膠(jiāo)粘劑分析大全(quán)
膠料(liào)是膠粘劑的主要成分,要求有良好的(de)粘附(fù)性和潤濕性、合(hé)適的結(jié)晶速度(dù)和門(mén)尼黏(nián)度;溶劑主要用於溶(róng)解膠料及調節膠粘劑(jì)的黏度;增(zēng)粘樹(shù)脂可增加膠膜的黏性或擴展(zhǎn)膠粘劑的黏性範圍;填料在膠粘劑中的作(zuò)用視其具體品種而異(yì),主(zhǔ)要目的(de)是(shì)為了(le)改善膠粘劑在某些方麵的性能如提高膠膜的尺寸穩定性、介(jiè)電性、硬度等或(huò)為了降低成(chéng)本;助劑主要有(yǒu)硫化劑、硫(liú)化促(cù)進劑、防老劑等,用於促(cù)進氯丁橡(xiàng)膠的硫化或改善(shàn)高分子材料因熱、光(guāng)、濕等因素引起的老(lǎo)化破壞(huài)。下麵我們從幾個(gè)方麵來分析下:
1、溶劑選擇
溶劑對氯丁橡膠的溶解性、膠粘劑的(de)初期黏度、黏度的穩定性(xìng)、層分(fèn)離性、塗布性、粘合保持性、被(bèi)粘合材料的浸(jìn)滲性、初期(qī)粘合力和粘合強度等(děng)都有密切關係(xì),此外毒性、揮發速度、對大氣臭氧(yǎng)層的影響等(děng)都是需要考慮的因素。隨著環保法規日趨嚴格和(hé)人們健康(kāng)意識(shí)日益增強,生產和(hé)使用環保型氯丁膠粘劑是大勢所趨,而環保(bǎo)型氯丁膠粘劑的自動套管機溶劑選擇和配合至(zhì)關重要。根據最新的專利報道,新發明的低VOC氯丁橡膠膠粘劑其VOC<250g/L。
2、膠膜的軟硬程度
這個問題在很大程(chéng)度上(shàng)是屬於應用領域的專業問題。比如在粘接電聲器材方麵,為了盡可能減小聲音傳播過程中的失真,用戶往往希望粘合劑(jì)在(zài)固化後的膠膜要硬而韌。但是(shì)在阻尼領域,膠膜往往需要柔軟些。不同(tóng)規格型號的氯丁橡膠,其膠膜的軟硬程度是(shì)不同(tóng)的,需要研究人員在應用過程中仔細比較和鑒別。比如日本東曹的G-40S-1膠膜就比Y-30S的硬。一般來說,氯丁橡膠的結(jié)晶速率越快,膠膜越硬。因此在選擇膠種時,必須根據不同的應用目的去選擇能形(xíng)成不同軟(ruǎn)硬程度膠膜的氯丁橡膠品種(zhǒng)。
3、耐熱性能
許多電子元件在組裝過程(chéng)或使用過程中會對(duì)所(suǒ)用膠粘劑有耐熱性方麵的要求。例如粘接(jiē)送話器的元件,需要在80~100℃老(lǎo)化4h,以均(jun1)衡膜片上的電荷及消除應力。又如粘接電聲器材,考慮到大功(gōng)率喇叭長時間播放引起的放熱,往往要求在(zài)喇(lǎ)叭(bā)中心部位的膠粘劑能耐120~150℃甚至170℃以(yǐ)上的高溫。雖然現在可以找到不少耐高(gāo)溫的膠粘劑品種,但(dàn)綜合各方麵(miàn)需求(qiú)(如常溫固化、高溫應用,盡可能是單組分(fèn)膠粘劑,低(dī)毒低氣味(wèi),快速固化,對不同材料的強粘結力以及合理的(de)價位等)都能同時滿足(zú)的(de)膠(jiāo)粘劑則(zé)依然很少。氯丁橡膠的正常軟化點是60~70℃,因此,為了擴大氯丁橡膠膠粘(zhān)劑在電(diàn)子元件組裝方(fāng)麵的應用(yòng)範圍,必須在膠粘劑(jì)配方設計及生產(chǎn)工藝過程方麵想方設(shè)法提(tí)高其耐熱性能。一個可行的(de)思路是通過提高氯丁橡膠的交聯密度來(lái)提高其耐熱性能,但此時必須(xū)兼顧到膠粘劑的貯存穩定性和操作性能,因為隨著交聯密度的提高,一般(bān)情況下(xià)膠粘劑的貯存穩定性和操作性能都會受到不同程度的影響。
4、揮發(fā)速度
