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膠粘劑的基本組成 

2007/8/10 15:04:24 人評論

    膠粘劑的基本組成:包括粘料、固化劑、促進劑、增韌劑、增塑劑、增稠劑稀釋劑、防老劑、阻聚劑、偶聯(lián)劑、引發(fā)劑光敏劑、消泡劑、防腐劑、填充劑、溶劑等。并不是每一種的膠粘劑都有以上的那些組分來。除了粘料一定要之外其它的可以視情況而定的     粘料,又稱為基料或膠料,是決定膠粘劑性能的基本組分,可用作膠粘劑的粘料有天然高分子化合物(淀粉、膠、蟲膠、明膠、酪素、松香、天然橡膠等)、改性天然高分子化合物(硝酸纖維素、羥甲基纖維素鈉)、合成高分子化合物(合成樹脂、合成橡膠、熱塑性彈性體等)、有機化合物、無機化合物(硅酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽、硼酸鹽、氧化鋅、氧化鎂等)。 (1)    固化劑 固化劑又叫硬化劑、熟化劑或變定劑,是指能將可溶、可熔的線型結構高分子化合物轉變?yōu)椴蝗?、不熔的體型結構的一類物質(zhì),它本身參與化學反應而成為固化物的一部分。對于某些類型的膠粘劑,如環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛村脂、呋喃樹脂等,固化劑則是不可缺少的。固化劑對膠粘劑的性能有著重要的影響,應根據(jù)膠粘劑中粘料的類型、粘接件的性能要求、具體的工藝方法、環(huán)保問題、健康危害和價格等選擇較為理想的固化劑。 (2)    交聯(lián)劑 能在線型或支鏈型聚合物大分子間形成化學鍵結合的過程稱為交聯(lián)。能使聚合物大分子主鏈間產(chǎn)生交聯(lián)的物質(zhì)叫做交聯(lián)劑。交聯(lián)劑常為含有多元活性官能團的物質(zhì),如二元酸、二元胺、多元醇、多異氰酸酯;或是含有不飽和雙鍵的化合物;還有硫黃、有機過氧化物、有機金屬化合物、金屬氧化物等。交聯(lián)劑對于膠粘劑的改性起很大作用,可以提高粘接強度、耐熱性、耐化學藥品性、抗蠕變性、耐老化性等。 (3)    促進劑 凡能加快膠粘劑和密封劑固化劑反應速度的物質(zhì),統(tǒng)稱為促進劑。加入少量的促進劑,便能大加速固化反應,降低固化溫度,縮短固化時間,減少固化劑用量,還可改善物理機械性能。例如:DMP-30可使環(huán)氧-聚硫-低分子聚酰胺膠粘劑低于150C也能固化;2-乙基-4甲基咪唑可降低雙氰胺固化環(huán)氧樹脂的溫度。 (4)    增韌劑 能夠降低脆性,提高韌性,又不影響膠粘劑其他主要性能的物質(zhì)稱為增韌劑。增韌劑一般都含有活性基團,能與樹脂發(fā)生作用,固化后不完全相容,有時還要分相,會獲得較理想的增韌效果,便熱變形溫度下降甚微,而抗沖擊性能又明顯改善。例如端羧基液體丁腈橡膠(CTBN),就是環(huán)氧樹優(yōu)良的增韌劑,環(huán)氧樹脂-CTBN體系1200C固化后剝離強度為4.4~13.2kN.m-1,剪切強度27~41Mpa。 (5)    增塑劑 增塑劑是一類能增加膠粘劑的流動性,并使膠膜具有柔韌性的高沸點難揮發(fā)性液體或低熔點的固體。增塑劑一般不與膠粘劑的主體成分發(fā)生化學反應,靠削弱聚合物分子間力的物理作用,也能減低脆性,增加韌性,但膠粘劑膠膜的剛性、強度、熱變形溫度都大幅度下降。增塑劑與膠粘劑的組分必須有良好的相容性,以保證膠粘劑性能穩(wěn)定耐久。 (6)    增粘劑  增粘劑是為增加膠粘劑的初粘性、壓敏粘性、持粘性而加入的樹脂、橡膠、有機化合物等物質(zhì)。常用的增粘劑有萜烯樹脂、萜烯-酚醛樹脂、松香、氫化松香、聚異丁烯、羊毛脂、蔗糖等。 (7)    增稠劑  能增加膠粘劑和密封劑粘度的物質(zhì)稱為增稠劑,肯定調(diào)節(jié)粘度、穩(wěn)定、防沉、減滲、防流、觸變等作用。常用的增稠劑有淀粉、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、瓜耳膠粉、聚氧化乙烯、天然橡膠、丁苯橡膠、瓊脂、氣相白炭黑、有機膨潤土等。 (8)    稀釋劑 是用以降低膠粘劑粘度的物質(zhì),能提高流動性、濕潤性、滲透性,便于混合均勻,增大填料加量,利于涂布操作,延長適用期。稀釋劑大致分為兩類,即能參與固化反應不活性稀釋劑和只發(fā)生物理混合的揮發(fā)或不揮發(fā)的非活性稀釋劑。 (9)    防老劑  為了延長膠粘劑的使用壽命,而加入的防止高分子化合物老化的物質(zhì),稱為老化劑。