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通過界面的粘附和物質的內聚等作用,能使兩種或兩種以上的制件或材料連接在一起的天然的或合成的、有機的或無機的一類物質,統稱為膠粘劑(adhesive)又叫粘合劑,習慣上稱為膠。
內聚:即單一物質內部各粒子靠主價鍵力(包括離子鍵、共價鍵、配位鍵、金屬鍵等)、次價鍵力(包括范德華力、氫鍵)結合在一起的狀態。膠粘劑的內聚力與分子間力、相對分子質量、交聯程度、結晶和分子纏繞等因素有關。
按照外觀分類:溶劑型乳液型(水性);膏狀或糊狀;固體型;膜狀型。
按照固化方式分:水基蒸發型、溶劑揮發型、熱熔型、化學反應型、壓敏型。
膠粘劑的基本組成:膠粘劑的組分包括基料、固化劑、溶劑、增塑劑、填料、偶聯劑、交聯劑、促進劑、增韌劑、增粘劑、增稠劑、稀釋劑、防老劑、阻聚劑、阻燃劑、引發劑、光敏劑、消泡劑、防腐劑、穩定劑、絡合劑、乳化劑。
基料的種類:基料是膠粘劑的主要成分、主劑或主體聚合物,起粘合作用。按照化學的成分的不同 ,基料的來源有無機化合物和有機化合物。有機化合物是高分子合成類的高分子基料。
膠粘劑基料的選擇原理:根據膠粘劑應用的對象、應用的場合及應用的性能的選擇。同時分子基料的分子結構與粘接性能的關系甚為密切。
固化劑(硬化劑):使基態原料通過化學反應,發生聚合、縮聚或交聯反應轉變為線性高聚物或者網狀高聚物,是膠接接頭具有力學強度和穩定性的物質。
固化劑的選擇:
膠粘劑溶劑:指能夠降低某些固體或者液體分子間力,而使被溶物質分散為分子或離子均一體系的液體,常用的溶劑為低黏度的液體物質。主要有脂肪烴、芳香烴、鹵代烴、酯類、醇類、酮類、酸類、醚類、萜烯烴、酰胺類和水類。但是多數的有機溶劑有一定的毒性、易燃性、易爆性、對環境有污染、對安全有隱患、對人體有危害。
溶劑的作用:
膠粘劑溶劑的選擇:
軟化劑的作用:是SBS費用不可的組分,其作用是調節硬度,流動性,并降低成本,充油SBS可使配煉加工更容易。最常用的是環烷油,芳烴成色深、有毒、不能使用,石蠟油不能改善物性,還會導致噴出。國產克拉瑪依KN系列環保型環烷油(例如KN4010等)質量上乘。
軟化劑的種類:按烴類組成分為石蠟基、環烷基、芳香基三類
軟化劑的特點:
增塑劑的定義:是一種降低高分子化合物玻璃化溫度和熔融溫度,改善膠層脆性、增進熔融流動性的物質。
增塑劑的作用:
增塑劑的選擇:
常用的增塑劑:鄰苯二甲酸酯、磷酸酯類、己二酸酯和癸二酸酯等。
填料的定義:在膠粘劑中不與基體起化學反應,但是可以改變其性能,降低成本的固體材料。
常用的填料分為有機填料和無機填料:有機填料——改善樹脂的脆性、吸濕性高、耐熱性能低;無機填料——使膠的相對密度增加、脆性增加、但耐熱性、介質性能、收縮率等都會有所改善。
填料的選擇:
常用的填料:二氧化硅、碳酸鈣、碳酸鎂、鋁粉、酚醛樹脂等。
偶聯劑:能同時與極性物質和非極性物質產生一定結合力的和化合物,其特點是分子中同時具有極性和非極性部分的物質。常用的偶聯劑有有機鉻偶聯劑、有機硅偶聯劑和鈦酸酯偶聯劑。在膠粘劑中常用的是硅烷偶聯劑。
偶聯劑的作用:
引發劑:在一定的條件下能分解產生自由基的物質,一般含有不飽和鍵的化合物中加入引發劑,常用的引發劑有過氧化二苯甲酰、過氧化環己酮、過氧化異丙苯、偶氮二異丁氰等。
促進劑(催化劑):能夠降低引發劑的分解溫度或加速固化劑與樹脂橡膠反應的物質。
防老劑:能延緩高分子化合物的老化的物質,對于高溫、暴曬下使用的膠粘劑由于容易老化變質,在配膠時加入防老劑。
增稠劑:黏度低的膠粘劑,增加使其黏度增加的物質
阻聚劑和穩定劑:阻止或延緩含有不飽和鍵的聚合物、單體在貯存過程中自行交聯的物質(對苯二酚)。