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膠水的種類及性能

時(shí)間：2024-01-22 12:34:49 王娟生活

膠水的種類及性能

　　膠水是連接兩種材料的中間體，不是獨(dú)立存在的，它必須涂在二個(gè)物體之間才能發(fā)揮粘接作用。那么膠水的種類及性能有哪些，下面就一起來看看吧！

膠水的種類及性能

　　膠水的種類及性能

　　膠水的粘度

　　膠水的粘度用布氏粘度計(jì)測(cè)出，單位是“cps”厘泊膠水的粘度的讀數(shù)一般在300——30000cps之間。在水溶性的粘合劑中，固體含量并不決定膠的粘度，而在于膠水的配方內(nèi)的增塑劑、增粘劑等等，影響膠水的粘度值。一般情況下周圍的環(huán)境溫度越高粘度就低，溫度低相對(duì)粘度就高，膠水在27℃時(shí)的粘度為"1"。

　　膠水的流動(dòng)性(流變性)

　　利用低及高轉(zhuǎn)動(dòng)力以測(cè)其粘度值然后取其比率。一般膠水的流動(dòng)性為1.5～3較好。膠水的粘度同它的流變性有很大的關(guān)系。對(duì)膠水"攪動(dòng)↑稀度↓。尤其是水性膠水，越攪越稀。膠水的涂布特性跟流變性的關(guān)系：小于1最難涂布;0～1濁流現(xiàn)象;1.5～3良好的涂布性(流變性也最好);大于3過稀。

　　最低成膜溫度(MFT)

　　在某個(gè)溫度下，粘合劑里的水份全部揮發(fā)后，由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)的臨界狀態(tài)下它的成膜溫度。這時(shí)，干涸的膠層很脆且不具有內(nèi)聚力。

　　成膜速度

　　從涂膠到在兩個(gè)基材中形成膠膜的有效結(jié)合時(shí)間。它受以下因素影響;

　　粘合劑內(nèi)的水份散發(fā)時(shí)間(時(shí)間短成膜快)

　　高基材孔積率(孔積率大有效結(jié)合時(shí)間快)

　　粘合劑的涂布量(量大，結(jié)合時(shí)間慢)

　　粘合劑的配方、固含等等都會(huì)影響成膜速度。

　　膠的養(yǎng)生期

　　膠水在兩個(gè)基材中形成膜后，隨著時(shí)間的延續(xù)而形成了結(jié)合力。在這段時(shí)間內(nèi)，最低的結(jié)合力形成的時(shí)間是最重要的。在最低結(jié)合力形成后，我們就可以做其它的工作了，它不會(huì)影響膠水最終用品的表現(xiàn)。隨著時(shí)間的增加，在一段時(shí)間后膠的結(jié)合力的形成是最完全的，結(jié)合力是平穩(wěn)的，這就是最高結(jié)合力。由最低結(jié)合力到最高結(jié)合力的時(shí)間就是膠水的養(yǎng)生期。一般膠水的最低結(jié)合力是24小時(shí)。養(yǎng)生期1-7天。使用中的環(huán)境溫度、不同的粘接材料都將影響膠水的養(yǎng)生期。

　　膠水的防水等級(jí)

　　膠水的防水等級(jí)分為四級(jí)，地板用膠水的防水等級(jí)應(yīng)在3級(jí)以上。1級(jí)：一般的防水;2級(jí)：室內(nèi)弱防水;3級(jí)：室內(nèi)強(qiáng)防水;4級(jí)：室外的防水。FDA標(biāo)準(zhǔn)指國(guó)際親近人體無公害標(biāo)準(zhǔn)。

　　膠水的耐溶劑性

　　用"丙酮(油漆中的主要成分)測(cè)試膠水對(duì)丙酮的反映。涂油漆后，油漆中溶劑對(duì)膠膜的溶脹率。越大膠水的質(zhì)量就越差。質(zhì)量差的膠水在有"丙酮"存在的高環(huán)境下，半個(gè)小時(shí)左右膠水的膠膜就會(huì)慢慢變黑，膠膜的內(nèi)聚力下降。

　　膠膜的顏色對(duì)膠的粘結(jié)力有沒有影響?

