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澳门棋牌娱乐游戏平台粘合剂的分类、应用及粘合影响因素

发布时间:2019-10-06 22:58:00 点击:    编辑:澳门棋牌娱乐游戏平台

泰州科德橡胶机械-澳门游戏平台注册网站开炼机捏炼机厂家2019年10月6日讯  粘合剂是将材料相邻表面粘合成一体的物质。根据不同的粘合机理和操作工艺,粘合剂可再细分为胶粘剂、粘结剂、粘着剂键合剂、粘合促进剂、增粘剂和浸渍粘合剂等。

     增粘剂(tackifier):是指能够增加未硫化胶粘性的物质,如石油树脂、古马隆树脂、苯乙烯茚树脂、非热反应性的对烷基苯酚甲醛树脂和松焦油等。粘性是指两个同质胶片在小负荷、短时间压合后,将其剥离开所需的力或所做的功,即自粘性。增粘剂只是在多层澳门棋牌娱乐游戏平台加工过程中增加胶料的表面粘性,便于胶层间粘贴加工,主要通过增加物理吸作用提高粘合效果,属于加工助剂范畴。

   浸渍粘合剂:又称间接粘合剂,是指将含有粘成分的浸渍液通过浸渍工艺覆盖在纤维织物的表面或渗透到织物内部缝隙中,在硫化温度下,浸渍液胶膜与橡胶及织物产生化学键合,这种浸渍液就称作浸渍粘合剂,如型的间苯二酚、甲醛和胶乳三组分的NaOH乳液粘合体系,即RFL体系,这是提高橡胶与纤维结合效果的主要方法之一。针对不同的纤维,浸渍液的组成不一样,如其中的胶乳(L组分)可以是NRL,也可以是丁吡胶乳丁苯吡胶乳,间苯二酚和甲醛的用量也可以发生变化。对聚酯、芳纶和玻璃纤维等难粘合的纤维,除了RFL组成外,还要添加其他有利于粘合的成分,如异氰酸酯、硅烷偶联剂等。

      键合剂(bondingagent):又称直接粘合剂在混炼时混入胶料中,在硫化时使被粘表面之间产生化学键合或强烈的物质吸附,形成牢固粘结的物质,如典型的间苯二酚给予体-亚甲基给予体-白炭黑粘合体系(间甲白体系,HRH体系)、三嗪粘合体系。这种类型的粘合剂,在产生结合的两个材料表面上并不存在以粘合剂为主成分的中间层。这种粘合剂多用于橡胶与骨架材料之间形成牢固而持久的粘合。

     粘结剂(粘着剂):是指将不连续的粉体或纤维材料粘附在一起形成连续整体的物质如造纸用纸浆粘结剂、无纺布粘结剂、石棉粘结剂、粉体湿法造粒所使用的粘结剂等,多为液体或半流体物质,通过高速搅拌等方法实现粘合剂与粉体的均匀混合,靠粘结剂提供粘结力粘合。

      粘合促进剂(adhesivepromotingagen):是指自身直接产生材料之间的物理吸附结力粘合作用或化学键合作用,但能够促进粘合作用发生的化学物质,如在橡胶与镀黄铜金属粘合过程中使用的有机钴盐就是一种粘合促进。这种粘合促进剂也是作为配合剂直接加入胶料中,并在高温硫化过程中发挥作用。

       胶粘剂((adhesive):是指将两种或两种以上的制件(或材料)连接在一起的一类物质,多是胶液或粘带形式,通过喷、涂和贴等工艺达到粘合目的。这种粘合方式是在两种材料表面之间形成以胶粘剂粘料为主成分的中间粘合层,如硫化胶之间的粘合,硫化橡胶与皮、木材和金属等粘合。胶粘剂自身的性质和性能、粘合工艺决定粘合效果。

     在上述粘合剂中,适用面广、用量大和操作工艺最为简便的是胶粘剂。胶粘剂的品种多,性能各具特色,选择适当的品种可获得较高的粘合强度,因而胶粘剂发展很快,已成粘合工艺中最常用的物质。

     目前胶粘剂中,较常用的是异氰酸酯类胶粘剂、含卤胶粘剂和酚醛树脂胶粘剂等。其异氰酸酯类胶粘剂是橡胶与各种金属的良好胶粘剂,特点是粘合强度高,抗震性优良,艺简单,且有耐油、耐溶剂、耐液体燃料和耐酸碱等性能,耐温性能稍差。氢氯化橡胶是然橡胶和氯化氢反应而得的产物,其化学稳定性好,不燃烧。将氯化橡胶溶解于适当的剂中即可得到粘合效果好的氯化橡胶胶粘剂,氯化橡胶胶粘剂主要用于极性橡胶(氯丁橡胶和丁腈橡胶等)与金属(钢、铝、铁、锌镁)的粘合,由于其耐水及耐海水性能极佳,也可用作表面保护涂料。


