膠粘劑分(fèn)析大全

膠料是膠粘劑的主要(yào)成(chéng)分,要求有良好的粘附性和潤濕(shī)性、合適的結晶速(sù)度和門尼黏度;溶劑主要用於溶解膠料及(jí)調節(jiē)膠粘劑的黏度;增(zēng)粘樹脂可增加膠膜的黏性或擴展膠粘劑的黏性範(fàn)圍;填料在膠粘劑中的作用視其具體品種而異,主(zhǔ)要(yào)目的是(shì)為(wéi)了改善膠粘劑在某些方麵的性能(néng)如提高膠(jiāo)膜的(de)尺寸穩定性、介電性、硬度等或為了降低成本;助劑主要有硫化劑、硫化促進劑、防老劑等,用於促進氯丁橡膠(jiāo)的硫化或改善高分子材料因熱、光、濕(shī)等因素引起的老化破壞。下麵我們從幾個方麵來分析下:
1、溶劑選擇
溶(róng)劑對(duì)氯丁(dīng)橡膠的溶(róng)解性、膠粘劑的初期黏度、黏度的(de)穩定性、層分離(lí)性、塗布性、粘合保持性、被粘(zhān)合材(cái)料的(de)浸滲性、初(chū)期粘合力和粘合強度等(děng)都有(yǒu)密切關係,此外毒(dú)性、揮發速度、對大氣(qì)臭氧層的影響等都是需要考慮的因素。隨著環保法規日趨嚴格和(hé)人們(men)健康(kāng)意識日益增強,生產和使用環保型氯丁膠粘劑是大勢所趨,而環保型氯丁膠粘劑的自動套管機溶劑選(xuǎn)擇(zé)和配合至關重要。根據最(zuì)新的專利報道,新(xīn)發明的低VOC氯丁橡膠膠(jiāo)粘劑其(qí)VOC<250g/L。
2、膠(jiāo)膜的軟硬程度
這個問題在很(hěn)大程度上是屬於應用領域的專業問(wèn)題。比如(rú)在(zài)粘接電聲器材方(fāng)麵,為了盡可能減小聲音傳播過程中的失(shī)真,用戶往往希望粘合(hé)劑在固(gù)化後的膠膜(mó)要硬而韌(rèn)。但是在阻尼領域,膠膜往(wǎng)往需要柔軟些。不同規格型號的氯丁橡膠,其膠膜的軟硬程(chéng)度是不同的,需要研究人員在應用過程中仔細比較和(hé)鑒別。比如日本東曹的G-40S-1膠膜就比Y-30S的硬。一般來說,氯丁橡膠的結晶(jīng)速率越快,膠膜越硬。因此在選擇膠種(zhǒng)時,必須根據不(bú)同的(de)應用目的去選擇能形成不同(tóng)軟硬程(chéng)度膠膜的(de)氯丁橡膠(jiāo)品種。
3、耐熱性能
許多電子元件在組裝過程或使用過程中會對所用膠粘劑有耐熱性方麵的要求。例如粘(zhān)接送話器(qì)的元件,需(xū)要在80~100℃老(lǎo)化4h,以均衡膜(mó)片上的電荷及消除應力。又如粘接電聲(shēng)器材,考慮到大功率喇叭長時間播放引起的放熱,往往要求在喇叭中心部位的(de)膠粘劑能耐120~150℃甚至170℃以上的(de)高溫。雖然現在可以找(zhǎo)到不少耐高溫的膠粘劑品種,但綜合各方麵需(xū)求(如常溫(wēn)固化、高溫應用,盡可能是單組分膠粘劑,低(dī)毒低(dī)氣味(wèi),快速固化,對不同材料的強粘結力以及(jí)合理(lǐ)的價位等)都能同時滿足的膠粘劑則依然很少(shǎo)。氯丁橡(xiàng)膠的正常軟化點是60~70℃,因此,為了擴大氯丁橡膠膠粘劑在電子元件組裝方麵的應(yīng)用範圍,必須在(zài)膠粘劑配方設計及生產工藝過程方麵想(xiǎng)方設法提高其耐(nài)熱性能。一個可行的思路是通過提(tí)高氯丁橡膠的(de)交聯密度來提高其耐(nài)熱性能,但此時(shí)必須兼顧到膠粘劑的貯存穩定性和操作性能,因為隨著交(jiāo)聯密度的提高,一般情況下膠粘劑的貯存穩定性和操(cāo)作性能都(dōu)會受到不同程度的影響。
4、揮發速度