　　膠水的膠膜是透明的或是乳白的，這都是很正常的它不會(huì)影響膠水的粘結(jié)力(發(fā)黑、乳白發(fā)脹對(duì)膠水的粘結(jié)力有影響)。一般情況下，在加了阻水的填充劑后的膠水，其膠膜的透明度較差，但它不會(huì)影響膠水的效力。

　　水溶性膠水的粘接原理

　　膠水中的化學(xué)成分，在水性環(huán)境里。膠水中的高分子體(白膠中的醋酸乙烯石油衍生物的一種)都是呈圓形粒子，一般粒子的半徑是在0.5～5μm之間。物體的粘接，就是靠膠水中的高分子體間的拉力來實(shí)現(xiàn)的。在膠水中，水就是中高分子體的載體，水載著高分子體慢慢地浸入到物體的組織內(nèi)。當(dāng)膠水中的水分消失

　　后，膠水中的高分子體就依靠相互間的拉力，將兩個(gè)物體緊緊的結(jié)合在一起。在膠水的使用中，涂膠量過多就會(huì)使膠水中的高分子體相互擁擠在一起;高分子體間產(chǎn)生不了很好的拉力。高分子體相互擁擠，從而形成不了相互間最強(qiáng)的吸引力。同時(shí)，高分子體間的水分也不容易揮發(fā)掉。這就是為什么在粘接過程中"膠膜越厚，膠水的氈接效力就越差的原因"。涂膠量過多，膠水大起到的是"填充作用"而不是粘接作用，物體間的粘接靠的不是膠水的粘結(jié)力，而是膠水的"內(nèi)聚力"。

　　辨別膠水質(zhì)量的常用簡(jiǎn)單方法

　　將膠水倒在平面玻璃上觀察它的流變性，左右擺動(dòng)在觀察它的流變性。

　　結(jié)論：膠水的流動(dòng)過快，說明膠水過稀。流動(dòng)性差，過稠不利于粘接。

　　用手沾一沾觀察它粘度。

　　結(jié)論：能慢慢拉絲，有一點(diǎn)點(diǎn)的粘手為較好。

　　倒在小塊玻璃上觀察它成膜時(shí)間。

　　結(jié)論：在1～2分鐘左右，在膠水表面能形成薄膜的膠水成膜時(shí)間較好。

　　待成膜后的膠水基本固化后用手指沾水瀉一瀉，觀察它的內(nèi)聚力。

　　結(jié)論：膠水很快被化開--內(nèi)聚力較差。瀉開后膠水呈渾濁狀--加了填充物。

　　用兩快板錯(cuò)開后粘接在一起，24小時(shí)后測(cè)一下拉力。在水泡一天然后曬干觀察顏色的變化。

　　結(jié)論：如果膠水的拉力變化很小，說明膠水的耐水性能很好。反之就很差。

　　注意事項(xiàng)

　　環(huán)境

　　在使用條件膠水和密封膠水要在一定的環(huán)境中使用，工作條件對(duì)膠接性能有重要影響。在使用條件中，有受力情況，環(huán)境溫度和濕度，化學(xué)介質(zhì)情況，戶外條件等等。

　　（1）受力情況。當(dāng)被粘物受剝離力，不均勻扯離力作用時(shí)，可選用韌性好的膠，如橡膠膠水、聚氨酯膠等；當(dāng)受均勻扯離力、剪切力作用時(shí)，可選用硬度和強(qiáng)度較高的膠，如環(huán)氧膠、丙烯酸酯膠。

　　（2）溫度情況。不同的膠水有不同的耐熱性。根據(jù)不同的溫度，選用不同的膠水。

　　（3）濕度。濕氣和水分對(duì)膠接界面的穩(wěn)定性很不利，可以說是有害而無益的。因?yàn)樗肿芋w積小，極性大，經(jīng)過滲透、擴(kuò)散，起到一種水解作用，使膠接面破壞或自行脫開，造成膠接強(qiáng)度和耐久性降低。被粘件要求耐水性好的，選環(huán)氧膠，聚氨酯膠等。

　　（4）化學(xué)介質(zhì)。化學(xué)介質(zhì)主要指的是酸、堿、鹽、溶劑等，不同類型的膠水，不同的固化條件，具有不同的耐介質(zhì)能力。所以，要根據(jù)被粘物接觸的介質(zhì)選用膠水和密封膠。

　　（5）戶外條件。戶外使用的膠接件所處條件比較復(fù)雜，氣溫變化、風(fēng)吹雨淋、日曬冰凍等，會(huì)加速膠層老化，使壽命縮短。因此，在戶外條件下，膠接要選用高溫固化和耐大氣老化好的膠，如酚醛一縮醛膠，環(huán)氧一丁腈膠；密封則選用硅酮密封膠。

