膠黏劑是一類古老而又年輕的材料。早在數(shù)千年前,人類的祖先就已經(jīng)開始使用膠黏劑。許多出土文物表明,5000年前我們祖先就會(huì)用粘土、淀粉和香松等天然產(chǎn)物做膠黏劑;4000千多年前就會(huì)用生漆做膠黏劑和涂料制造器具;3000年前的周朝已用動(dòng)物膠作木船的填縫密封膠;兩千年前的秦朝用糯米漿與石灰作砂漿粘合長城的基石;到上世紀(jì)初,合成酚醛樹脂的發(fā)明,開創(chuàng)了膠黏劑的現(xiàn)代發(fā)展史。
最早使用的膠粘劑大都是來源于天然物質(zhì),如淀粉、糊精、骨膠、魚膠等。僅用水作溶劑,經(jīng)加熱配制成膠,因其成分單一,適用性差,很難滿足各種不同用途的需求。隨著合成高分子化合物的出現(xiàn),人們開始研制出合成樹脂膠粘劑,供各種粘接場合使用。近年來,隨著新技術(shù)、新材料的發(fā)展,各種適用性更強(qiáng)的膠粘劑接連問世,大大充實(shí)了膠粘劑市場。
一、膠黏劑作用
膠黏劑作為將同種或不同種材料緊密粘合在一起的物質(zhì),它主要起到以下5種作用:
1. 粘接作用
利用膠將結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行連接,達(dá)到成為一體結(jié)構(gòu)的目的(這種密封膠有時(shí)也被稱為結(jié)構(gòu)密封膠;
2. 阻斷作用
防止被粘(密封)物體內(nèi)的物質(zhì) (固、液、氣)、能量、壓力、熱量等的損失;防止外界的物質(zhì)、能量、聲音、熱量等的進(jìn)入。
3. 緩沖作用
利用膠的彈性,使連接部位在受到顛簸振動(dòng)、溫度體積變化、外力影響等情況下,不會(huì)使連接部位破壞。
4. 保護(hù)作用
具有特定性能的膠粘劑可以使連接部位或整個(gè)物件在受到高低溫、火災(zāi)、腐蝕液、霉菌、高電壓等侵害時(shí)被保護(hù)。
5. 裝飾作用
對施工過程中留下的縫隙、孔洞、凹陷等缺陷進(jìn)行填充、修補(bǔ),起到修飾外觀等作用。
二、膠黏劑選用
面對品種繁雜的膠黏劑種類與品種,如何選擇一款經(jīng)濟(jì)適用的膠黏劑,如何操作才能夠達(dá)到產(chǎn)品的最佳性能,是廣大用戶的心聲。下面,我們與大家分享一下膠黏劑選用時(shí)的一些通用原則。
1、功能首選原則
在不同的應(yīng)用領(lǐng)域,其對膠黏劑的性能以及工藝上的要求是不同的,應(yīng)根據(jù)被粘材料特點(diǎn)和粘接工藝的要求,從上述的5種作用中選取一項(xiàng)或幾項(xiàng)作為考慮的重點(diǎn),如,下表一。
表一、汽車用膠黏劑的性能與工藝要求
2、經(jīng)濟(jì)適用原則
應(yīng)用于風(fēng)擋玻璃、汽車車身與骨架,地板與骨架等地方的膠黏劑,其基本要求是粘接/密封,如聚氨酯、硅膠以及車身焊縫膠等都有類似作用,故,在選擇膠黏劑時(shí),在滿足其基本性能的基礎(chǔ)上還要考慮其經(jīng)濟(jì)性。
3、可靠性、安全性原則
由于很多材料粘接后不是處于靜止?fàn)顟B(tài),在進(jìn)行膠黏劑選擇時(shí)還應(yīng)考慮產(chǎn)品在不同使用工況(使用條件與環(huán)境),長期使用(壽命周期)下的可靠性與安全性。
4、其他要求——防火、環(huán)保
輕量化是很多行業(yè)的發(fā)展趨勢,以及化工新材料的應(yīng)用,車輛、建筑等行業(yè)上非金屬材料越來越多,就單臺(tái)汽車來說,單臺(tái)用膠量可達(dá)幾公斤到幾十公斤,一旦失火,非常容易燃燒,所以阻燃型粘接/密材料將成為發(fā)展的必然趨勢之一;而且粘接/密封材料中往往含有一定量的溶劑,在膠黏劑施工過程中及被粘材料服役(使用)期內(nèi)均會(huì)自由揮發(fā),輕者在施工現(xiàn)場容易導(dǎo)致人員不適,重者可能對人體產(chǎn)生危害,所以無溶劑、低析出、無污染的環(huán)保型粘接/密封材料亦在膠黏劑選擇中也越來越重要。
三、膠黏劑使用
隨著膠粘劑的化學(xué)材料以及被粘接/密封的材料的多樣化,膠的選擇也應(yīng)結(jié)合基材進(jìn)行選擇和試驗(yàn),大多數(shù)人認(rèn)為,只要膠選對了,材料的粘接就不會(huì)出問題。然而,在實(shí)際的膠黏劑使用中,很多粘接/密封的失效就是由于忽視了施工環(huán)節(jié)造成的。所以,在膠黏劑的使用中,以下問題也應(yīng)該要避免。
1、忽視了材料特性
只顧生產(chǎn)線(節(jié)拍)要求,忽視了材料特性。比如,汽車生產(chǎn)線每個(gè)工位壓縮1min就有可能增加數(shù)百臺(tái)車的產(chǎn)量,但膠黏劑往往需要一定的反應(yīng)固化時(shí)間,以達(dá)到相應(yīng)的粘接/密封效果。例如:單組分硅膠的固化特點(diǎn)是表干快而深度固化較慢,一般24 h固化深度為3—5mm,如果在較短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行正常的裝配試驗(yàn)或使用,膠層還未能達(dá)到其最佳的性能,因此會(huì)產(chǎn)生一定的粘接/密封失效。
2、忽視對基材表面的處理
對粘接/密封膠的使用,目的是為了將被粘物牢牢地結(jié)合在一起。實(shí)踐證明,絕大多數(shù)粘接/密封膠要求對基材進(jìn)行表面處理,如要除去基材表面的灰塵、油污、水分等。對于經(jīng)過模塑成型的產(chǎn)品,還要用溶劑除去表面的低分子物質(zhì);對于特別光潔的材料,表面還要做打毛處理等,以利于粘接密封效果。
3、忽視施工環(huán)境對粘接效果的影響
多數(shù)粘接/密封材料,都有適宜的環(huán)境溫濕度要求。在寒冷或過熱的環(huán)境下施工,即使同一產(chǎn)品也會(huì)產(chǎn)生不同的粘接效果。如,厭氧鎖固膠在高溫(25℃以上)下會(huì)固化很快,一般均能在30min內(nèi)達(dá)到初固;但其在5℃以下初固速度會(huì)很慢,甚至出現(xiàn)10小時(shí)仍不固化的現(xiàn)象。
4、忽視人員培訓(xùn),施工工藝控制不嚴(yán)
良好的人員素質(zhì)和嚴(yán)格按照操作指南進(jìn)行施工,是取得良好施工效果的重要條件,也是避免施工質(zhì)量不穩(wěn)定的重要措施之一。
膠黏劑要發(fā)揮其最佳作用,一個(gè)在于選,一個(gè)在于用,如有其他技術(shù)問題,可咨詢我公司客服人員獲取解答~