PVP在粘结剂中的应用

PVP对玻璃、金属和塑料、纸张、织物表面具有特别的粘结力；加上其亲水性、分散稳定性、无触变性、增稠性等特点，使它广泛用于各种粘结剂配方中。这种应用分为两类。第一类是将PVP作为胶粘剂的主要成份，另一类是将PVP的粘结性能用于需要粘结剂组份的其他产品中，如涂料、油墨、上光剂、各种片剂、  颗粒剂、烧结材料釉料等。

 

PVP在胶粘剂中的应用

       

PVP作为胶粘剂的主要成份，在工业上应用最广泛的有固体胶水棒、压敏胶及再湿性胶等。

       

固体胶水棒是新型办公（包括学校学生用）胶水，由于其使用涂布方便，初粘力强，适用于各种纸张，粘合后平整无皱，克服了液体胶水的种种缺点，因此近三十年来成为世界流行的办公用品。作为固体胶水棒的粘结剂应具有粘结能力强，特别是初粘力好；涂布性好，涂层薄而均匀；固形性，在涂布受力时不变形，且能适应各种气候条件；贮存期长，无毒。研究证明，在各种水溶性高分子中，PVP是能全部满足上述要求的极少几个品种之一。市场上也有以PVA为主要粘结成份的固体胶水，但它们一般都难以克服PVA的凝胶化倾向，保质期短，最终失去粘结力。表56为以PVP为原料的若干市售固体胶水产品的粘着强度比较。

 

表56  固体胶水粘着强度比较*

基材——湖兰全棉纱绸，40×40支，测试方法GB 532-82

       

应用试验证明，固体胶水适合于各种书写纸、腊光纸、拷贝纸、胶板纸、凸版印刷纸、皱纹纸、照相纸，特别是对小件纸品的粘贴可以操作自如，即贴即写；还可以粘贴织物及聚苯乙烯材料如装饰用发泡纸等。因此，已在全球迅速推广。近十年以来中国和韩国已成为全球固体胶水主要生产和出口基地。两国为生产固体胶水采购的主要原料PVP K90达到2000吨左右。例如，中国江苏兴达文具集团公司每年从国内外采购PVP K90 500-700吨，生产各种类型固体胶水2－3亿支，成为全球最大的固体胶水制造商。

       

以NVP聚合物为主要粘结成份的另一种胶粘剂是压敏胶。在压敏胶配方中加入PVP可提高胶带的初粘力，强度和硬度。丙烯酸酯与NVP的共聚物可以作为精细材料的保护性膜，具有反复粘着与剥离的性能。医用皮肤压敏胶广泛采用包括PVP在内的水溶性高分子作为粘结成份；特别在皮肤给药膜上，这是一种全新可控释放给药方式。药膜本身含有可通过皮肤吸收的药物，NVP聚合物作为一种粘结剂，成为凝胶状的药物基质，促进药物的扩散。治疗心肌梗塞的硝酸甘油酯就可以做成这样的药膜。又如NVP与丙烯酸酯的共聚物就可以作为杀菌剂碘的载体，通过其压敏粘结性固定在皮肤上，成为局部防感染的皮肤给药膜。另一类医用压敏胶的作用是将医疗器械的电极固定在皮肤上，它往往是具有压敏粘结性可以反复使用的，而且能吸附电解质溶液的水凝胶，PVP可以增加水凝胶的强度，提高其在电解质中的稳定性。

       

第三种以NVP聚合物为主要成份的粘结剂是再湿性胶，所谓再湿性胶是指在干燥状态不具有粘结性，而在吸水的状态下可以发挥粘结作用。PVP，特别是PVP/VA，由于其可调节的吸湿性，成为这一类粘结剂的主要成份。一种热熔涂布，再湿使用的粘结剂就是由PVP/VA，聚乙二醇组成的，其配方如下表：

    

表57再湿性粘结剂配方

选择PVP/VA合适的分子量和分子中VP与VA的比例，可以改进胶粘剂的流动温度，在75%相对湿度下的抗结块性和对水的敏感度。从热稳定性、抗结块性、粘结性、粘度、机械特性、吸湿速度，吸湿粘度等方面满足涂布、使用和贮存的要求。

 

在其它产品加工、生产中作为粘结剂的应用

       

由于PVP对玻璃有优良的粘结性，所以被用于玻璃纤维的上光剂，使玻纤表面更光滑，减少在拉伸过程中的磨损，增加纤维束的抱合力。酚醛树脂，饱和聚酯树脂纤维素衍生物，醋酸乙烯/甲基丙烯酸甲酯树脂都可与PVP共同组成玻纤上光剂。某些配方已在国内一些大玻纤厂得到应用。

       

据以相同的原因，PVP还可用于许多无机纤维如碳纤维、Al2O3纤维，钛酸镁纤维的制备和加工，增加纤维与树脂复合时的粘结力。

       

在用玻璃、陶瓷、石英、石棉、云母等无机材料制备高柔性、特种纸时，PVP往往可以对纤维起到分散，粘结的作用，提高纸张的强度。

       

PVP在精细陶瓷加工，高尺寸精确度烧结陶瓷，可控磁性烧结陶瓷，柔性陶瓷，陶瓷表面涂层，陶瓷、玻璃用印刷油墨，瓷器釉料，镀镍钢搪瓷釉药中都可作为浆料、颜料等分散剂、粘结剂而受到广泛的重视和应用。在陶瓷加工中，PVP可在烧结时完全燃烧。因此，对陶瓷本身无任何影响。PVPK90还可防止陶瓷制品在烧结前的破裂。在釉料和油墨中，PVP对颜料和染料的亲和性可保证釉料和油墨的均匀、稳定和高附着力。

       

PVP是所有类型工业或民用片剂、颗粒剂的成型粘结剂，例如用于假牙的清洁片、儿童用绘画涂料片、家用或工业用片状、块状净洗剂等。

       

PVPK30和PVPK90是制造石膏绷带的良好粘结剂，将PVP溶于有机溶剂如甲醇中，生成甲醇-PVP溶液，将石膏分散其中，然后将悬浮液施于绷带上，干燥后即可得到塑性好、均匀一致的石膏绷带，减少碎粉，增加弹性和牢度。

       

PVPKl7 可以作为照相纸的粘结剂。

       

各种需用粘结剂的产品都有其特别的要求和使用条件，只要充分了解PVP的各种性质及其相互关系，就可以在许多新产品的开发中发挥PVP的粘结作用。

       

全球用于生产粘结剂的PVP约为3300吨，占PVP总消费量的7%以上。至于用在生产其他各种产品中，主要起粘结作用的PVP的需求量就不在以上数据之内了，也难以正确统计。