　　雙組份聚氨酯膠粘劑

　　雙組份聚氨酯膠粘劑良好的復(fù)合效果與多方面條件有關(guān)，其中工作環(huán)境的變化也是很重要的影響因素。也就是說，隨著季節(jié)氣候的改變，為了獲得理想的復(fù)合效果，有必要對(duì)膠水使用工藝作某些微調(diào)。

　　簡(jiǎn)單地說，影響復(fù)合的季節(jié)氣候變化也就是環(huán)境濕度、溫度兩大指標(biāo)的變化：具體而言在春夏兩季尤其是梅雨時(shí)節(jié)，空氣的相對(duì)濕度較大，甚至可達(dá)到飽和而秋冬兩季則空氣干燥、濕度小；就氣溫而言，夏季比冬季高出許多，兩者之間最大可相差將近30～40℃（此處以室內(nèi)無暖氣的南方地區(qū)為例來作比較）。

　　對(duì)于這些差異如不加注意，很可能在復(fù)合時(shí)會(huì)產(chǎn)生下列問題：空氣潮濕時(shí)，膠水經(jīng)常固化不徹底，也就是干不透，殘留黏性大，嚴(yán)重的甚至可在對(duì)復(fù)合膜作剝離時(shí)觀察到有拉絲的現(xiàn)象，特別當(dāng)薄膜本身吸潮性較大，比如用尼龍膜復(fù)合時(shí)就更容易產(chǎn)生這種現(xiàn)象；其次，潮濕的空氣會(huì)在上膠網(wǎng)紋輥上產(chǎn)生冷凝，從而將水分帶入到膠盆中，隨著時(shí)間的推移，膠水逐漸由透明變得混沌、發(fā)白，以至失去粘結(jié)作用；濕熱高溫亦使得膠水的保存比較困難，配好的工作膠液如當(dāng)天用不完，放置過夜之后，經(jīng)常會(huì)發(fā)白結(jié)塊，形成凝膠（果凍啫喱狀）。與之相對(duì)的是，在冬季天冷時(shí)，之前沒用完的工作膠液隔夜之后依然保持良好的透明流動(dòng)性，甚至不必分批分次摻入新配的工作膠液內(nèi)，就可直接拿來上機(jī)使用。

　　另一方面，在氣溫較低的冬季，膠水會(huì)變得粘稠，流平性下降。當(dāng)復(fù)合機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，膠盆內(nèi)容易產(chǎn)生大量的氣泡堆積在膠水表面以及上膠網(wǎng)紋輥邊緣，這時(shí)有可能造成空泡轉(zhuǎn)移，上膠量不足，影響復(fù)合牢度；同時(shí)，由于流平分散性能不佳，復(fù)合膜的外觀效果也會(huì)變差，比如膠水的流平紋比較明顯，有時(shí)呈橘子皮狀，當(dāng)用于復(fù)合鋁箔或鍍鋁膜時(shí)，如果印刷面有大面積的白墨或淺色油墨時(shí)，更容易形成小白點(diǎn)、斑點(diǎn)；另外，由于冬季氣溫低，熟化房的溫度與外界環(huán)境溫度相差很大，如果保溫措施做得不夠到位，則熱量的散失速度遠(yuǎn)比高溫的夏季為快，這往往使得熟化房?jī)?nèi)溫度達(dá)不到設(shè)置溫度（一般為50℃）。因此熟化的效果亦受到一定的影響，在同等的熟化時(shí)間下，復(fù)合牢度有可能比夏季時(shí)偏低一些。

　　分析造成以上現(xiàn)象的原因，就要了解水分和溫度對(duì)膠粘劑的影響。首先，對(duì)于雙組份聚氨酯膠粘劑來說，水分如同其中的主劑即聚酯/聚醚多元醇一樣，可與固化劑中的NCO基團(tuán)反應(yīng)。據(jù)測(cè)算，1g的水可以消耗掉26～32g的固化劑，當(dāng)然，這是就純粹的反應(yīng)重量比而言，在實(shí)際當(dāng)中，混入工作膠液內(nèi)的水分在與固化劑反應(yīng)時(shí)是與主劑相競(jìng)爭(zhēng)的。但不管到底有多少水分參與了反應(yīng)，這無疑是消耗了固化劑，使得其與主劑反應(yīng)的量達(dá)不到原來設(shè)定的工作配比，因此也就造成了固化的不徹底和殘留黏性。

