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胶黏剂的组成与主要包括哪种胶的作用

发布时间:2023-04-21 点击次数:

粘合剂的成分根据原材料的来源及其应用而有很大差异。 天然粘合剂的成分比较简单,多为单组分; 而合成胶则比较复杂,除了起基本粘合作用的物质外,还需要添加各种配合剂以满足特定的功能。 例如,为加速固化,缩短粘合时间,降低反应温度,可加入催化剂、促进剂等; 添加抗老化剂可提高耐大气老化、热老化、臭氧老化等性能; 添加填料不仅可以增加强度,还可以降低成本; 添加增塑剂或增韧剂可降低胶层的刚性,增加韧性; 添加稀释剂可以降低粘度,提高施工性能。

一般来说,粘合剂包括主料、辅料和助剂。 其中,主要材料主要包括胶粘剂(橡胶)和固化剂。 有了这两种原料,粘合剂就可以起到一般的粘合作用。 当然,对于一些胶粘剂,在一定的外界条件下,不用固化剂也是可以固化的,比如提高温度。 赋形剂和助剂主要包括:促进剂、增韧剂、增塑剂、增稠剂、稀释剂、抗老化剂、阻聚剂、偶联剂、引发剂、光敏剂、消泡剂、防腐剂、填充剂、溶剂等。除了橡胶必不可少,其余组件取决于具体要求。

主要成分

(1) 橡胶

胶粘剂,又称基材或粘性材料,是将两个被粘物粘合在一起起主要作用的组分,决定了胶粘剂的基本性能。 可用作粘合剂的胶料包括天然高分子化合物、改性天然高分子化合物、合成高分子化合物、有机化合物和无机化合物。

①天然高分子化合物可用于制备粘合剂的天然高分子化合物有淀粉、糊精、桃胶、阿拉伯树胶、骨胶、皮胶、明胶、鱼胶、虫胶、植物蛋白、酪蛋白、血粉、松香、沥青、天然橡胶等 ②改性天然高分子化合物 有些天然高分子化合物经过适当的化学改性后可用作胶粘材料,如硝化纤维素、醋酸纤维素、羧甲基纤维素、松香酚醛树脂、改性淀粉、氯化橡胶等 ③合成高分子化合物 胶料是性能最好、胶粘剂用量最大的橡胶材料,包括合成树脂、合成橡胶和热塑性弹性体。 ④有机化合物 一些合成胶的主要成分不是高分子化合物或预聚物,而是低分子有机化合物(或称为单体),但最终产品是高分子化合物,瞬干胶和氧胶属于这一类。 ⑤无机化合物 硅酸盐、硝酸盐、硼酸盐、磷酸盐、氧化镁、氧化锌等无机化合物可用于制备无机粘合剂,具有独特的耐高温性能。

(2)固化剂

对于某些类型的粘合剂,固化剂对粘合剂的性能有重要影响。 应根据胶粘剂中胶粘剂的种类、胶粘剂的性能要求、具体工艺、环境问题、健康危害等因素来确定。 根据价格和价格选择理想的固化剂。

固化剂又称硬化剂、固化剂,是胶粘剂中最重要的配合材料。 它直接或通过催化剂与主体聚合物发生反应,能在短时间内将可溶性、可熔性线型结构的高分子化合物转变为不溶性、不熔性体结构。 同时,固化剂参与化学反应。 成为凝固的一部分。 固化剂分子的引入显着改变了分子间距离、形状、热稳定性和化学稳定性。 对于一些树脂如环氧树脂,脲醛树脂等固化剂是不可或缺的。

赋形剂和助剂

(1) 加速器

任何能加快胶粘剂固化反应速度的物质都可称为促进剂。 促进剂的加入可以加快胶粘剂中主要聚合物与固化剂的反应,缩短固化时间,降低固化温度,减少固化剂用量,调节胶粘剂中树脂的固化速度。 同时,加入促进剂还可以改善物理机械性能。 例如:DMP-30可使环氧-聚硫化物-低分子聚酰胺胶粘剂在15℃以下固化; 2-乙基-4-甲基咪唑可降低双氰胺固化环氧树脂的温度。

(2)增塑剂和增韧剂

①增塑剂

增塑剂是一种高沸点、不挥发的液体或低熔点固体,能增加胶粘剂的流动性,使薄膜具有柔韧性。 增塑剂粘度低、沸点高,可增加树脂的流动性,有利于渗透、扩散和吸附。 增塑剂一般不与粘合剂的主要成分发生化学反应。 它可以被认为是一种惰性树脂或单体“填料”。 在固化过程中,存在从体系中分离的现象。 通过弱化聚合物分子间作用力的物理作用,脆性降低,韧性增加,但胶膜的刚性、强度和热变形温度都会降低。 增塑剂与胶粘剂的组分必须具有良好的相容性,才能保证胶粘剂的稳定性和耐久性。 常用的增塑剂有:邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二戊酯、邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯等。