影响粘合强度的因素

     粘合接头的机械强度取决于两方面的因素一是被粘合材料界面之间的粘附力,这与被粘材料表面的性质和状态有关;二是被粘材料(包括胶粘剂本身)的内聚力,这与被粘材料(胶粘剂)自身的分子间的作用力有关。凡是影响粘附力和内聚力的因素都会直接影响粘合强度,其中任何一种力的丧失都将导致粘合接头的破坏。粘合接头的破坏形式有三种:粘附破坏、内聚破坏和混合破坏。当内聚力大于粘附力时,发生粘附破坏;如果内聚力于粘附力便发生内聚破坏。这两种破坏现象在实际应用中都应该加以克服,在尽力提粘附力和内聚力的前提下,使得这两种大小相当,趋于均衡,可获得最佳粘合强度,此时已有部分粘附破坏又有部分内聚破坏即为混合破坏。影响粘附力和内聚力的因素主要有如下几个方面。

1、分子量

    高分子化合物的分子量低、粘度小、流动性好,有利于浸润,其粘附性虽好,但内聚力低,最终的粘合强度不高;分子量大,胶层内聚力高,但粘度增大,不利于浸润。因此,对每一类高分子化合物,只有分子量在一定范围内才能既有良好的粘附力,又有较大的内聚力,以保证粘合接头具有较好的粘合强度。

2、极性

     高分子化合物分子中含有极性基团,有利于对极性高分子化合物的粘合。对于非极性高分子化合物与极性高分子化合物,一般粘合强度不高。这是由于非极性高分子化合物的表面能低,不易再与极性高分子化合物形成低能结合,故浸润不好,不能很好粘合非极性高分子化合物与非极性高分子化合物之间就能产生良好的粘合,由此可见,结构相似互容性较好,有利于扩散,容易粘合得牢固。

3、空间结构

      高分子化合物分子主链上常常有侧链,构成了空间结构。在空间结构中,侧链的种类对粘合强度有较大影响。以聚乙烯醇缩醛类胶粘剂为例,缩丁醛与缩甲醛相比,缩丁醛的侧链长,链的柔顺性好,浸润性和粘附性较好,但是由于缩丁醛的侧链较长,易于热分解所以耐热性差。缩甲醛的侧链短,在常温下粘合强度较高,耐热性较好,但胶层的韧性、浸润性和粘附性都较差。如果侧链含有苯基等,由于空间位阻大,分子链的柔性就下降,妨碍分子链运动,不利于浸润和粘附。例如,丁苯橡胶粘合赛璐玢时,当共聚物中的苯乙烯含量增加时,则剥离强度下降,破坏形式为粘附破坏。

4、补强和硫化

     通过补强和硫化可显著提高高分子材料的内聚力,在实际应用中非常普遍。如橡胶与各种材料的粘合中,由于橡胶是线型的,其内力主要取决于分子间的作用力,分子间易于滑动,所以它可溶可熔,因而表现出的耐热、耐溶剂性及粘合强度均不理想。为了克服上述的缺点,配方中都需要加入补强剂(如炭黑等)和硫化剂(硫黄等)进行补强和硫化,以达到定的内聚力。通常,内聚力是随补强剂的用量增加和硫化交联密度的增加而增加,如果补强剂用量过大,交联密度太高,致使橡胶刚性过大,发硬、变脆,其粘合强度反而下降。

   5、被粘表面的处理

      被粘合材料的表面是否清洁、有无活性是粘附牢固与否的关键。由于被粘材料在加工、运输和存放过程中,不可避免地会产生锈、氧化,粘上油污、吸附灰尘及其他杂物,这些物质直接影响粘附力,所以在粘合过程中应根据粘合材料的性质首先进行表面的清洗处理,常用的方法有溶剂清洗、砂布打磨、喷砂和化学处理等,经过适当的表面处理后可显著提高粘合接头的强度、耐久性和疲劳寿命,在轮胎、胶带、胶管、减震制品和胶辊等生产中,非橡胶骨架材料均需进行严格的处理,以提高粘合强度,确保制品质量。

6、粘合过程中的工艺因素

  粘合过程中的操作工艺,如涂胶、晾置、固化温度和压力等也很重要,有时工艺掌握得不好,会导致粘合强度大幅度下降,严重的甚至可能使粘合接头失败。因此粘合工艺需在粘合前通过试验进行决定。

摘自《橡胶材料学》贾红兵  王经逸


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