聚酯(PET)是由英國化學(xué)家whinfield和Dixon于1944年發(fā)明的，1949年率先于英國實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，聚酯樹脂具有優(yōu)良的服用和高強度性能。但聚酯熱熔膠在世界上的出現(xiàn)是在20世紀(jì)60年代。我國聚酯熱熔膠工業(yè)化始于20世紀(jì)70年代，至今發(fā)展速度仍很緩慢，到目前為止也只有噸級產(chǎn)品，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場要求，而且其用途也只限于制造服裝襯里等，其它方向應(yīng)用很少。由于聚酯熱熔膠的主體聚合物是一種新型合成材料，它具有高性能、低成本的優(yōu)點，因此國外一直在從事它的研究和開發(fā)工作。目前國內(nèi)聚酯熱熔膠牌號有HE-1、HE-3、791、792、ZU-01等。世界聚酯熱熔膠的主要生產(chǎn)廠商有美國的Bostik，F(xiàn)astening Systems，Goodyear Chemical，Eastman Chemical和Whittaker等公司，西歐的Emster-werke，Dynamit Nobel和Huels等公司。

　　1 聚酯熱熔膠的結(jié)構(gòu)、性能及合成原理

　　聚酯是聚合物主鏈上含有酯基(-CO-O-)的總稱，分為不飽和聚酯和熱可塑性聚酯兩大類，熱熔膠所需要的是線型飽和聚酯樹脂，通常由多元酸和多元醇經(jīng)過酯交換反應(yīng)、酯化反應(yīng)和縮聚反應(yīng)制得。通常用對苯二甲酸二甲酯、間苯二甲酸、己二醇和丁二醇等為原料。酸和醇的摩爾比決定聚酯分子的端基，酸過量時得到的聚酯分子端基為羧基，以醇過量得到的聚酯分子以羥基為端基。聚酯分子的合成一般分兩步：首先制得聚酯預(yù)聚體，再由預(yù)聚體合成高分子量的聚酯。

　　聚酯熱熔膠具有較好的粘接強度和耐熱、耐寒、耐干濕洗性、電性能優(yōu)異，缺點是加熱熔融時的粘度較大，用手工操作比較困難，一般需要用專門的涂布設(shè)備進(jìn)行施工。從化學(xué)結(jié)構(gòu)看，聚酯類熱熔膠可分為共聚酯類、聚醚型聚酯類、聚酰胺聚酯類三大類。從分子結(jié)構(gòu)看，飽和聚酯的分子直鏈中引入苯基將提高它的熔點、拉伸強度和耐熱性，引入烷基和醚鍵將改善熔融粘度、撓曲性和柔韌性，但這種分子結(jié)構(gòu)還具有高結(jié)晶性，浸潤性和膠結(jié)強度較差。因此通常在合成時加入一些酸類或醇類來取代一部分原有單體，使其進(jìn)行無規(guī)聚合，從而破壞結(jié)晶性，提高浸潤性和膠結(jié)強度。杜邦公司用對苯二甲酸二甲酯、聚四甲撐二醇醚和1，4-丁二醇，通過酯交換反應(yīng)制得聚醚型聚酯共聚物，該共聚物由軟硬兩種嵌段構(gòu)成，熔融流動性好、耐沖擊、耐撓曲，應(yīng)用廣泛。

　　聚酯熱熔膠的基體與其它添加劑的配比不嚴(yán)格。添加劑的主要作用是降低熔融粘度，經(jīng)常使用的稀釋劑有齊聚苯乙烯樹脂和石油樹脂，增粘劑有二甲苯樹脂、苯酚樹脂，填料有滑石粉和碳酸鈣，有時為適應(yīng)不同工作條件，還需加入補強劑(玻璃纖維、C纖維等)，阻燃劑(溴化芳香族化合物、磷化合物)、紫外線吸收劑(二苯基甲酮系化合物)等。

　　聚酯熱熔膠可制成粉狀、粒狀、帶狀等，一般采用專用的涂布設(shè)備。

　　2 聚酯熱熔膠的應(yīng)用

　　由于聚酯熱熔膠具有優(yōu)異的性能，從而使其在很多場合得到廣泛應(yīng)用。聚酯熱熔膠主要用于織物加工、地毯背襯、服裝加工、制鞋業(yè)等。此外在包裝、熱封、復(fù)合膜、汽車部件裝配、增強材料、電器行業(yè)得到應(yīng)用。

