第四章胶粘剂DOC.docx
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第四章胶粘剂DOC
第四章胶粘剂
4.1胶黏剂概述
凡能将同种或不同种的固体材料粘结在一起的物质统称胶粘剂。
4.1.1胶黏剂的组成
一、胶粘剂的基料
基料就是使两被粘物结合在一起时起主要作用的物质。
胶粘剂的性能如何主要与基料有关。
基料应是具有流动性的液态化合物或能在溶剂、热、压力的作用下具有流动性的化合物。
基料的分类:
树脂型聚合物:
热塑性(PE、PP、PS)、热固性(酚醛树脂,耐候性好,耐水,耐介质蠕变低)
橡胶型:
内聚强度较低,耐热性不高,但具有优良的弹性,适于柔软或膨胀系数相差悬殊的材料。
如氯丁橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶
无机物型:
性脆,但耐高温,不燃烧,如硅酸盐,磷酸盐,硫酸盐、硼酸盐,氧化物等。
基料的要求:
要对被粘物体有良好的润湿性能
具有优良的综合力学性能
良好的环境性能
基料的选择:
要根据固化条件及使用要求来选择,如使用的强度要求,温度要求,以及能提供的固化条件。
二、胶粘剂的辅助材料
为了使胶粘剂粘接性能好,有良好的储存、使用性,一般需要在基料中添加一定的辅助材料。
1、溶剂
作用:
降低胶粘剂的粘度,便于施工,并增加胶粘剂的润湿能力、流平性和分子活动能力,从而提高粘接力。
溶剂的选择应遵循如下原则:
溶剂的极性要和基料的极性相近或相同;
溶剂的挥发速率要适当:
太快会使胶膜表面温度降低而凝结水汽,过慢会延长晾置时间,影响施工进度。
不能选择毒性大的溶剂:
以免对施工者、使用者造成伤害。
应选择环境污染小、价格低廉、易得的溶剂。
溶剂在橡胶型胶粘剂中用得较多,如甲苯,丙酮,丁醇。
溶剂又可称为非活性稀释剂,还有一类活性稀释剂,它能参与固化反应,因而克服了因溶剂挥发不彻底而使粘接强度下降的缺点,活性稀释剂多用于环氧树脂胶粘剂中。
如501中加入环氧丙烷丁醚。
2、增塑剂
作用:
减弱分子间力,提高胶粘剂的韧性和耐寒性,耐振动性。
一般为黏稠液体。
要求:
极性也要和基料接近,用量要时宜,多了反而有害。
主要有;邻苯二甲酸酯,磷酸酯。
增塑剂也称为非活性增韧剂,活性增韧剂是一种单官能团或多官能团的化合物,能与基料反应并进入固化产物最终形成的大分子键结构中。
3、偶联剂
偶联剂为分子两端含有性质不同的基团化合物,两端基团可以分别与胶粘剂分子和被粘物结合,起架桥作用以提高粘接强度,这样可提高难粘或不粘的两个表面的黏合能力。
常用的有硅烷和钛酸酯两种类型,另外有有机铬。
有机硅的通式为:
RSiX3,
R为有机基团,如-C6H5、-CH=CH2、-CH2CH2CH2NH2等,能与树脂结合;
X为可以水解的基团,如—OCH3、—OC2H5、-Cl等。
4、固化剂
固化:
胶粘剂必须在流动状态涂布并浸润被粘物表面,然后通过适当的方式使其成为固体,这个过程称为固化。
固化剂:
胶粘剂中直接参与化学反应,使原来是热塑性的线性聚合物变为坚韧和坚硬的网状或体型结构的成分称为固化剂。
固化剂又称为硬化剂或熟化剂,有时又称为交联剂或硫化剂。
常用的固化剂是有机胺类,有机酸酐,分子筛。
选用固化剂应满足下列要求:
固化剂最好是液体,并且无毒、无味、无色;
固化剂与被固化的反应应该平稳、放热少,以减少胶层的内应力;
在高温场合使用时,固化剂应选分子中反应基团较多的固化剂;
需要提高胶层的韧性时,应选用分子链较长的固化剂。
5、填料
改变胶层的性能(力学性能,介电性能),降低胶粘剂的成本,基本与基料不起反应的一类物质。
主要是金属、金属氧化物、矿物粉,石墨,碳纤维等。
要根据需求选择合适的填料,同时避免相应的副作用:
如粘度增加不利于涂布施工,丧失了透明度,容易造成气孔缺陷,降低了耐冲击性能与抗拉强度。
6、促进剂
能加速固化剂与基料反应,促进固化。
7、防老剂
提高胶粘剂的耐候性能
8、阻聚剂和稳定剂
阻止和延缓基料在储存过程中自行交联,提高其储存稳定性,如对苯二酚。
9、引发剂
在一定条件下能分解产生自由基的物质,主要有过氧化二苯甲酰。
10、其它辅助原料
增稠剂,络合剂,乳化剂,防霉剂,阻燃剂等。
不同的胶粘剂所要求加入的辅助材料不同,有些助剂可少加或不加,应视具体情况而定。
4.1.2胶黏剂的分类
一、按主体化学成分及特性分类
二、按用途分
1、结构胶:
受力结构件胶接
2、非结构胶:
非受力结构件胶接
3、特种胶:
特殊场合应用,如导电,导热,导磁。
4、密封胶:
密闭封住,防止内部物体的渗漏和外部物体的进入
三、按形态分:
粉、膏,棒,胶膜,胶带,水溶液,乳液,溶剂,热熔型。
四、按性能分:
压敏胶、再湿胶,瞬干胶,厌氧胶,耐高温胶、耐低温胶,微胶囊胶等
五、按固化方式分
室温固化,高温固化,溶剂挥发固化,光敏固化,压敏固化,热熔固化,吸湿固化,厌氧固化等。
4.1.3胶黏剂的应用
粘接与铆接、焊接、螺钉连接相比有如下优点:
1对材料要求低,不论其种类,形状,厚度均可适时连接
2无应力集中问题,可延缓材料的疲劳,延长粘接件的使用寿命
3可以减少零件数量,减轻结构重量
4粘接工艺简单,容易操作
5可进行特殊条件下的快速粘接。
缺点:
强度不够高,耐久和耐候性差、粘接可靠性不好确定等问题。
应用领域:
建筑(高强度、轻质预制件,地下工程,房屋修理)、木材(胶合板、纤维板,刨花板)、汽车(汽车车身、内妆饰、挡风玻璃等)、航空航天(飞机,火箭、导弹、卫星等航天飞行器)、电子工业(线路板),包装,纸箱,装订书刊等
4.2粘接机理
粘接是一个非常复杂的物理化学过程。
我们可以设想它包括以下几个过程:
表面润湿:
表面张力小的物质容易润湿表面张力大的物质。
所以我们要对粘接表面清洗处理,除去油污;
胶粘剂分子向被粘物表面的移动和扩散:
布朗运动
胶粘剂的渗透:
被粘物有很多不易觉察的孔隙和缺陷,可以增大接触面积
胶粘剂与被粘物表面形成物理化学结合以及机械结合。
根据结合方式的不同,有如下理论:
一、机械理论
在粘接过程中,胶粘剂渗透到被粘物体的表面的空隙中,经过固化,产生机械键合,一般有钉键作用,根键作用,勾键作用,榫键作用。
与空隙的形状有关。
适合多孔材质的被粘物体。
不能解释被粘物如玻璃、金属等的粘接。
二、吸附理论
吸附理论是最早普遍应用的理论。
吸附理论认为胶粘剂分子充分地润湿被粘物表面,并且与之良好接触,分子间的距离小于50nm(还是0.5nm),两种分子之间发生相互吸引作用,并最终趋于平衡,这种界面间的相互作用力主要是范德华力(偶极力:
极性分子之间,诱导力:
极性和非极性分子之间,色散力:
瞬时偶极,一切分子和原子之间)。
这种物理吸附容易解吸,许多情况下,水能促进解吸过程的进行。
三、化学键理论
化学键理论认为胶粘剂分子与被粘物表面通过化学反应形成化学键合而产生较高的粘接。
(1)配位键
配位键是由电子供体和电子受体结合产生的化学键,广泛存在于黏合剂与被粘物的结合中。
如环氧树脂胶、酚醛树脂胶和丁腈等黏合剂分子中都会有带孤立电子对的N或O原子,它们可以和金属形成配位键结合,形式如下:
带双键的橡胶分子与金属之间,由于双键上π电子与金属形成配位键也能很好地粘接;
聚苯乙烯与α氰基丙烯酸酯胶间的粘接也是形成配位键的结合。
(2)共价键
某些胶粘剂在胶接过程中,除本身发生固化反应外还会与被粘物质发生化学反应,形成共价键结合。
例如用聚氨酯胶来粘接木材时,胶粘剂分子中的-NCO基与木材中的-OH基形成共价键。
(3)氢键
环氧树脂胶固化后分子中含有羟基,它可以和玻璃、金属氧化层、陶瓷等上面的氧原子共享氢质子形成氢键结合。
四、扩散理论――聚合物之间的粘接
又称为分子渗透理论。
该理论认为聚合物之间的粘接是由扩散作用形成的,即两聚合物端头或链节相互扩散,从而导致界面的消失和过渡区的产生。
溶解度参数越接近,粘接温度越高,时间越长,其扩散作用也越强,由扩散作用导致的粘接力也越高。
五、静电理论――聚合物和金属之间的胶接
该理论认为胶粘剂与被粘材料接触时,在界面两侧会形成双电层,从而产生静电引力而产生粘接。
理论是用来指导实践的,可以就某一理论,提问,如何指导实践?
4.3无机胶黏剂
无机胶粘剂的特点:
耐热、阻燃、耐久、耐油
按固化机理分
空气干燥型:
水玻璃、黏土
水固化型:
石膏、水泥
热熔型:
低熔点金属、玻璃、玻璃陶瓷
化学反应型:
加入水以外的固化剂来产生化学反应而固化,如硅酸盐类,磷酸盐类,胶体氧化铝,牙科胶泥(目前发展最快的一类)
按黏料分:
硅酸盐类,磷酸盐类,胶体氧化铝、硫酸盐类,硼酸盐类
一、硅酸盐类胶粘剂
气干型:
水分挥发,氧化硅溶胶变成凝胶固化。
价格低廉,可粘接纸张、木材、玻璃、陶瓷、
水固型:
硅酸盐水泥
反应型:
黏料是硅酸盐,固化剂是碱土金属的氧化物或氢氧化物,粘接强度高,耐热高温,用于金属与陶瓷的粘接。
二、磷酸盐类胶粘剂:
开发最早,应用最广,秦朝铜车马
磷酸-硅酸盐胶:
氧化铝、石灰、石英玻璃粉末与磷酸混合制成胶泥,称为磷酸-硅酸盐胶,用氧化硅凝胶固化即可形成粘接,用作牙齿填充料。
磷酸锌胶:
用于牙齿修补。
磷酸-氧化铜胶:
CuO粉,H3PO4、缓冲剂(氢氧化铝)组成,主要用于刀具、模具等的粘接。
双组分(甲,氧化铜粉;乙,磷酸铝溶液),因为胶的吸水性强,要现调现用,常温下自然干燥固化。
2CuO+2H3PO4+H2O2CuHPO4+3H2O
反应进行到最后,可溶于水的针状结晶磷酸氢铜不断析出,并且在过量未反应的氧化铜颗粒周围堆积和互相穿插,将氧化铜粉仅仅地束缚在一起,氧化铜颗粒又对固结的胶块起增强作用,反应生成的水慢慢挥发掉,如对固化过程进行加热,则效果更好。
胶层不耐酸碱,如需卸胶,可浸泡在氨水中。
三、硫酸盐类胶粘剂
黏料是烧石膏(CaSO4.0.5H2O),遇水还原成生石膏(CaSO4.2H2O)而固化。
四、其它胶粘剂
4.4天然胶黏剂
优点:
使用方便,粘接迅速,储存时间长,价格便宜,无毒或低毒,环境友好
缺点:
胶接强度不理想,耐水性差。
动物胶:
骨胶、酪朊胶、血朊胶、鱼胶、虫胶
植物胶:
淀粉胶黏剂,植物蛋白胶,树脂胶粘剂
矿物胶:
硫磺、沥青、蜡质
4.5合成聚合物胶黏剂
4.5.1热塑性合成树脂胶黏剂
一、乙烯树脂类胶粘剂
1、聚醋酸乙烯酯
聚醋酸乙烯酯胶粘剂是由醋酸乙烯单体经聚合反应而得到的一种热塑性胶。
采用过氧化物或偶氮二异丁腈作引发剂,聚合度n为500-1500,反应式如下:
醋酸乙烯聚合的方法有本体聚合,溶液聚合,乳液聚合。
用作胶粘剂的一般为乳液聚合。
因为该法聚合分子量高,黏度又不是最大,机械强度好,成本低而且无毒,但耐水性、耐热、耐溶剂性不好和蠕变等问题。
表4.1是乳液聚合的生产配方。
聚醋酸乙烯酯乳液又称白乳胶,广泛用于书籍装订、标签、箱制品、无纺布、粘结墙纸、水泥增强剂、木材粘结剂。
2、聚乙烯醇
聚乙烯醇是白色粉末,是由聚醋酸乙烯酯在甲醇或乙醇溶液中,以氢氧化钠作催化剂水解而成的。
聚乙烯醇胶粘剂通常是以水溶液的形式使用,固含量低(5-10%),固化速度慢,在搅拌下将聚乙烯醇溶于80-90度热水中即成。
作为胶粘剂采用聚合度偏高为宜,有时还会加入填料,增塑剂甘油,熟化剂(如硫酸钠,多元有机酸和醛,使其交联)防腐剂等助剂,主要用于纸品粘接。
3、聚乙烯醇缩醛
聚乙烯醇与不同醛类进行缩醛反应则制得聚乙烯醇缩醛。
聚乙烯醇缩甲醛:
以聚乙烯醇与甲醛在酸性介质中进行缩合反应而得,缩醛度为50%,可制成水溶液胶粘剂,即107胶水。
大量用于建筑内墙刷浆,也可用于玻璃、皮革、壁纸、纺织物服装的粘接。
聚乙烯醇缩丁醛:
有较好的韧性,耐光,耐温性优良,主要用于无机玻璃的粘接,以制造工业上常用的多层玻璃。
所用聚乙烯醇缩丁醛为高分子化合物,缩醛度为70-80%。
二、丙烯酸树脂类
丙烯酸系列的胶粘剂适用范围广泛,几乎所有的金属、非金属材料都可用它粘接。
原因:
有大量的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯等单体可供选择,以丙烯酸乙酯、丁酯、异辛酯为主;这些单体很容易与大量其它烯烃单体进行共聚;可制成各种物理形态:
溶液、乳液、悬浮液、热熔型固体;聚合物链上还可带不同的官能团以适应不同的要求。
1.溶剂型丙烯酸酯胶黏剂:
主要用于有机玻璃的粘接。
丙烯酸树脂溶于有机溶剂而成,常用的溶剂有:
二氯甲烷,氯仿等,有刺激性气味,对环境污染和人体危害大。
2.乳液型丙烯酸酯胶黏剂:
可合成多种共聚乳液,供无纺布、织物、植绒、复合薄膜,纸张上光、建筑密封及涂料应用。
以丙烯酸酯和其它单体在引发剂存在下,经乳液共聚而得。
3.α-氰基丙烯酸酯胶粘剂
合成:
将相应的氰乙酸酯与甲醛发生加成缩合反应,然后加热裂解这种缩合产物,即得氰基丙烯酸酯。
这种胶粘剂的单体,同时连接上2个强烈的吸电子基团,所以能在微量水分或弱碱存在下迅速进行阴离子聚合而固化,所以是一种快速固化胶,又称瞬干胶。
组成:
α-氰基丙烯酸酯,酸性稳定剂,阻聚剂,增稠剂,还可适当加些填料。
具有透明性好、粘度低、粘结速度极快等特点,使用很方便。
但它不耐水,性脆,耐温性和耐久性较差,有一定气味,价格较贵。
广泛用于:
金属、陶瓷、玻璃及大多数塑料和橡胶制品的粘接及日常修理。
