不同膠粘劑的不同固化方式有哪些

為了便于膠粘劑對(duì)被粘物面的浸潤(rùn)，膠粘劑在粘接之前要制成液態(tài)或使之變成液態(tài)，粘接后，只有變成固態(tài)才具有強(qiáng)度。通過(guò)適當(dāng)方法使膠層由液態(tài)變成固態(tài)的過(guò)程稱(chēng)為膠粘劑的固化。不同的膠粘劑往往采用不同的固化方式：

熱熔膠的固化

熱塑性高分子物質(zhì)加熱熔融了之后就獲得了流動(dòng)性，許多高分子熔融體可以作為膠粘劑來(lái)使用。高分子熔融體在浸潤(rùn)被粘表面之后通過(guò)冷卻就能發(fā)生固化，這種類(lèi)型的膠粘劑稱(chēng)為熱熔膠。

熱熔膠的固化是一種簡(jiǎn)單的熱傳遞過(guò)程，即加熱熔化涂膠粘合，冷卻即可固化。固化過(guò)程受環(huán)境溫度影響很大，環(huán)境溫度低，固化快。為了使熱熔膠液能允分濕潤(rùn)被粘物，使用時(shí)必須嚴(yán)格控制熔融溫度和晾置時(shí)間，對(duì)于粘料具結(jié)晶性的熱熔膠尤應(yīng)重視，否則將因冷卻過(guò)頭使粘料結(jié)晶不完全而降低粘接強(qiáng)度。

溶液型膠粘劑的固化

熱塑性的高分子物質(zhì)可以溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲谐蔀楦叻肿尤芤憾�獲得流動(dòng)性，在高分子溶液浸潤(rùn)被粘物表面之后將溶劑揮發(fā)掉就會(huì)產(chǎn)生—定的粘附力。許多高分子溶液可以當(dāng)作膠粘劑來(lái)使用，最常遇到的溶液膠粘劑是修補(bǔ)自行車(chē)內(nèi)胎用的橡膠溶液，許多膠粘劑是溶液型的。

溶液型膠粘劑固化過(guò)程的實(shí)質(zhì)是隨著溶劑的揮發(fā)溶液濃度不斷增大，最后達(dá)到一定的強(qiáng)度。溶液膠的固化速度決定于溶劑的揮發(fā)速度，還受環(huán)境溫度、濕度、被粘物的致密程度與含水量、接觸面大小等因素的影響。配制溶液膠時(shí)應(yīng)選樣特定溶劑改組成混合溶劑以調(diào)節(jié)固化速度。選用易持發(fā)的溶劑，易影響結(jié)晶料的結(jié)晶速度與程度，甚至造成膠層結(jié)皮而降低粘接強(qiáng)度，此外快速揮發(fā)造成的粘接處降溫凝水對(duì)粘接強(qiáng)度也是不利的。選用的溶劑揮發(fā)太慢，固化時(shí)間長(zhǎng)，效率低，還可能造成膠層中溶劑滯留，對(duì)粘接不利。在使用溶液膠時(shí)還應(yīng)嚴(yán)格注意火災(zāi)與中毒現(xiàn)象。

乳液型膠粘劑的固化

水乳液型膠粘劑是聚合物膠體在水小中的分散體，為一種相對(duì)穩(wěn)定體系。當(dāng)乳液中的水分逐漸滲透到被粘物中并揮發(fā)時(shí)，其濃度就會(huì)逐漸增大，從而因表面張力的作用使膠粒凝聚而固化。環(huán)境溫度對(duì)乳液的凝聚影響很大，溫度足夠高時(shí)乳液能凝聚成連續(xù)的膜，溫度太低或低于最低成膜溫度(該溫度通常比玻璃化溫度略低一點(diǎn))時(shí)不能形成連續(xù)的膜，此時(shí)膠膜呈白色，強(qiáng)度根差。不同聚合物乳液的最低成膜溫度是不同的，因此在使用該類(lèi)膠粘劑時(shí)一定要使環(huán)境溫度高于其最低成膜溫度，否則粘接效果不好。

增塑糊型膠粘劑的固化

增塑糊是高分子化合物在增塑劑中的一種不穩(wěn)定分散體系，其固化基本上是高分子化合物溶解在增塑劑中的過(guò)程。這種糊在常溫下行一定的穩(wěn)定性。在加熱時(shí)(一般在150～209℃)高分子化合物的增塑劑能迅速互溶而完全凝膠化，提高溫度有利于高分子鏈運(yùn)動(dòng)，有利于形成均勻致密的粘接層，但溫度過(guò)高會(huì)引起聚合物分解。

