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工业胶粘剂的组成
- 2020-11-12-

工业胶粘剂的组成

工业胶粘剂的主要组成有黏料、固化剂、增塑剂、填充剂、溶剂等。为了满足某些特殊使用要求,有的还要加人一些改性剂或其他配合剂。对一种胶粘剂而言,不一定都含有这几种组分,有的可能多达几十种,这些主要由工业胶粘剂的性能和用途来决定。

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一、黏料

黏料也被称为基料或主剂。黏料是工业胶粘剂中使两被粘物结合在一起时起重要作用的基本成分,它具有良好的黏合性和润湿性。作为黏料的物质大多数是高分子物质,例如:合成树脂(如热固性或热塑性树脂)、合成橡胶(如氯丁橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、聚硫橡胶等)、天然高分子物质(如淀粉、蛋白质、天然橡胶)以及无机化合物(如硅酸盐、磷酸盐)等。

工业胶粘剂的性质、用途和使用工艺也主要由黏料的性质所决定。一般工业胶粘剂的名称也是用黏料的名称来命名的。

在结构型工业胶粘剂中,主要用热固性树脂作为黏料,因为它在硬化后形成体型交联结构,能增加胶层的内聚强度。尤其是在热固性树脂的大分子链节上引入羟基、羧基等极性基团时,能改善其黏合性能;同时在结构型工业胶粘剂中也常加入热塑性树脂或弹性材料,以改善胶粘剂的性能,提高胶接接头的抗弯曲性和抗剥离强度。

在非结构型工业胶粘剂中,胶接结构的强度要求不高,但一般要求具有较好的柔韧性和耐屈挠性,可用热塑性树脂及弹性材料作为黏料。在设计工业胶粘剂配方时应做全面考虑,根据被粘物的性质选择适当的黏料以及合理的用量,以获得优良的综合性能。

二、固化剂

固化剂就是把黏料硬化为固体的物质。固化剂也是工业胶粘剂的主要成分,其性质和用量对黏合剂性能起着重要作用。加入固化剂的目的就是为了使某些线型高分子化合物与它交联,形成体型网状结构,固化剂是直接参与化学反应的。例如,环氧树脂中加入胺类或酸酐类固化剂,在室温或高温作用后就能固化成坚硬的胶层。

在配制固化剂时,考虑到配制时的损耗、气体的挥发、气温的高低、固化反应的快慢,往往实际用量比计算用量要大些。一般是根据实际经验来选择固化剂用量。例如,夏季气温高,用量要少一点;冬季气温低,用量可多一点;有时等着用,要求固化快,就可多加点固化剂。总之,固化剂的用量不能超过它的允许使用限度,否则会影响工业胶粘剂的胶接性能,使胶层变脆。

三、增塑剂

为增强胶粘层的柔韧性,提高胶粘层的抗冲击韧性,降低固化时的反应热和收缩率,改善工业胶粘剂的流动性,需加入增塑剂,用量为黏料的20%以内。例如,环氧树脂固化后性能脆硬,抗冲击性差,容易断裂,加入增塑剂就能使它的抗冲击性获得较大的改善,而且增加对裂缝延伸的抵抗性,疲劳性能也好,但是用量过多时,由于降低了分子间的作用力,强度反而下降。

增塑剂是一种高沸点液体或低熔点固体化合物,与黏料有混溶性,但不参与固化反应,如邻苯二甲酸二丁酯或二辛酯、磷酸三苯酯等;热塑性树脂如聚酰胺树脂;合成橡胶如聚硫橡胶和端羧基丁腈橡胶等。

四、填料

为了改善工业胶粘剂的加工性、耐久性、强度及其他性能,或为了降低成本,常加入非黏性的固体填料。常用的填料有炭黑、白炭黑、滑石粉、金属粉及一些金属氧化物等。所有各种填料都要求干燥,显中性或弱碱性,与黏料、固化剂及工业胶粘剂中的其他辅助材料不发生化学反应,填料一定要研磨成细碎粉末,才能与黏料混合均匀。填料的用量根据胶粘剂的黏度、性能要求和填料的性质来决定,灵活掌握,以不影响浸润和操作为原则。

五、溶剂(稀释剂)

在溶剂型工业胶粘剂中,需要用有机溶剂溶解黏料,调节胶粘剂的黏度,以便于操作和喷涂,增加胶粘剂的浸润能力和分子活动能力,从而提高黏合力。不同的工业胶粘剂选用的溶剂有所不同,一般溶剂与高分子材料的溶解度参数越接近,相容性越好。还应考虑它的挥发速度,不宜太快或太慢。此外,还要考虑其来源、价格及溶剂对操作工人身体健康的影响。常用的溶剂有甲苯、苯、乙酸乙酯、乙醇、汽油、丙酮等。

六、其他附加剂

为了改善某些性能,满足特殊需要,在工业胶粘剂中有时还要加入其他组分,例如防腐剂、防老化剂、偶联剂等。

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