市场上销售的“501”胶和“502”胶就属于这类胶粘剂。
三、杂环高分子
杂环高分子化合物具有良好的耐热性,并且耐低温性能也很好。
因为存在环状结构,使分子间或链段间的作用力增强,分子链的刚性增大,因此耐热性能很好。
聚苯并咪唑(PBI)
聚酰亚胺(PI)
聚噁喹啉(PQ)
聚芳砜
聚次苯硫醚
四、氟树脂胶粘剂:
有很好的耐热性和阻燃性。
如聚四氟乙烯。
4.5.2热固性合成树脂胶黏剂
一、酚醛树脂
酚醛树脂是最早合成的高聚物,早在20世纪初就被用来粘接木材,后来用来粘接金属和塑料。
按绝对用量来说,酚醛树脂胶粘剂是最大的品种之一。
1酚醛树脂合成原理
酚醛树脂是酚类(苯酚、甲酚、二甲酚)和醛类(甲醛、乙醛、糠醛)在酸、碱催化剂的作用下合成的聚合物。
在合成过程中,原料单体官能团数目、两种单体的摩尔比以及催化剂的类型,对生成树脂的化学结构与物理性能有很大影响。
当酚与醛的摩尔比大于1,即苯酚过量时,在酸性催化剂作用下,生成可溶性和可熔性的线型酚醛树脂,即热塑性树脂。
当酚、醛的摩尔比小于1,醛过量时,在碱性催化剂作用下,可生成不溶不熔的热固性树脂。
不过这一反应是逐步进行的,可分成A、B、C三个阶段。
A阶段酚醛树脂能与水混溶或溶于热水中,易溶于乙醇、丙酮等溶剂。
然后随着分子量增大,交联度增大,开始凝胶化到B阶段,最终到C阶段。
2酚醛树脂胶粘剂
(1)未改性的
组成:
酚醛树脂:
多采用A阶段酚醛树脂。
根据所采用的催化剂不同,又分为水溶性酚醛树脂(以NaOH为催化剂,游离酚低,毒性小)、醇溶性酚醛树脂(以NH4OH为催化剂,游离酚低,毒性小)、钡酚醛树脂(以Ba(OH)2为催化剂,游离酚高,毒性大)。
固化剂:
甲醛或能产生甲醛的物质;热固化150-160℃;酸,如石油磺酸、盐酸、硫酸、盐酸,可在较低温度下固化;碱,如NaOH,MgO,氨水等。
溶剂:
丙酮或乙醇
用途:
木材,胶合板,泡沫塑料,纸质品,也可粘接金属。
(2)改性
改性酚醛树脂可用作结构胶粘剂,广泛用于金属或非金属的粘接。
酚醛-丁腈胶粘剂:
结合了酚醛树脂的粘接性和热稳定性,又有丁腈橡胶的韧性和耐介质性,可在-60~150℃使用,可用于汽车的绝缘材料和顶篷衬里、刹车片的粘接、飞机结构材料的粘接等
酚醛-缩醛胶粘剂:
加入聚乙烯醇缩醛类树脂来改性酚醛树脂,提高粘接强度和弹性,低温性能,可用于铝合金、铜、陶瓷、玻璃、塑料、层压板等的粘接。
(3)间苯二酚-甲醛树脂胶粘剂
间苯二酚与甲醛在酸性或碱性催化剂作用下生成;
固化方式:
室温固化或热固化,三聚甲醛作固化剂
特点:
优良的耐候性、耐热性、耐水性、耐化学性、耐生物性;但价格高
用途:
粘接木材,高级耐水胶合板
3酚醛树脂胶粘剂特点
酚醛树脂有极性大、粘合力强、耐热性好、耐老化、耐水、耐油、耐化学介质、耐霉菌、电绝缘性优良等特点酚醛-丁腈、酚醛-环氧、酚醛-聚乙烯醇缩醛类都是优良的结构粘合剂。
。
但脆性大,剥离强度不高,需加热加压固化,收缩率较大,颜色深,有酚类气味等不足之处。
4酚醛树脂胶粘剂使用注意事项
(1)因含有溶剂,涂胶2-3次,每次涂后晾置一定时间,有时要升温烘烤后趁热粘接
(2)固化时需加压,防止气孔产生,保证胶层致密;
(3)达到固化温度后,冷却降温要缓慢,减少内应力的产生;
(4)胶中含有易燃溶剂,涂胶时有游离苯酚和甲醛挥发,注意通风防火;