　　2.1 在紡織品中的應(yīng)用

　　由于聚酯分子中含有-C-O-，所以聚酯熱熔膠具有很好的柔韌性，而且聚酯熱熔膠對羊毛、棉、麻等天然纖維和滌絲、尼龍等合成纖維具有較好的粘接性，已廣泛應(yīng)用于服裝、地毯以及無紡布的制作。其中服裝用熱熔膠最多的為熱熔襯。服裝用熱熔膠的要求是無色無味、質(zhì)地柔韌、快速固化、耐洗、抗氧化(耐光照不褪色)。聚酯熱熔膠在織物中的應(yīng)用主要是制成一定粒徑的粉末，撒在被粘體上或拉成細(xì)絲，與高熔點的纖維混合，用于具有特殊用途無紡布的粘接，而在服裝中應(yīng)用主要是制作熱熔襯或代替縫紉粘合面料。

　　用多元酸及伯二胺對聚酯改性，能制成聚酯酰胺熱熔膠，由于聚酯酰胺熱熔膠既有酯鍵(-CO-O-)，又有酰胺鍵(-CO-NH-)，綜合了聚酯熱熔膠和聚酰胺熱熔膠的共同優(yōu)點，不僅具有挺括豐滿的外觀質(zhì)量，而且洗后不經(jīng)熨燙自然平整，具有優(yōu)異的耐干洗、水洗性能，因此廣泛應(yīng)用于織物的粘接。王潤珩等采用鏈交換法將聚酯熱熔膠與聚酰胺熱熔膠在氮氣的保護(hù)下共熔，在催化劑作用下發(fā)生鏈交換反應(yīng)，獲得了聚酯酰胺熱熔膠，應(yīng)用于靜電植絨用服裝，結(jié)果表明，耐干洗、水洗性均好于聚酰胺熱熔膠。張端采用共縮聚法用二元酸、二元醇、二元胺、滌綸短絲、碎屑等合成了聚酯酰胺熱熔膠，其耐水洗、干洗性大為提高，粘接強度也有很大的提高，如以膠膜形式粘接布時，其粘接強度大于被粘材料棗布本身的強度。王潤珩等還用“溶脹”法對聚酯熱熔膠的制粉方法進(jìn)行了研究。

　　以對苯二甲酸二甲酯、間苯二甲酸二甲酯和少量脂肪族二羧酸的混合酸與1，4丁二醇、己二醇的混合二元醇，在鈦酸四丁酯催化下共聚，得到的線型聚酯，具有較好的粘接性、柔韌性和耐水性。以對苯二甲酸二甲酯、間苯二甲酸二甲酯、1，4丁二醇中引入端羥基聚四亞甲基醚進(jìn)行嵌段共縮聚，制得的聚醚型聚酯，具有較好的粘接強度，耐干濕洗性好。由于聚醚分子鏈段具有很好的柔韌性，將其作為共聚單元無規(guī)地嵌段在聚酯大分子鏈上，打亂了聚酯大分子原有的有序排列，降低了大分子鏈間的相互作用力或結(jié)晶程度，因此顯著降低了聚酯樹脂的熔點和熔融粘度，使其適合做服裝襯里的膠粘劑。這種改性聚酯(PES)也可做熱熔膠漿，祝艷敏等根據(jù)PES熱熔膠的物理化學(xué)特點經(jīng)過多次小實驗和大生產(chǎn)實驗，研究出了使用方便、性能優(yōu)良的漿點襯用的PES熱熔膠漿。上海紡織科學(xué)研究所的畢克魯用數(shù)值對各類熱熔膠進(jìn)行了綜合分析，總結(jié)了聚酯熱熔膠在服用性能上的優(yōu)勢。

　　2.2 在制鞋業(yè)中的應(yīng)用

　　鞋用熱熔膠的基本要求是：高的初粘強度且持久：固化時間短;膠質(zhì)柔韌性好;耐撓曲;耐熱：耐油耐水;耐寒;耐化學(xué)介質(zhì)。由于聚酯熱熔膠的優(yōu)異性能，因此已成為制鞋業(yè)中最重要的膠種，實踐證明，用聚酯熱熔膠膠結(jié)的皮靴大底，經(jīng)過75000次的反復(fù)撓曲也不會開膠。

　　E.M.Crowell開發(fā)了一種線型三元共聚聚酯熱熔膠，具有高彈性和柔韌性以及較高的粘接強度。該三元共聚酯室溫下不溶于普通有機溶劑，因此.不受清洗劑的影響。

　　用支鏈化的羧酸和支鏈二醇作原料制成的無定型聚酯，可有較高的內(nèi)聚強度和柔韌性。以聚二酸和低分子量二醇反應(yīng)生成長鏈酯結(jié)構(gòu)，具有較好的耐熱、耐侯性。這些聚酯均適宜做鞋用膠粘劑。

