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蜂窝纸板胶粘剂的组成
2012-06-08 20:27:11   作者:   来源:   评论:0 点击:

  胶粘剂一般由多种成分组成。它通常是以具有粘性或弹性体的天然产物或合成高分子化合物(无机胶粘剂除外)为基料(也称为主料),加入适量的固化剂、填料、增韧剂、稀释剂、防老剂等添加剂组成的一种混合物。对于某种具体的胶粘剂来说,并不是以上组分都需要,其组分的选择主要决定于胶粘剂的性质和使用要求。

  (1)基料基料是胶粘剂的主要而必须的成分。基料又称为基体,也称胶粘剂的骨架,它具有赋予胶粘剂粘附功能的特性。基料通常是由一种或几种高分子化合物混合而成,例如淀粉、天然橡胶、合成橡胶、合成树脂等。

  为了保证胶粘剂的质量要求,对基料有以下几点基本要求:a.对被粘结制品材料应有良好的粘附性和润湿性;b.应具有一定的基料强度和韧性;C.对被粘结制品材料不产生化学反应及腐蚀性,而且具有耐使用介质的特性;d.应具有一定的耐热性能,能经受得住使用过程中较大的温度变化;e.基料本身应具有一定的耐老化性能,并能够溶解于一定的有机溶剂中;f.来源较广,成本较低;g.对环境污染程度低。

  有时,单独使用一种热固性树脂作基料时,可能满足不了胶粘剂的多种性能要求,因而常在基料中加入橡胶或热塑性树脂或其他热固性树脂,来改善胶粘剂的性能。例如,在热固性树脂中加入橡胶,可增加粘结层的柔韧性,从而使冲击、弯曲、剥离强度得到提高。

  第二次世界大战之后,随着新型合成树脂新工艺的快速发展,作为胶粘剂基料的物质除了天然高分子之外,逐步形成了三大体系,即热塑性树脂、热固性树脂与合成橡胶。

  热塑性树脂的胶粘剂一般有如聚醋酸乙烯、聚乙烯醇缩醛类、丙烯酸酯类等,该类胶粘剂的基料一般为线型高分子结构的化合物,胶粘剂在遇热时胶膜产生软化或熔融,冷却后又会固化,其耐水、耐热性能都较差。

  热固性树脂类的胶粘剂一般有所谓的"三醛"胶,即脲醛、酚醛、三聚氰胺-甲醛树脂等,这类胶粘剂的主剂大分子都具有三维结构,因此具有耐热、耐水、耐介质性好的特点,同时抗蠕变性能好。

  合成橡胶类胶粘剂一般有氯丁胶、丁腈胶、丁苯胶乳等,该类胶粘剂的特点是胶膜弹性好、柔软性好,但耐热性较差。

  纸蜂窝材料的胶粘剂目前涉及的基料主要有天然高分子和热塑性树脂两类,在实际应用中存在的问题将在后面的内容中予以讨论。

  (2)固化剂固化剂又称硬化剂或熟化剂,是胶粘剂中重要的辅助材料。固化剂能与基料发生化学反应,可使线型高分子的结构转变成网型或体型结构,使分子间距离、形态、热稳定性、化学稳定性都产生一定的变化,从而使胶粘剂固化。一般可按基料固化反应的特点和需要形成粘结层膜的要求(如硬度、韧性等)以及使用时的情况等来选择固化剂,也可以根据使用要求与具体的生产条件来进行选择。

  (3)填料填料的加入可以增加胶粘剂的弹性模量,降低线膨胀系数,减少固化收缩率,增加粘度、抗冲击韧性,提高使用温度、耐磨性能、胶接强度等,此外还可以改善胶粘剂耐水、耐其他介质性能和耐热老化性能等等。此外,由于填料的加入也相应地降低了胶粘剂的生产成本。当然,填料的加入也有不利的一面,如增加了胶粘剂的质量而不利于蜂窝纸板质量的减轻,增加了粘度而不利于涂布施工,使胶粘剂丧失了透明度,容易造成气孔等。

  填料的种类、颗粒度、形态及加入量,对胶粘剂的性能影响很大,应根据不同的使用要求进行选择。通常对胶粘剂的填料有如下几点要求:a.应符合胶粘剂的某些特殊的性能要求,如耐热性、耐老化性等;b.易于分散且与基料具有良好的润湿性;c.无活性,与胶粘剂中其他组分不起反应;d.不含水分、不易吸湿变质且无毒;e.具有一定的物理状态,如粉状填料应有一定的颗粒度大小,而且颗粒大小均匀一致;f.来源广泛,加工方便,成本低廉。

  (4)增韧剂加入增韧剂能改善胶粘剂的性能,如增加韧性,降低脆性,提高粘结层的抗剥离、抗冲击能力,还可以改善胶粘剂的流动性、耐寒性与耐振性等,但同时又可能会导致胶粘剂的抗剪强度、弹性模量、耐热性能等有所降低。

  增韧剂按其是否参与固化反应情况,可分为惰性增韧剂与活性增韧剂。惰性增韧剂是高沸点液体或低熔点的固体有机物,与基料有良好的相容性,它不参与胶粘剂的固化反应,仅与基料进行机械混合。常用的增韧剂有:邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三苯酯等。活性增韧剂起增韧作用,它参与胶粘剂的固化反应,并进入到固化产物最终形成的一个大分子链结构之中。常用的活性增韧剂有:低分子聚酰胺树脂、低分子聚硫橡胶等。

  (5)稀释剂稀释剂的主要作用是降低胶粘剂的粘度,以便于进行涂布施工等,同时也有助于延长胶粘剂的使用时间。稀释剂可分为两大类,一类为非活性稀释剂又称为溶剂,例丙酮、甲乙酮、乙酸乙酯、苯、甲苯等,该类稀释剂不参与胶粘剂的固化反应。另一类是活性稀释剂,它既可以降低胶粘剂的粘度,又会参与胶粘剂的固化反应,如环氧丙烷丙基醚、甘油环氧树脂等,该类稀释剂能够克服因溶剂挥发不彻底而使胶粘剂的性能下降的缺点,但活性稀释剂一般都有毒性,易使皮肤过敏,所以使用时应慎重。

  (6)促进剂及着色剂在热固性胶粘剂中,凡能加速固化反应或降低固化反应温度的一类物质叫固化促进剂,如环氧树脂胶粘剂中常用的叔胺、酚类,硫脲等。

  能赋予胶粘剂所要求的颜色的物质,称为着色剂,合理使用着色剂可使胶粘剂粘结的制品具有外表美观的特点。

  在胶粘剂的组成中,除了上述几个组分外,有时为了满足某种胶粘剂的特殊性能要求,在胶粘剂中还可以加入其他特殊组分,如抗紫外老化剂、抗蚀剂等。

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