反應(yīng)型膠粘劑的固化

反應(yīng)型膠粘劑小都存在著活性基團(tuán)，與同化劑、引發(fā)劑和其他物理?xiàng)l件的作用下，粘料發(fā)生聚合、交聯(lián)等化學(xué)反應(yīng)而固化。按固化介式反應(yīng)型膠粘劑可分為固化劑固化型、催化劑固化型與引發(fā)劑固化型等幾種類(lèi)型。至于光敏固化、輻射同化等膠的固化機(jī)制一般屬于以上類(lèi)型中。

環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯類(lèi)膠粘劑多是用化學(xué)計(jì)量的固化劑固化的；第二代丙烯酸酯結(jié)構(gòu)膠、不飽和聚酯膠等常用引發(fā)劑引發(fā)固化；一些酚醛、脲醛樹(shù)脂膠可用酸性催化劑催化固化。某些反應(yīng)型膠粘劑同化時(shí)會(huì)出現(xiàn)自動(dòng)加速現(xiàn)象，設(shè)計(jì)配方或使用膠粘劑時(shí)尤應(yīng)注意，因?yàn)槟�膠化時(shí)的急劇放熱會(huì)使膠層產(chǎn)生缺陷、破壞被粘材料而使粘接失敗。

膠液初步固化后，膠層一般可獲得一定的粘接強(qiáng)度，在初步固化以后的較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)粘接強(qiáng)度還會(huì)不斷提高。由于初步固化后分子運(yùn)動(dòng)變難，因此這類(lèi)膠粘劑在初步固化后適當(dāng)延長(zhǎng)固化時(shí)間或適當(dāng)提高固化溫度以促進(jìn)后固化的順利進(jìn)行對(duì)粘接強(qiáng)度是極其有利的。

對(duì)于某一特定的膠種來(lái)說(shuō)，設(shè)定的固化溫度是不能降低的，溫度降低的結(jié)果是固化不能完全，致使粘接強(qiáng)度下降，這種劣變是難以用延長(zhǎng)固化時(shí)間來(lái)補(bǔ)償?shù)�。�?duì)于設(shè)定在較高溫度固化的膠，最好采用程序升溫固化，這樣可以避免膠液溢流、不溶組分分離，并能減小膠層的內(nèi)應(yīng)力。對(duì)于固化過(guò)程中有揮發(fā)性低分子量物質(zhì)生成的膠種，固化時(shí)常需施加一定的壓力，如果固化過(guò)程中不產(chǎn)生小分子物質(zhì)，則僅施以接觸壓力以防止粘接面錯(cuò)位就行。

用固化劑固化的膠粘劑，固化劑用量一般是化學(xué)計(jì)量過(guò)的，加入量不足時(shí)難以固化完全，固化劑一般略過(guò)量一些。采用分子量較大的固化劑時(shí)，其用量范圍可以稍大一些。例如，用650聚酰胺固化環(huán)氧樹(shù)脂時(shí)用量為30～l100質(zhì)量份。用引發(fā)劑固化的膠粘劑，在一定范圍內(nèi)增大引發(fā)劑用量可以增大固化速度而膠的性能受影響不大。用量不足易使反應(yīng)過(guò)早中止，不能固化完全；用量過(guò)大，聚合度降低，均使粘接強(qiáng)度降低。為了避免凝膠化現(xiàn)象對(duì)膠粘的不利影響，可以使用復(fù)合引發(fā)劑：即將活性低與活性高的引發(fā)劑配合使用。加入引發(fā)劑后再適當(dāng)加入一些特殊的還原性物質(zhì)(稱(chēng)為促進(jìn)劑)可以大大降低反應(yīng)的話化能加大反應(yīng)速度。甚至可以制成室溫快固肪種，這是氧化還原引發(fā)體系，由于還原劑在促進(jìn)引發(fā)劑分解的同時(shí)降低引發(fā)效率，因此在氧化還原引發(fā)體系中，引發(fā)劑量應(yīng)加大。催化劑只改變反應(yīng)速度，催化劑固化膠粘劑在不加催化利時(shí)反應(yīng)極慢(指常溫下)，可以長(zhǎng)期存放，過(guò)量使用催化劑會(huì)使膠層性能劣化。當(dāng)催化劑量較少時(shí)適當(dāng)提高固化溫度也是可行的。

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