它包括抗氧劑、光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑、變價金屬抑制劑等,延緩或抑制氧化降解的物質(zhì)叫做抗氧劑,習慣上也稱防老劑。常用的防老劑有抗氧劑264、防老劑4010、防老劑RD、防老劑KY-405、防老劑D-50、沒食子酸丙酯、紫外線吸收劑UV-531等。 (10)阻聚劑又稱抑制劑,是含有不飽和雙鍵的膠粘劑(如瞬干膠、厭氧膠、改性丙烯酸酯快固膠粘劑、不飽和聚酯膠粘劑等)中加入的延長適用期和貯存期的物質(zhì),如對苯二酚、對叔丁基鄰苯二酚、對-苯醌等。 (11)偶聯(lián)劑 就是分子兩端含有性質(zhì)不同的基團的功能性化合物,其一端能與無機物表面反應,另一端則與有機物分子反應,以化學鍵的形式,在兩種不同物質(zhì)之間起著橋梁作用。從而改善了膠粘劑的表面性質(zhì),增加界面粘合性能,提高耐水性、耐熱性和耐久性。偶聯(lián)劑分為有機硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋯酸酯偶聯(lián)劑、鋯鋁酯酯偶聯(lián)劑、有機絡合物等。膠粘劑中常用的是有機硅烷偶聯(lián)劑。 (12)阻燃劑 是一類能夠阻止可燃物引燃或抑制火焰?zhèn)鞑サ闹鷦芴岣呖扇夹阅z粘劑難燃性的含磷、鹵素、硼、銻、鋁等元素的有機或無機物質(zhì)。阻燃劑分為反應型和添加型兩類,常用的阻燃劑有磷酸酯、鹵代烴、氧化銻、氫氧化鋁等。 (13)引發(fā)劑  引發(fā)劑是指在聚合反應中能引起單體分子或預聚物活化而產(chǎn)生自由基的物質(zhì)。在制備溶劑型和報導液型丙烯酸酯壓敏膠、醋酸乙烯溶劑型建筑膠、聚醋酸乙烯乳液、VAE乳液、丙烯酸酯乳液、氯丁膠乳、丁苯膠乳、接枝氯丁膠粘劑、SBS接枝膠粘劑,以及不飽和聚酯樹脂交聯(lián)固化、厭氧膠固化、第二代丙烯酸酯膠粘劑固化等,都必須使用引發(fā)劑,常用的引發(fā)劑有過氧化苯甲酰(BPO)、異丙苯過氧化氫、過氧化甲乙酮、過氧化環(huán)已酮、偶氮二異丁腈、過硫酸銨、過硫酸鉀等。 (14)填充劑 又稱填料,是膠粘劑重要的配合劑之一,具有補強、增稠、增容、著色、阻燃、耐磨、防腐、增大硬度、降低收縮性、減少熱膨脹系數(shù)、放熱溫度,增加導熱性、導電性、導磁性、觸變性,提高耐水性、耐熱性、耐老化性、延長適用期等多種功能,填充劑對于改進膠粘劑的性能,改施工性能和降低產(chǎn)品成本,都有著十分明顯的作用。填充劑種類繁多,按化學組成分為無機填充劑和有機填充劑;按其外觀形態(tài)則有粉狀、粒狀、片狀、纖維狀、織物狀、中空微球等之分。新興的超細粉、納米級、晶須類填充劑對于提高膠粘劑的性能極其顯著。 (15)消泡劑 是能夠防止產(chǎn)生泡沫或破壞泡沫的一類物質(zhì),又稱抗泡劑、防泡劑。泡沫會給生產(chǎn)和涂布膠粘劑帶來很大困難,并使膠層出現(xiàn)氣孔,影響粘接性能。因此必須設法破壞或防止泡沫產(chǎn)生,最有效的方法就是使用消泡劑。良好的消泡劑是既能消泡,又能抑泡。 (16)防腐劑 對微生物或霉茵具有殺滅、抑制或阻止生長作用的藥劑。以及對金屬具有防止腐蝕的藥品統(tǒng)稱為防腐劑,包括防霉劑、防銹劑、緩蝕劑等。在以淀粉、骨膠、纖維衍生物、天然膠乳、聚乙烯醇等制造的水性膠粘劑中,細菌和霉菌容易繁殖,儲存過程中膠液變黑、變臭、膨脹、腐敗變質(zhì),無法使用,必須加入適當?shù)姆烂?、殺菌。如果膠粘劑中含有較強的酸性或堿性成分,儲存和使用時會腐蝕金屬,應當加入防銹劑或緩蝕劑,防止腐蝕產(chǎn)生。 (17)光敏劑  光敏劑又稱光引發(fā)劑或增感劑,是一類能吸收一定波長紫外線而產(chǎn)生自由基離子的化合物。光敏劑是光學光敏膠、光刻膠、光固化厭氧膠等輻射固化體系的重要組分,可以制得極快固化無污染的綠色膠粘劑。 (18)溶劑  是指能夠降低某些固體或液體分子間力,而使被溶物質(zhì)分散為分子或離子均一體系的液體。溶劑是溶劑型膠粘劑不可缺少的組分,由于多數(shù)有機溶劑都有一定的毒性、易燃性、易爆性,造成對人體有毒害,對環(huán)境有污染,對安全有隱患,從而使溶劑型膠粘劑受到環(huán)保法規(guī)限制,但因溶劑型膠粘劑某些方面的特殊性能,所以短期內(nèi)還不能被水基膠粘劑完全取代。因此,必須選用無毒或低毒的溶劑,制成對人體、環(huán)境和安全無危害的膠粘劑。

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