(5)含无机填料的胶粘剂,用前要搅匀。
二、环氧树脂
环氧树脂胶粘剂俗称“万能胶”,1947年开始工业生产,是一种粘接性能好,使用广泛的胶粘剂。
1环氧树脂胶粘剂组成:
环氧树脂、固化剂、增韧剂、填充剂、稀释剂等构成。
(1)环氧树脂
环氧树脂的分类及代号
代号
环氧树脂类别
代号
环氧树脂类别
E
二酚基丙烷环氧树脂
G
硅环氧树脂
ET
有机钛改性二酚基丙烷环氧树脂
N
酚酞环氧树脂
EG
有机硅改性二酚基丙烷环氧树脂
S
四酚基环氧树脂
EX
溴改性二酚基丙烷环氧树脂
J
间苯二酚环氧树脂
EL
氯改性二酚基丙烷环氧树脂
A
三聚氰酸环氧树脂
EI
二酚基丙烷侧链型环氧树脂
R
二氧化双环戊二烯环氧树脂
F
酚醛多环氧树脂
Y
二氧化乙烯环己烯环氧树脂
B
丙三醇环氧树脂
D
聚丁二烯环氧树脂
ZQ
脂肪酸甘油脂环氧树脂
H
3,4-环氧基-6-甲基环乙烷甲酸3′,4-环氧基-6′-甲基环己烷甲酯
IQ
脂环族缩水甘油脂
L
有机磷环氧树脂
W
二氧化双环戊烯基醚树脂
按组成可分为二酚基丙烷环氧树脂、酚醛环氧树脂、硅环氧树脂、聚丁二烯环氧树脂等。
目前产量最大、使用最广的为双酚A醚型环氧树脂,即二酚基丙烷环氧树脂或二酚基缩水甘油醚型环氧树脂(国内牌号为E型),是以二酚基丙烷和环氧烷在碱性条件下缩聚而成。
环氧树脂的分类及代号可见下表:
环氧当量和环氧值是环氧树脂的重要指标。
环氧当量是指含一个环氧基的环氧树脂的质量;
环氧值是指100g环氧树脂中含有环氧基的当量数。
环氧值越大,分子量越小,树脂的粘度越低。
书中p100表4-6中
E-44环氧树脂即二酚基丙烷环氧树脂,其环氧值的平均值为0.44.
(2)固化剂
环氧树脂是热塑性线型结构,不能直接使用,必须加入固化剂,固化交联之后,才能发挥其优良的粘合性。
固化剂种类也很多,一般分为反应固化和催化固化两类。
具体分类如下:
胺类固化剂是应用最广的固化剂。
作为反应型固化剂,理论上每分子伯胺可与两个环氧基反应,即胺基上的一个活泼氢与一个环氧基反应。
用量过多使游离的低分子胺残留于胶层中,影响粘接强度和耐热性,特别是耐水性大大下降,用量过少,影响交联密度,会降低胶粘剂的物理性能,而且固化速率缓慢,也影响粘接强度。
因此控制胺类固化剂的用量是十分关键的。
固化剂的用量由环氧值决定。
100g环氧树脂所需胺的质量m为:
m=(环氧值×胺分子量)/胺中活泼氢的原子个数
试计算100克E-44环氧树脂所需的二乙烯三胺的质量为
M=0.44×103/5=9.6克
通过催化作用自身聚合的则不需严格计量。
(3)增韧剂、填充剂、稀释剂
增韧剂、填充剂:
改变其脆性、强度、粘接力、抗冲击强度等综合性能。
稀释剂:
降低粘度,改善施工工艺,如含有环氧基的低分子化合物,如环氧丙基丁基醚。
2环氧树脂胶粘剂的特点
(1)粘结强度高,与大多数材料具有优良的粘附性;
(2)可用不同固化剂在室温或加温条件下固化;
(3)不含溶剂,能在接触压力下固化,反应过程中不放出小分子,收缩率小,仅为1%~2%;
(4)固化后产物具有良好的耐腐蚀性、电绝缘性、耐水性、耐油性等;
(5)和其他高分子材料及填料的混溶性好,便于改性。
(6)毒性低,危害小
(7)缺点:
韧性不佳,脆性大,耐热性差,剥离强度很低,不耐冲击振动。
