ΔE）控制在2以?xún)?nèi)。

三、應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)配方設(shè)計(jì)的差異化需求

不同應(yīng)用場(chǎng)景的使用環(huán)境（溫度、濕度、受力情況）與基材特性，決定了加氫石油樹(shù)脂熱熔膠配方的差異化設(shè)計(jì)方向。

在包裝領(lǐng)域（如瓦楞紙粘接、塑料薄膜復(fù)合），熱熔膠需具備快速固化、高初始粘性與低成本的特點(diǎn)。配方通常以EVA（50%-60%）為主體，搭配C5加氫石油樹(shù)脂（25%-35%），輔以低熔點(diǎn)石蠟（10%-15%）與少量抗氧劑。此類(lèi)配方的熔融粘度（180℃）控制在1500-2000mPa・s，固化時(shí)間＜5s，能適應(yīng)高速包裝生產(chǎn)線(xiàn)的需求，且C5樹(shù)脂的低氣味特性（加氫后去除了未加氫樹(shù)脂的刺激性氣味）符合食品包裝的安全標(biāo)準(zhǔn)。

在木工領(lǐng)域（如家具組裝、板材拼接），熱熔膠需承受一定的剪切力與耐水性，配方以聚酰胺（40%-50%）或EAA（50%-60%）為主體，選用改性加氫石油樹(shù)脂（如馬來(lái)酸酐接枝C5/C9共聚樹(shù)脂，30%-40%），搭配少量增塑劑（如鄰苯二甲酸二丁酯，5%-10%）與抗氧劑。改性樹(shù)脂的極性基團(tuán)能與木材中的羥基形成牢固氫鍵，使膠層剪切強(qiáng)度達(dá)10-12MPa，且經(jīng)水煮（60℃×2h）后強(qiáng)度保留率超70%，滿(mǎn)足家具在潮濕環(huán)境下的使用需求。

在電子領(lǐng)域（如元件封裝、導(dǎo)線(xiàn)固定），熱熔膠需具備耐高低溫、絕緣性與低揮發(fā)性。配方以SEBS（35%-45%）或聚氨酯（40%-50%）為主體，選用高純度C5/C9共聚加氫石油樹(shù)脂（40%-50%，分子量分布1.5-2.0），不添加易揮發(fā)的石蠟類(lèi)增塑劑，僅搭配5%-10%的環(huán)烷油（高閃點(diǎn)、低揮發(fā)）與高效抗氧劑。此類(lèi)配方的使用溫度范圍可達(dá)-40℃至120℃，體積電阻率＞10¹⁴Ω・cm，且在高溫老化（120℃×500h）后無(wú)明顯揮發(fā)物析出，符合電子元件的可靠性要求。

本文來(lái)源：河南向榮石油化工有限公司 http://xawydig.cn/