固体胶棒
广义:以粘料树脂、赋形/胶凝剂、保湿剂、溶剂等为主要原料制成的胶
具体:
以合成树脂为主要原料制成的固体状粘合剂
目前，市售的固体胶棒基本上是以PVA(聚乙烯醇)和PVP(聚乙烯吡咯烷酮)为主要原料，其胶体呈白色或淡黄色。由PVA制成的固体胶棒因成本较低而具有较好的市场竞争力.但是pva固体胶需要添加甲醛以防腐.
PVP固体胶又是一种新型环保固体胶，PVP是性能优异、用途广泛的水溶性高分子化合物，属高科技含量、高附加值精细化工产品，是国际倡导的重要化工中间体和医药中间体。作为主料，具有粘度高，无毒环保等特点的一种固体胶。
PVP固体胶的特点:粘度高，适合办公用纸的粘合。滑度好，相比PVA固体胶，涂抹阻力小很多。安全无毒，制作过程中不像PVA固体胶那样必须添加甲醛，同时PVP本身就是一种无毒原料，因此PVP固体胶无毒环保，特别适合儿童使用。PVP固体胶在国内由于价格较贵，市场相当狭小。随着环保意识的增强，PVP固体胶的未来市场前景有望取代现在的PVA固体胶。
固体胶棒（可了解可跳过）
一、胶棒成分
1.主要原料:合成树脂
目前市场常见的合成树脂有PVA聚乙烯醇、PS聚苯乙烯、PI聚酰亚胺等.
目前，市场上的固体胶从材质上分为PVP固体胶、PVA固体胶
2.辅助材料
(1)蜡:作为添加剂,增加固体胶棒的润滑性和耐磨性
(2)树脂:增加固体胶棒的黏度和附着力,使其更加牢固.
(3)颜料:作为着色剂
(4)香精
(5)防腐剂
(6)保湿剂
二、制作过程
1.原料预处理
将合成的树脂粉末与辅助材料进行混合,并在一定温度下融化.
2.混合
利用搅拌机将预处理好后的原料进行充分混合.
3.挤出
通过挤出机将混合好的材料挤出成型.需要控制好温度和压力,以确保胶棒质量.
4.冷却
将挤出来的胶棒放置在冷却器中进行冷却,使胶棒更加坚硬和稳定.
5.切割
将冷却好的固体胶棒进行切割,制成不同长度形状的胶棒.
三、胶棒性能
1.易于携带、使用
2.干燥快速,节省时间
3.透明度高:由于PVA等合成树脂具有良好的透明性,因此固体胶棒具有较高的透明度
PVP型固体胶（重点）
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。
【1】《丙烯酸共聚物改性PVP固体胶的研制》，2010
由PVP作粘料，甘油和山梨醇为保湿剂，硬脂酸钠作赋形剂，添加防腐剂和消泡剂（因为PVP会发泡）混合而成。把几种原料加热至80℃以上溶解混匀，再灌装到带有推进器的塑料管中，冷却至室温便得到成型制品。
目前普遍遇到的难题是胶的粘度大，灌装速度慢，气泡不易溢出，易形成空洞而报废。
本文探讨了不同pH值下丙烯酸共聚物（AS）与聚乙烯吡咯烷酮（PVP）相溶性;考查了固体胶溶液黏度与聚乙烯吡咯烷酮浓度、硬脂酸钠浓度和丙烯酸共聚物浓度的关系。发现添加丙烯酸共聚物能降低固体胶溶液黏度,提高固体胶的生产效率和灌装效率。设计了丙烯酸共聚物改性PVP固体胶的配方和工艺,测试了固体胶的性能。按PVP22%、AS4%、硬脂酸钠6%、保湿剂13%、消泡剂0.2%和防腐剂0.2%的配比生产的AS改性PVP固体胶,粘性良好、安全无毒，产品的所有性能指标达到或超过国标要求。
结论：在pH≥8（通过氢氧化钠调节）的条件下,AS与PVP水溶液具有良好的相溶性。
1.固体胶粘度与PVP的用量关系
硬脂酸钠5%、保湿剂13%、防腐剂0.2%和消泡剂0.2%的条件下：
未加AS时,固体胶的黏度随着PVP用量的增加逐渐增大。PVP的用量应不低于22%,否则粘接强度不能达标。此时固体胶的黏度大于14.0Pa·s,灌胶比较困难,胶液中的气泡也难于溢出,生产效率较低,次品率高。