　　而膠粘劑的粘度和反應(yīng)活性則與溫度有著很大的關(guān)聯(lián)。膠粘劑廠家給出的粘度值是以25℃為標(biāo)準(zhǔn)溫度用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)量出來的，這意味著實(shí)際使用時(shí)，工作環(huán)境的溫度在夏季可比其高出10余度，而冬季天冷時(shí)可能比其低上20℃有多。膠水的粘度正好與溫度高低相反，即同樣的膠水在溫度高時(shí)表現(xiàn)出來的粘度值較低，流動(dòng)分散性能好，溫度低則粘度高，流平差。另外，膠粘劑的兩個(gè)組份之間的交聯(lián)固化反應(yīng)，在溫度低時(shí)反應(yīng)速度慢，溫度高時(shí)反應(yīng)速度快，這也恰恰是要有熟化房的原因（加快固化反應(yīng)速度，提高生產(chǎn)效率）。

　　針對(duì)這樣的情況，在使用雙組份聚氨酯膠粘劑進(jìn)行復(fù)合時(shí)可根據(jù)環(huán)境變化做以下一些調(diào)整：如果空氣潮濕，氣溫偏高，將固化劑的用量適當(dāng)提高10%～20%，以彌補(bǔ)水分對(duì)其的消耗；經(jīng)常用干爽的棉紗或布碎吸掉復(fù)合機(jī)上冷凝的水滴，防止其落入膠盆內(nèi)；用不完的工作膠液可添加少量溶劑稀釋，然后密封保管，如果條件允許，可置于小型冷柜內(nèi)冷藏保管，這樣效果更佳，下次再用時(shí)，在密閉情況下解凍，并與新配的工作膠液混合使用。當(dāng)冬季氣溫偏低時(shí)，配制工作膠液可適當(dāng)多加一些溶劑以降低體系粘度，改善流平分散性，同時(shí)也減少了工作時(shí)膠盆內(nèi)氣泡的產(chǎn)生。

　　但這樣做工作膠液的濃度會(huì)有所降低，如不欲改變工作濃度，則可以用少量的丙酮取代部分醋酸乙酯，即使用丙酮與醋酸乙酯的混合溶劑來作為稀釋劑，兩者的比例可為2：8或3：7。此外，冬季低溫時(shí)可把熟化房的溫度設(shè)置稍為調(diào)高，以保證其實(shí)際溫度能達(dá)到要求，以免影響熟化效果。

　　其他

　　粘度

　　膠水的粘度用布氏粘度計(jì)測(cè)出，單位是“cps厘泊”。膠水的粘度的讀數(shù)一般在300～30000cps之間。在水溶性的粘合劑中，固體含量并不決定膠的粘度，而在于膠水的配方內(nèi)的增塑劑、增粘劑等等，影響膠水的粘度值。一般情況下周圍的環(huán)境溫度越高“粘度↓”，“溫度↓粘度↑”。水在27℃時(shí)的粘度為1。

　　粘接工藝

　　由于膠水和被粘物的種類很多，所采用的粘接工藝也不完全一樣，概括起來可分為：

　　①膠水的配制；

　　②被粘物的表面處理；

　　③涂膠；

　　④晾置，使溶劑等低分子物揮發(fā)凝膠（只是限于一些特殊膠水，一般的膠水不用晾置）；

　　⑤疊合加壓；

　　⑥清除殘留在制品表面的膠水（施膠時(shí)注意點(diǎn)這一步就可以避免）。

　　膠黏劑

　　凡是能把同種的或不同種的固體材料表面連接在一起的媒介物質(zhì)統(tǒng)稱為膠黏劑，通過膠黏劑的粘接力使固體表面連接在一起的方法叫做粘接或膠接。

　　數(shù)千年前，人類就注意到自然界中的粘接現(xiàn)象，例如甲殼動(dòng)物牢固地粘貼于巖石上等。自然界存在的粘接現(xiàn)象啟發(fā)人類利用粘接作為連接物體的方法。早期的膠黏劑都來源于天然物質(zhì)，例如用來黏合箭頭、矛頭的松脂、天然瀝青以及骨膠、石灰等。在長(zhǎng)期使用天然膠黏劑的時(shí)期，粘接技術(shù)未能得到顯著的發(fā)展。直到20世紀(jì)初，美國(guó)發(fā)明酚醛樹脂開始，膠黏劑和粘接技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的發(fā)展時(shí)期，在人類社會(huì)中占有了重要的地位。

　　膠黏劑在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門中都有著重大作用。例如在航空航天工業(yè)、汽車及車輛制造工業(yè)、電子電氣工業(yè)以及醫(yī)學(xué)方面等都有著廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)代的航空工業(yè)大都使用高性能的酚醛-縮醛類結(jié)構(gòu)膠黏劑。制造每架