②增韧剂

增韧剂是一种含有能与树脂相互作用的活性基团的化合物。 它能与胶料发生反应,成为硫化体系的一部分,但硫化后并不完全相容,有时甚至会发生相分离。 增韧剂可以提高胶水的剪切强度、剥离强度、低温性能和柔韧性。 增韧剂的活性基团直接参与橡胶反应,不仅可以改善胶粘剂的脆性、开裂等缺陷,而且不影响胶粘剂的主要性能,而且可以提高胶粘剂的冲击强度和伸长率粘合剂。 例如,端羧基液态丁腈橡胶(CTBN)是一种优良的环氧树脂增韧剂。 环氧树脂-CTBN体系120℃固化后的剥离强度为4.4-13.2kN/m,剪切强度为27-41MPa。 常用的增韧剂有:不饱和聚酯树脂、聚硫橡胶、丁腈橡胶、液态丁腈橡胶、氯丁橡胶、聚氨酯等。

(3) 稀释剂和溶剂

①稀释剂

稀释剂是一种可降低粘合剂粘度的自由流动液体。 加入稀释剂可使胶粘剂具有良好的渗透力,提高润湿性,提高胶粘剂的工艺性,降低胶粘剂的活性,延长胶粘剂的使用寿命。 稀释剂大致分为两类,可参与固化反应的活性稀释剂和仅以物理方式混合的挥发性或非挥发性惰性稀释剂。 活性稀释剂的分子中含有活性基团,在稀释胶粘剂的过程中会参与反应,产生气体逸出,从而改善胶粘剂的某些性能。 反应性稀释剂多用于环氧树脂胶粘剂,其他类型胶粘剂使用较少。 惰性稀释剂在稀释过程中不参与反应,仅达到机械混合和降粘的目的。 加入稀释剂后,可以加入更多的填料,改变胶粘剂的性能,降低成本。

②溶剂

是指能降低某些固体或液体的分子间作用力,使溶解的物质分散成分子或离子的液体。 它是溶剂型粘合剂不可缺少的组分。 一般有机溶剂具有一定的毒性、易燃性和易爆性,污染环境,存在安全隐患。 因此,溶剂型胶粘剂逐渐受到限制。 溶剂广泛用于橡胶粘合剂,但很少用于其他粘合剂。 其作用与非反应性稀释剂基本相同,只是稀释程度不同。 在胶粘剂中加入不同的溶剂,胶粘剂的粘度不同,物理性能也不同。

(4)填料

填料是胶粘剂的重要复合成分之一,对提高胶粘剂性能、降低产品成本具有十分重要的作用。 具有补强、增稠、体积膨胀、阻燃、耐磨、增加硬度、减少收缩、降低热膨胀系数、增加导热性、导电性、触变性、提高耐水性、耐热性、耐老化性等多种功能比如延长有效期。 一般情况下,填料不与胶料、硫化剂等组分发生化学反应,其主要作用如下。

① 提高力学性能

常用的填料,如金属粉末和金属氧化物,可以提高胶粘剂的抗压强度和尺寸稳定性,减少收缩率。 但它也会降低粘合剂的某些性能,如剥离强度。 在橡胶中加入炭黑、白炭黑、碳酸钙等防霉剂主要成分是啥,可提高抗拉强度、硬度和耐磨性。 ② 赋予胶粘剂新功能 在胶粘剂中加入银粉制成导电胶; 用羰基铁粉制成导磁胶; 以铜、铝粉为填料,提高粘合剂的导热性能; 环氧树脂中加入铬锌酸可提高强度保持率,填料中加入50%三氧化二锑可增强抗氧化破坏能力; 添加Zr(SiO3)2可以降低环氧树脂的吸水率; 添加气相SiO2可以提高附着剂的触变性,提高工艺性能。

③减轻关节压力

固化反应往往是放热反应,填料可以防止局部过热; 大多数粘接过程都会产生固化收缩,填料可以调节收缩,如在脲醛树脂中加入面粉制成粘接板,可以增加胶水的粘度,防止胶水过多渗入木材,造成缺胶和渗胶。 ④ 改进操作工艺 胶粘剂通过填料增稠获得触变性防霉剂主要成分是啥,可调节固化速度,延长使用寿命,便于操作和施工。 填料的用量要适当,既要提供相应的功能,又要保证胶粘剂配方的整体优越性。 在胶水混合配方中,填料会增加胶粘剂的粘度,使操作困难,胶水混合不均匀,胶粘剂与被粘物的润湿性变差,导致粘接强度下降。

(5)偶联剂

在粘接过程中,为使胶粘剂与被粘物表面形成牢固的界面层,使不能直接粘接或粘接困难的材料可通过该界面层,使其粘接力更强。 改进,这种界面层的组成称为偶联剂。

(6) 其他添加剂

为了满足某些特殊要求和提高胶粘剂的某一特性,有时会加入一些特定的助剂。 添加抗老化剂,提高耐大气老化性能; 添加抗霉剂,防止细菌霉变; 添加增粘剂以增加胶水的附着力和粘度; 添加阻聚剂以改善胶水的储存性; 添加阻燃剂是为了使胶层不易燃烧,提高被粘合制品的阻燃性。 它们不是必需的组分,取决于配方主要成分的特性和粘合剂的要求。

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