　　日本聚酯株式會社發(fā)明了一種具有熱穩(wěn)定性和可模塑性優(yōu)秀的聚酯組合物。其中聚酯有芳香族二羧酸、脂肪族二醇組分和少量磷系抗氧劑與位阻酚型抗氧劑的混合物等制備。

　　2.3 在其它行業(yè)中的應(yīng)用

　　除了紡織品、制鞋業(yè)以外，結(jié)晶性但玻璃化溫度低的耐寒、耐熱、耐熱振動的聚酯熱熔膠可用于制罐等金屬的粘接。由于聚酯熱熔膠具有耐熱、耐寒、耐水、耐油性好，以及對金屬和塑料優(yōu)良的粘接性，從而在汽車工業(yè)中也得到了應(yīng)用。又因為該熱熔膠優(yōu)良的耐熱、耐寒和電氣性能使其在電氣工業(yè)中獲得了應(yīng)用，如變壓器接頭固定、偏轉(zhuǎn)線圈固定。杜郢等利用廢聚酯應(yīng)用于聚酰胺熱熔膠中，可用于彩電偏轉(zhuǎn)線圈的固定，聚氯乙烯電線捆束固定等。此外，聚酯熱熔膠還應(yīng)用于包裝、木材、建筑材料等行業(yè)的粘接。

　　HenkelK-C.a.A開發(fā)的聚酯熱熔膠由聚酯、氫化松香甘油酯、DOP配成膠，露置時間>lOmin，可以用于粘接木材。

　　由<75%對苯二甲酸與1，4丁二醇的混合物，5%-6%的二甘醇，2%-10%的PEG(相對分子量600-4000)并添加0-40%的三甘醇混合反應(yīng)生成的熱熔共聚醚酯膠粘劑，可提高結(jié)晶度，熔點達(dá)90-190℃，可用于粉末涂料。

　　陳續(xù)明等研究了聚酯酰胺/EEA共混體的組成與性能，如軟化點、玻璃化溫度、低溫柔韌性、拉伸強度、伸長率和硬度等的影響做了研究，同時將它應(yīng)用于熱熔膠，研究了體系的粘接性能，結(jié)果表明，當(dāng)EEA含量為11%時，剪切強度、剝離強度最大，當(dāng)EEA含量為35%時，體系拉伸強度達(dá)最大，對PE和鐵等基材具有滿意的粘合性，EEA含量超過50%時，體系的低溫柔韌性可通過-30℃。

　　3 聚酯熱熔膠的研究方向和發(fā)展前景

　　3.1 可生物降解的聚酯熱熔膠

　　聚合物的生物降解是通過水解和氧化作用來完成的，主鏈上含有胺基、羥基、脲基等可降解的基團(tuán)的聚合物能夠降解，在聚酯組分中加入乳酸成分，就可使聚酯熱熔膠具有生物可降解性，日本專利介紹了一種脂肪聚酯熱熔膠，由1，4丁二醇，辛基丁二酸，丁二酸共聚體與增粘劑配成透明的熱熔膠，可生物降解。美國專利介紹用雙羥基酸與醚反應(yīng)，合成含有羥甲基的聚酯做基體，生產(chǎn)出可生物降解的熱熔膠。Sharak等還用含有羥基的丁酸酯、戊酸酯、纖維素、淀粉酯等做基體，用蔗糖酯作為增粘劑，研制出能生物降解的熱熔膠。National Starch andChemical Investment Holding Corp研制出由65%-91%3-羥基丁酸和9%-35%3羥基戊酸合成的聚酯Piopol 90份，萜烯樹脂10份，抗氧劑lrganox 10101份組成熱熔膠，也是可生物降解的熱熔膠。

　　可生物降解聚酯熱熔膠在國內(nèi)也有很多報道，劉壽波等以兩種合成的酰胺二元醇和癸二酸為原料合成了可生物降解的聚酯酰胺共聚物，研究了該類半晶體聚合物的合成、結(jié)晶及其生物降解性。愈吳等介紹了生物可降解聚酯纖維的發(fā)展，介紹了目前研究有所發(fā)展的聚乳酸、聚丁二酸酯類等近幾年的工作。吳穎等發(fā)明了一種生物降解聚酯-聚乙丙交酯，以其為基本樹脂可制成聚酯類熱熔膠。

