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熱熔膠膜膠粘劑的固化
來源:http://www.youseftkd.com2018/6/23 14:27:42

為了便于熱熔膠膜膠粘劑對被粘物表面的充分浸潤,膠粘劑在粘接之前首先要變成液態或使之變成液態,粘接后,只有變成固態才具有很好粘黏強度。通過適當方法使膠層由液態變成固態的過程稱為膠粘劑的固化。不同的膠粘劑往往采用不同的固化方式

熱熔膠的固化

熱塑性高分子物質在被加熱熔融了以后就獲得了流動性,許多高分子熔融體可以作為膠粘劑來使用。高分子熔融體在浸潤被粘表面之后通過冷卻就能發生固化,這種類型的膠粘劑稱為熱熔膠。

熱熔膠的固化是一種簡單的熱傳遞過程,即加熱熔化涂膠粘合,冷卻即可固化。固化過程受環境溫度影響很大,環境溫度低,固化快。為了使熱熔膠液能允分濕潤被粘物,使用時須嚴格控制熔融溫度和晾置時間,對于粘料具結晶性的熱熔膠尤應重視,否則將因冷卻過頭使粘料結晶不完全而降低粘接強度。

增塑糊型膠粘劑的固化

增塑糊是高分子化合物在增塑劑中的一種不穩定分散體系,其固化基本上是高分子化合物溶解在增塑劑中的過程。這種糊在常溫下行一定的穩定性。在加熱時(一般在150~209℃)高分子化合物的增塑劑能迅速互溶而完全凝膠化,提高溫度有利于高分子鏈運動,有利于形成均勻致密的粘接層。但溫度過高會引起聚合物分解。

乳液型膠粘劑的固化

水乳液型膠粘劑是聚合物膠體在水小中的分散體,為一種相對穩定體系。當乳液中的水分逐漸滲透到被粘物中并揮發時,其濃度就會逐漸增大,從而因表面張力的作用使膠粒凝聚而固化。環境溫度對乳液的凝聚影響很大,溫度足夠高時乳液能凝聚成連續的膜,溫度太低或低于成膜溫度(該溫度通常比玻璃化溫度略低一點)時不能形成連續的膜,此時膠膜呈白色,強度根差。不同聚合物乳液的成膜溫度是不同的,因此在使用該類膠粘劑時一定要使環境溫度高于其成膜溫度,否則粘接效果不好。

溶液型膠粘劑固化

熱塑性的高分子物質可以溶解在適當的溶劑中成為高分子溶液而獲得流動性,在高分子溶液浸潤被粘物表面之后將溶劑揮發掉就會產生—定的粘附力。許多高分子溶液可以當作膠粘劑來使用,常遇到的治液溶液膠粘劑劑是修補自行車內胎用的橡膠溶液,許多膠粘劑是溶液型的。

溶液型膠強劑固化過程的實質是隨著溶劑的揮發。溶液濃度不斷增大,然后達到一定的強度。溶液膠的固化速度決定于溶劑的揮發速度,還受環境溫度、濕度、被粘物的致密程度與含水量、接觸面大小等因素的影響。配制溶液膠時應選樣特定溶劑改組成混合溶劑以調節固化速度。選用易持發的溶劑,易影響結晶料的結晶速度與程度,甚至造成膠層結皮而降低粘接強度,此外快速揮發造成的粘接處降溫凝水對粘接強度也是不利的。選用的溶劑揮發太慢,固化時間長,效率低,還可能造成膠層中溶劑滯留,對粘接不利。在使用溶液膠時還應嚴格注意火災與中毒現象。

反應型熱熔膠膜粘膠粘劑的固化

反應型膠粘劑小都存在著活性基團,與同化劑、引發劑和其他物理條件的作用下,粘料發生聚合、交聯等化學反應而固化。按固化介式反應型膠粘劑可分為固化劑固化型、催化劑固化型與引發劑固化型等幾種類型。至于光敏固化、輻射同化等膠的固化機制一般屬于以上類型中。

環氧樹脂、聚氨酯類膠粘劑多是用化學計量的固化劑固化的;二代丙烯酸酯結構膠、不飽和聚酯膠等常用引發劑引發固化;一些酚醛、脲醛樹脂膠可用酸性催化劑催化固化。某些反應型膠粘劑同化時會出現自動加速現象,設計配方或使用膠粘劑時尤應注意,因為凝膠化時的急劇放熱會使膠層產生缺陷、破壞被粘材料而使粘接失敗。

膠液初步固化后,膠層一般可獲得一定的粘接強度,在初步固化以后的較長時間內粘接強度還會不斷提高。由于初步固化后分子運動變難,因此這類膠粘劑在初步固化后適當延長固化時間或適當提高固化溫度以促進后固化的順利進行對粘接強度是極有利的。

對于某一特定的膠種來說,設定的固化溫度是不能降低的,溫度降低的結果是固化不能完全,致使粘接強度下降,這種劣變是難以用延長固化時間來補償的。對于設定在較高溫度固化的膠,很好采用程序升溫固化,這樣可以避免膠液溢流、不溶組分分離,并能減小膠層的內應力。對于固化過程中有揮發性低分子量物質生成的膠種,固化時常需施加一定的壓力,如果固化過程中不產生小分子物質,則僅施以接觸壓力以防止粘接面錯位就行。  

用固化劑固化的膠動劑,固化劑用聯一般是化學計量過的,加入量不足時難以固化完全,固化劑一般略過量一些。采用分子量較大的固化劑時,其用員量范圍可以稍大一些。例如,用650聚酰胺固化環氧樹脂時用量為30~l100質量份。用引發劑固化的膠憨亦粘劑,在一定范圍內增大引發劑用量可以增大固化速度而膠的性能受影響不大。用量不足易使反應過早中止,不能固化完全;用量過大,聚合度降低,均使粘接強度降低。為了避免凝膠化現象對膠粘的不利影響,可以使用復合引發劑:即將活性低與活性高的引發劑配合使用。加入引發劑后再適當加入一些特殊的還原性物質(稱為促進劑)可以大大降低反應的話化能加大反應速度.甚至可以制成室溫快固肪種,這祝是氧化還原引發體系,由于還原劑在促進引發劑分解的同時降低引發效率,因此在氧化還原引發體系中,引發劑量應加大。催化劑只改變反應速度,催化劑固化膠粘劑在不加催化利時反應極慢(指常溫下),可以長期存放,過量使用催化劑會使膠層性能劣化。當催化劑量較少時適當提高固化溫度也是可行的。

 
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