当加入3%的AS后,固体胶的黏度急速下降。在PVP的用量大于22%时,黏度降至5.8Pa·s以下,说明AS可有效降低固体胶黏度。
2.AS用量对固体胶粘度的影响
在固定PVP24%、硬脂酸钠5%、保湿剂13%、防腐剂0.2%和消泡剂0.2%的条件下：
固体胶的黏度随着AS用量的增加而逐渐降低。当AS用量为4%时,黏度降低到6.85Pa·s,这对固体胶的灌装生产极为有利,可以用单头灌多只的浇模方法灌装。
【2】《水性环氧树脂改性聚乙烯吡咯烷酮固体胶的研制》，2014
本研究以自制的环保型的水性环氧树脂共混改性PVP作为胶粘剂,通过添加赋型剂、保湿剂等助剂,制成符合要求的固体胶棒。主要考察水性环氧树脂对固体胶黏度及产品性能的影响,优化PVP型固体胶配方。
结论：加水性环氧树脂的固体胶综合性能较好,安全环保,指标接近或达到国标规定。
1.固体胶黏度与PVP用量的关系
固定硬脂酸钾6%、甘油10%、防腐剂0.3%的条件下：
未加水性环氧树脂时,固体胶的黏度随着PVP用量的增加而逐渐变大。PVP的用量不应低于24%,否则固体胶的粘接强度不达标。而此时固体胶的黏度大于15.0Pa.s,造成灌装困难,生产效率较低,产品的次品率也较高。
但是当加入5%的水性环氧树脂后,固体胶的黏度急速下降。在PVP的用量大于24%时,黏度下降至7.2Pa.s以下,说明水性环氧树脂的加入能够有效降低固体胶的黏度。
2.固体胶配方及性能
(1)水性环氧树脂的加入能够有效降低PVP型固体胶溶液的黏度。用量在6%左右时,可大幅降低PVP胶液的黏度,提高了固体胶的灌装效率和产品的合格率。
(2)按配方PVP24%、水性环氧树脂6%、硬脂酸钾6%、甘油10%、防腐剂0.3%生产环保型PVP型固体胶,产品的性能接近或达到国标要求。
【3】《高透明环保型固体胶棒的制备与性能研究》，2018
目前,固体胶棒是学生文具和办公用品领域中使用较多的胶粘剂,市售的固体胶根据所使用的胶粘剂主要可分为聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和丙烯酸树脂3种类型。在国内,使用相对最多的是廉价的PVA固体胶,但是这类固体胶在制备过程中需与甲醛反应,存在游离甲醛的问题。
近年来,新型环保型固体胶棒的研究多以丙烯酸和聚氨酯类材料为主,但是这两种材料在制备过程中可能会存在单体残留和乳化剂的问题,而这些有害物质的限量和检测尚未建立相关标准规范。因此,相较而言PVP胶粘剂是较为环保安全的。本研究采用PVP作为主体胶粘剂,制备了具有较透明的固体胶棒;相较于采用钾离子改性产物而言,该固体胶具有相对更高的透光率。
本研究采用以PVP(聚乙烯吡咯烷酮)为胶粘剂的基体树脂、硬脂酸为赋形剂、丙三醇和乙醇为保湿抗冻剂,通过调整主要材料(如丙三醇、乙醇和PVP等)的配比,从而制得了高透明环保型固体胶棒。
研究结果表明:
(1)在固体胶中,丙三醇除了作为传统意义上的抗冻剂和保湿剂,还对透光率有着较大影响,故适量增加丙三醇的掺量可提高固体胶的透光率。
(2)PVP在固体胶中作为胶粘剂使用,但固体胶的透光率会随着PVP掺量的增加而下降,故在满足固体胶粘接性能的前提下,选择w(PVP)=30%时可制备较为透明的固体胶。
(3)水分对固体胶棒的透光率有较大影响,水分会导致固体胶的透光率急剧下降,为了获得较透明的固体胶应尽量减少水分。
(4)在PVP掺量固定的情况下,乙醇可以明显改善固体胶的透光率,但是过量的乙醇也会影响固体胶的耐寒性。
(5)当w(丙三醇)=51%、w(PVP)=30%和w(乙醇)=9%时,制得透明的固体胶,而且粘接和耐寒性能良好,并能满足固体胶的实际使用需求。