　　3.2 水溶性和水分散型聚酯熱熔膠

　　當(dāng)今世界人們的環(huán)保意識日益增強，熱熔膠也不例外，由于熱熔膠廣泛應(yīng)用于紙品、木材、織物、塑料以及其它材料的粘接，這些產(chǎn)品(尤其是紙品)廢棄后，出于環(huán)保，要求回收利用這些熱熔膠，因此，水分散型或水溶性熱熔膠是受人歡迎的，對這類熱熔膠除要求有必要的粘接性能外，還需能用水或堿水溶解，且需無毒，易做排水處理。

　　可水分散性是指支鏈上含有功能性羧基或羥基等親水性官能團(tuán)的聚合物形成的熱熔膠。在聚酯中引入磺酸鹽的方法可制成水分散型熱熔膠。Richarda miller等用5-磺酸鈉-異苯并呋喃酮酸，合成在主鏈上懸掛有-S03-Na+基團(tuán)的支鏈的共聚物，這種聚合物與軟化點高于80℃，含環(huán)狀結(jié)構(gòu)的極性增粘劑以及增塑劑(如1，4-環(huán)乙烷二乙酸)，以及少量抗氧劑混合制成的熱熔膠能100%溶于水或堿水中。

　　3.3 反應(yīng)型聚酯熱熔膠

　　一般熱熔膠均由熱塑性樹脂組成，初粘強度不高，固化速度慢，而反應(yīng)型熱熔膠克服了這些缺點，反應(yīng)型熱熔膠目前主要是異氰酸酯端基的聚氨酯聚合物，使用時與水、與含-OH聚合物發(fā)生化合、交聯(lián)，從而高分子量化，提高粘接強度。

　　將聚酯的端羥基與多異氰酸酯或乙烯基二烷氧基硅烷反應(yīng)，生成端異氰酸酯或端烷氧基硅烷預(yù)聚體，可用做濕固化熱熔膠。

　　配方：聚己二酸乙二醇酯(羥值32)200g，甘油10.29 MDI31.4g，馬來化聚異丁烯37.5g混合制得的聚酯濕固化反應(yīng)性熱熔膠，120℃時粘度為7.3Pa·s，粘接木材在室溫和65%濕度下2周固化，100℃，350g負(fù)載時，剪切強度達(dá)24小時以上。

　　莊建元發(fā)明了一種反應(yīng)型熱熔膠的組成，包括端羥基聚酯、多異氰酸酯、擴鏈劑等組成，可延長熱熔膠的適用期，初粘性好，能經(jīng)受住較高的溫度，改進(jìn)了熱熔膠使用時的工業(yè)性能，尤其是聚烯烴塑料表面粘接強度大，可廣泛應(yīng)用于汽車、建筑、服裝、皮鞋等行業(yè)。

　　3.4 阻燃聚酯熱熔膠

　　日本專利發(fā)明了一種以丁二醇-間苯二甲酸-對苯二甲酸共聚物、溴化苯乙烯、Sb203組成熱熔膠，達(dá)UL94V-0，粘銅板1.1(23℃)和0.66N/25mm(60℃)。

　　結(jié)束語

　　聚酯熱熔膠作為一種環(huán)保型產(chǎn)品，在中國有著巨大的發(fā)展空間，目前，合成膠粘劑行業(yè)已進(jìn)入快速發(fā)展階段。據(jù)預(yù)測，“十五”期間，我國年增長速度將達(dá)7%，我國膠粘劑結(jié)構(gòu)還極不合理，許多行業(yè)還在繼續(xù)使用溶劑型、對人類健康有害的甲醛、苯系化學(xué)晶，隨環(huán)保意識的日益增強，將會引起人們和政府的高度重視。

　　生產(chǎn)聚酯熱熔膠的主要原料DMT，TPA，EG，癸二酸，己二酸已可立足國內(nèi)，丁二醇也將要擺脫進(jìn)口局面，由于國產(chǎn)聚酯的低價格，會使開發(fā)聚酯熱熔膠具有較強的競爭力。與國外相比，我國對聚酯熱熔膠研究少，產(chǎn)品種類也遠(yuǎn)不及國外。使用聚酯熱熔膠會促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)大型化、連續(xù)化，如涂布機、噴槍等已國產(chǎn)化，機械的配套生產(chǎn)也為聚酯熱熔膠的發(fā)展提供了手段。目前聚酯熱熔膠的開發(fā)重點應(yīng)該為高分子多元共聚和高分子共混，開發(fā)更優(yōu)化的催化體系，加強基礎(chǔ)研究，如共聚共混物的相容性，熱性能，結(jié)晶性能等。通過改性使聚酯熱熔膠具有更優(yōu)異的綜合性能，滿足各行業(yè)不同的要求。