各(gè)種溶劑因其沸點不同,故揮發速率也不同。雖然多數情況下(xià)由於希望膠粘劑的固化速率(lǜ)快,往往去選用一些揮發速率快的溶劑,然而實際(jì)上溶劑的揮發速率(lǜ)並非越快越好,而需根據具體(tǐ)情況具體處理。在對不同配方用於不同材料的應用試驗(yàn)中發現,對於光麵或表麵少(shǎo)孔的材質,溶劑揮發速率過快,會導致膠(jiāo)粘劑(jì)對材料表麵的浸潤差;反之,對於表麵多孔的材料,若溶劑揮發速率過慢,浸潤太深(shēn),會導致材料表麵餘膠少(shǎo),這兩種情況都會導致粘結力下降。當采(cǎi)用良溶劑和(hé)不良溶劑混合並用時,若不良溶劑揮發速度快,則由於隨著(zhe)不良溶劑的揮發(fā),膠粘劑中良(liáng)溶劑的濃度(dù)增大,氯(lǜ)丁(dīng)橡膠一直(zhí)是可溶的,不會析出,故(gù)而能(néng)得到平滑的膜表麵;反之(zhī),若是(shì)良溶劑揮發速率快,先揮發出來,剩下不良溶劑難溶氯丁橡膠(jiāo),會導致膠析出、結塊,使膠膜表麵不平整(zhěng)。
5、不同膠種的配合應用
在某些(xiē)特殊場合, 考慮到產(chǎn)品的某些綜(zōng)合性能要求及對不同粘接材料的介(jiè)麵親和力(lì), 可將不同型(xíng)號的氯丁膠種並用(yòng)或將氯丁橡膠與其(qí)他橡膠進行配合使用。例如為了得到更好的耐低(dī)溫性能, 可考慮並用結晶速度低的氯丁膠型號; 為了改進加工性,提高粘合強度以(yǐ)及改善耐屈(qū)撓和耐撕裂性(xìng)能, 可考慮和(hé)天然膠並用; 與丁腈橡膠並(bìng)用可改善其耐油(yóu)性等。
6、產品性能測(cè)試方法
一個配方設計得是否合理、成功, 最終需要有一個合適(shì)的試驗方法對其進行驗證。這個試驗方法除了部分是按國家標準進行外, 更(gèng)多的是設計人員根據生產實際需要自行設計、創造的, 其正確性以實踐作為惟一檢驗的標準。本(běn)文(wén)作者對實際應用中根據需要自行設計的一些試驗方(fāng)法略作介(jiè)紹。
不同溫度下的剝離強度,不同粘合時間的剝離強度,不同被粘材料的剝離強度,軟化點,穩定性(xìng)( GB 7751--87),實際應用模(mó)擬試驗。
7、對接枝反應(yīng)性能的影響
氯丁類膠粘劑雖然因(yīn)為有極性,對各種材料在(zài)較大範圍內都具有(yǒu)粘合性,但在粘合聚氯乙烯製品及聚烯烴等其他一些(xiē)難粘製品時,僅靠單純的物理溶(róng)解製得的膠粘劑(jì)的黏(nián)結力是(shì)不夠的,因此往往要考慮在氯丁橡膠分子上進行甲基丙烯酸甲酯等單體的接枝。其接枝共聚反應(yīng)大致包含(hán)下(xià)列過程:首先是BPO分解為初級自(zì)由基,初級自由基攻擊MMA單體形成單體自由基,並形成不斷增長的自由基鍵PMMA,支鏈自由基再與氯丁膠主(zhǔ)鏈接枝聚(jù)合。當希望粘接範圍更廣,能(néng)粘接一些如SBS、PU等難(nán)粘材料時,可考慮(lǜ)進一(yī)步用聚氨酯改性。但並非所有的氯丁橡(xiàng)膠品種都可以用來進行接枝反應,型號A-90、G-40S-1的氯丁橡膠可被用於接枝(zhī)反(fǎn)應,許多其他型號的品種並不宜(yí)用於接枝。
橡膠型電(diàn)子元(yuán)件膠(jiāo)粘劑在(zài)配方設計中的幾個關鍵(jiàn)方麵主要是膠種、溶劑、增粘樹脂、填料及(jí)硫化促進劑和防熱、防(fáng)氧老化(huà)助劑的選擇(zé)。在選用一些(xiē)專用型的氯丁橡膠品牌時需重點關注的問題是結晶速度、門尼黏度和膠膜的軟硬程度; 溶劑選擇首要考慮到其對氯丁橡膠的溶解能力, 其次是毒性、揮發速度。在(zài)氯丁橡膠膠粘劑中選擇配合適量(liàng)的增粘(zhān)樹脂可大(dà)大提高膠粘劑的粘合強度及耐熱性能;添加填料能賦予膠膜某些特殊(shū)物理性能;適量的硫化促進劑和防老劑對於進一步提高膠(jiāo)膜的耐熱(rè)老化性能及改善膠液的貯存穩定(dìng)性是(shì)需要的。
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