各種溶劑因其沸點不同,故揮發速率也不同。雖然多數情況下由於希望膠粘(zhān)劑的固化速率快,往往去選用一些揮發(fā)速率快的溶(róng)劑,然而實際上溶劑(jì)的揮發速率(lǜ)並非越快越好(hǎo),而需(xū)根據具體情況具體處理。在對不同配方用於不(bú)同材料的應用試驗中發現,對於(yú)光(guāng)麵或表麵少(shǎo)孔的(de)材質(zhì),溶劑揮發(fā)速率(lǜ)過快,會導致膠粘劑對材料表麵的浸潤差;反(fǎn)之,對於表麵多孔的材(cái)料,若溶(róng)劑揮發速率過慢,浸潤太深,會導致材料表麵餘膠少,這兩種情況都會導致(zhì)粘結力下降。當采用良溶(róng)劑和不良溶(róng)劑混合並用(yòng)時,若(ruò)不良溶劑揮發速度快,則由於隨著不良(liáng)溶劑的揮發,膠粘劑(jì)中良溶劑的濃度增大,氯(lǜ)丁橡膠一直是可(kě)溶的,不會析出,故而能得到平滑的膜表麵;反之,若是良溶劑揮發速率(lǜ)快,先揮(huī)發出來,剩下不良溶劑難溶氯丁橡膠,會導致膠析出、結塊,使膠膜表麵不平整。
5、不同膠種的配(pèi)合應用
在某些特殊場(chǎng)合, 考慮(lǜ)到產品的某些綜合性能要求及對不同粘接材料的介(jiè)麵親和力, 可將不同型號的氯丁(dīng)膠種並用或將氯丁橡膠與其他橡膠進行配合(hé)使用。例如為了得到更好的耐低溫性能, 可考慮並用(yòng)結晶速度低的(de)氯丁膠型號; 為了改進(jìn)加工性,提高粘合強度以及改(gǎi)善耐(nài)屈撓和耐(nài)撕裂性能, 可(kě)考慮和天然膠並用; 與丁腈橡(xiàng)膠並用可改善其耐油性等。
6、產品性能測試方法
一個配方設計得(dé)是否合理、成功, 最終需要有一個合適的試驗方法對(duì)其進行驗證。這(zhè)個試驗方法除了部分是按國家標準進行外, 更多的是設計人(rén)員根據生產實(shí)際需要自行設計、創造的, 其正確性以實踐作為惟(wéi)一(yī)檢驗的標準。本文作者對實際應用中根據需要自行設計的一些試驗(yàn)方法略作介紹。
不(bú)同溫度下(xià)的剝離強(qiáng)度,不同粘合時間的剝離(lí)強(qiáng)度,不同被粘材(cái)料的剝離(lí)強度,軟化點,穩定性( GB 7751--87),實際(jì)應用模擬試驗(yàn)。
7、對接枝反應性能的影響(xiǎng)
氯丁類(lèi)膠粘劑雖然因為有極性,對各種材料(liào)在較大範圍內都具有粘合性,但在粘合聚氯乙烯製品(pǐn)及聚烯(xī)烴等(děng)其他一些難粘製品時,僅(jǐn)靠單純的物理溶解製得(dé)的膠粘劑的黏結力是不夠(gòu)的,因此往往要考慮在氯丁橡膠分子上(shàng)進行甲基丙烯酸甲酯等單體的接枝。其接枝共聚反應(yīng)大致包含下列過程:首先是BPO分(fèn)解為初級自由基,初級自由基(jī)攻擊MMA單體形成單體自由基,並形成不斷增長的自由基鍵PMMA,支鏈自由基再與氯丁膠主鏈接枝聚合。當希望粘接範圍(wéi)更廣,能粘(zhān)接(jiē)一些如SBS、PU等(děng)難粘材料時,可考慮進一步用聚氨酯改性。但(dàn)並非所有的氯丁橡(xiàng)膠品種都可以(yǐ)用來進行(háng)接枝反應,型號A-90、G-40S-1的氯丁橡膠可被用於接枝(zhī)反應,許(xǔ)多其他型號(hào)的品種並不宜用於接枝。
橡(xiàng)膠型電子元件膠(jiāo)粘劑在配方設(shè)計中的幾個關鍵方(fāng)麵主要是膠種、溶劑、增粘樹脂、填料及硫化促進劑和防熱、防氧老化助劑的選擇。在選用(yòng)一些專用型的氯丁橡膠品牌時需重(chóng)點關注的問題是結晶速度、門尼黏度和膠膜的軟硬程度; 溶劑(jì)選擇(zé)首要考慮到其(qí)對氯丁橡膠的溶解能力(lì), 其次(cì)是毒性、揮發速度。在氯丁橡膠膠粘劑中選擇(zé)配合適量的增粘樹脂可大大提高膠粘劑的粘合(hé)強度及耐熱性能;添加(jiā)填料能賦予膠膜某些(xiē)特殊物(wù)理性能(néng);適量(liàng)的硫化促進(jìn)劑和防老劑對於進一步提高(gāo)膠膜的耐熱老化性能及改善膠液的貯存穩定性是需要的。
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