膠粘劑常見固化形式及影響因素

 

 

一、膠粘劑常見固化形式

 

 

1、溶液型膠粘劑的固化

 

 

熱塑性的高分子物質(zhì)可以溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲谐蔀楦叻肿尤芤憾@得流動(dòng)性，在高分子溶液浸潤被粘物表面之后將溶劑揮發(fā)掉就會(huì)產(chǎn)生—定的粘附力。許多高分子溶液可以當(dāng)作膠粘劑來使用，最常遇到的治液溶液膠粘劑劑是修補(bǔ)自行車內(nèi)胎用的橡膠溶液，許多膠粘劑是溶液型的。

 

 

溶液型膠強(qiáng)劑固化過程的實(shí)質(zhì)是隨著溶劑的揮發(fā)。溶液濃度不斷增大，最后達(dá)到一定的強(qiáng)度。溶液膠的固化速度決定于溶劑的揮發(fā)速度，還受環(huán)境溫度、濕度、被粘物的致密程度與含水量、接觸面大小等因素的影響。配制溶液膠時(shí)應(yīng)選樣特定溶劑改組成混合溶劑以調(diào)節(jié)固化速度。選用易持發(fā)的溶劑，易影響結(jié)晶料的結(jié)晶速度與程度，甚至造成膠層結(jié)皮而降低粘接強(qiáng)度，此外快速揮發(fā)造成的粘接處降溫凝水對(duì)粘接強(qiáng)度也是不利的。選用的溶劑揮發(fā)太慢，固化時(shí)間長(zhǎng)，效率低，還可能造成膠層中溶劑滯留，對(duì)粘接不利。在使用溶液膠時(shí)還應(yīng)嚴(yán)格注意火災(zāi)與中毒現(xiàn)象。

 

 

2、乳液型膠粘劑的固化

 

 

水乳液型膠粘劑是聚合物膠體在水小中的分散體，為一種相對(duì)穩(wěn)定體系。當(dāng)乳液中的水分逐漸滲透到被粘物中并揮發(fā)時(shí)，其濃度就會(huì)逐漸增大，從而因表面張力的作用使膠粒凝聚而固化。環(huán)境溫度對(duì)乳液的凝聚影響很大，溫度足夠高時(shí)乳液能凝聚成連續(xù)的膜，溫度太低或低于最低成膜溫度(該溫度通常比玻璃化溫度略低一點(diǎn))時(shí)不能形成連續(xù)的膜，此時(shí)膠膜呈白色，強(qiáng)度根差。不同聚合物乳液的最低成膜溫度是不同的，因此在使用該類膠粘劑時(shí)一定要使環(huán)境溫度高于其最低成膜溫度，否則粘接效果不好。

 

 

3、熱熔膠的固化

 

 

熱塑性高分子物質(zhì)加熱熔融了之后就獲得了流動(dòng)性，許多高分子熔融體可以作為膠粘劑來使用。高分子熔融體在浸潤被粘表面之后通過冷卻就能發(fā)生固化，這種類型的膠粘劑稱為熱熔膠。

 

 

熱熔膠的固化是一種簡(jiǎn)單的熱傳遞過程，即加熱熔化涂膠粘合，冷卻即可固化。固化過程受環(huán)境溫度影響很大，環(huán)境溫度低，固化快。為了使熱熔膠液能允分濕潤被粘物，使用時(shí)必須嚴(yán)格控制熔融溫度和晾置時(shí)間，對(duì)于粘料具結(jié)晶性的熱熔膠尤應(yīng)重視，否則將因冷卻過頭使粘料結(jié)晶不完全而降低粘接強(qiáng)度。

 

 

4、反應(yīng)型膠粘劑的固化

 

 

反應(yīng)型膠粘劑小都存在著活性基團(tuán)，與同化劑、引發(fā)劑和其他物理?xiàng)l件的作用下，粘料發(fā)生聚合、交聯(lián)等化學(xué)反應(yīng)而固化。按固化介式反應(yīng)型膠粘劑可分為固化劑固化型、催化劑固化型與引發(fā)劑固化型等幾種類型。至于光敏固化、輻射同化等膠的固化機(jī)制一般屬于以上類型中。

 

 

環(huán)氧樹脂、聚氨酯類膠粘劑多是用化學(xué)計(jì)量的固化劑固化的;第二代丙烯酸酯結(jié)構(gòu)膠、不飽和聚酯膠等常用引發(fā)劑引發(fā)固化;一些酚醛、脲醛樹脂膠可用酸性催化劑催化固化。某些反應(yīng)型膠粘劑同化時(shí)會(huì)出現(xiàn)自動(dòng)加速現(xiàn)象，設(shè)計(jì)配方或使用膠粘劑時(shí)尤應(yīng)注意，因?yàn)槟z化時(shí)的急劇放熱會(huì)使膠層產(chǎn)生缺陷、破壞被粘材料而使粘接失敗。

 

 

二、影響膠粘劑固化的因素

 

 

1、固化溫度

 

 

固化溫度是膠粘劑固化時(shí)的重要參數(shù)之一，若固化溫度過高，則容易引起膠液流失或使膠層脆化，導(dǎo)致膠接強(qiáng)度下降.，若固化溫度過低，基體的分子鏈運(yùn)動(dòng)困難，則會(huì)使膠層的交聯(lián)密度過低，固化反應(yīng)無法完成，因此，在固化過程中，必須嚴(yán)格控制固化溫度，每種膠粘劑都有特定的固化溫度。

 

 

2、固化壓力

 

 

固化壓力是指在固化過程中施加一定壓力，有利于膠層與被粘物膠接得好，保證質(zhì)量，由于膠種不一樣，施加的壓力也不同，一般分下列三種情況：接觸壓力就是由被粘物自身重量所產(chǎn)生的壓力進(jìn)行固化，不必另外再施加壓力，如環(huán)氧樹脂膠、a一氰基丙烯酸酯膠、第二代丙烯酸酯膠、不飽和聚酯膠和聚氨酯膠等等。

 

 

0.1~0.3MPa壓力適用于溶劑型膠粘劑，如酚醛一縮醛膠、酚醛一丁腈膠、環(huán)氧一丁腈膠、環(huán)氧一尼龍膠和聚酰亞胺膠等。0.3~0.5MPa壓力適用于膜狀、粉狀、管狀、粒狀的各種膠粘劑，還有熱熔膠，加大壓力的目的是提高其濕潤性。

 

 

3、固化時(shí)

 

 

固化時(shí)間是指在一定的溫度、壓力條件下，膠接過程固化所需的時(shí)間。

 

 

不同的膠粘劑其固化時(shí)間也不同，如瞬間固化的，有a一氰基丙烯酸酯膠，熱熔膠有幾小時(shí)固化的，如室溫快固環(huán)氧膠,第二代丙烯酸酯膠，有長(zhǎng)達(dá)幾天才固化的，如環(huán)氧聚酰胺膠等。

 

 

固化的時(shí)間也受固化溫度和壓力的影響，提高固化溫度，則可縮短固化時(shí)間，在較低固化溫度條件下，固化時(shí)間則要大大地延長(zhǎng)，如低于室溫有時(shí)幾天也不固化。

 

 

 

膠粘劑的質(zhì)量雖然重要，但是固化的因素也是不容忽視的，一個(gè)膠粘劑再好，如果固化的溫度、壓力和時(shí)間沒有考慮到的話，對(duì)膠粘劑的粘接性能影響是非常大的。