3应用
粘接金属、陶瓷、玻璃、石材、竹木。
对未经处理的塑料物黏性,对橡胶、皮革、织物等材质的粘接力也很差。
4粘接工艺
(1)配胶
大多数都是双组分体系,使用时现场配制,而且配胶必须称量准确,搅拌均匀,配好及时使用。
(2)涂胶和晾置
因其本身粘度大,流动性差,涂胶时不能过快,以防止漏胶和产生气泡。
无惰性溶剂的涂后晾置3-5分钟后即可搭接固化;含有溶剂的要晾置20-30分钟。
(3)固化
按要求加压,固化温度应慢慢升高,室温固化环氧胶为了提高粘接强度,可采用加温固化,不过应在室温下先固化一定时间。
三、橡胶类
以橡胶或弹性体为基料,配以助剂、溶剂而成的一大类胶黏剂。
是构成现代溶剂型非结构胶黏剂的一大支柱。
具有弹性好,耐冲击,抗疲劳强度好,应用面广的特点。
产品有胶液、胶膜、胶带、腻子等多种形式。
其中胶液用量最大,又分溶液、乳液和预聚液三类。
基料包括氯丁、丁腈、丁基、异丁烯、丁苯、硅氧烷等合成橡胶,天然橡胶,SBS等。
不但品种多,而且各具特色。
1氯丁橡胶胶粘剂
组成:
氯丁橡胶胶粘剂,简称氯丁胶,其所用基料是氯丁橡胶,另外还有硫化剂,促进剂,防老剂,改性树脂增强材料,增黏剂和溶剂。
氯丁橡胶又称聚氯丁二烯,是以2-氯-1,3-丁二烯为主要原料经乳液聚合而制得的一种弹性体,其结构通式为
氯丁橡胶的分子结构有强极性基团,因而具有良好的黏合性和高初黏力。
硫化剂:
通常不用硫磺,而是采用4%氯化镁与5%氧化锌的混合物。
氯化镁可以吸收氯丁橡胶老化时释放的氯化氢,因而也是有效的稳定剂。
另外氯化镁与树脂预反应可促进初期黏合强度的提高,而且能改善耐热性,从而在混炼时能防止胶料烧焦,起到了防焦剂的作用。
防老剂:
提高耐热、耐老化性能,而且还可改善胶粘剂储存的稳定性,常用防老剂264BHT。
改性树脂:
起增强黏合性的作用,常用叔丁基酚醛。
溶剂:
胶接专用氯丁橡胶一般仅能溶于芳香烃和氯代烃中,但其毒性较大,采用混合溶剂,如甲苯、汽油和醋酸乙酯3.0:
4.5:
2.5混合
填充剂:
提高粘接强度和降低成本,如碳黑,白碳黑,碳酸钙等
胶粘剂的主要特点:
(1)主体材料本身具有弹性高、柔性好的特点。
(2)固化速度快,粘合后内聚力迅速提高,初粘力高。
(3)氯丁胶由于极性强,对大多数材料都有良好的粘合力。
(4)具有较好的耐日光,耐臭氧老化、耐酸碱、防燃烧的特性,但是储存性差,耐热性、耐溶剂性不够好。
(5)为了进一步改善氯丁胶的粘附性和耐热性,常采用合成树脂对其进行改性。
应用:
适用金属和非金属的粘接,涉及领域如航空、汽车、建筑、制鞋业(制鞋用胶量的80%)等,
注意:
由于初黏力很强,搭好后不能移动重粘,锤压砸实。
其它橡胶
•丁腈胶(NBR):
耐油性、耐水性最好,有良好的耐热、耐磨;耐老化及耐介质性。
•丁苯胶(SBR):
耐热、耐磨、耐老化、价廉。
•丁基胶:
密封性特优,有优良的电绝缘性,耐老化、耐酸碱、氧、臭氧及化学介质。
•聚异丁烯胶:
有透明、耐老化、耐氧化、耐低温和优良电绝缘性,能粘聚乙烯、聚丙烯等难粘材料。
•硅橡胶:
有优异的耐高低温和耐老化性能,电绝缘性、耐水性和透气性好,但粘合性差、强度低,多用于耐高温、耐低温场合。
•天然橡胶:
初粘力大,弹性及电绝缘性优良、价廉,但耐热性差、粘合强度略低,是传统的橡胶粘合剂。
四、聚氨酯
分