酚醛树脂胶黏剂研究

酚醛树脂胶黏剂研究（精选7篇）

酚醛树脂胶黏剂研究 篇1

近年来, 随着航空航天、电子、机械制造、化工、核技术等高新技术的发展, 高性能的胶黏剂需求量越来越大。世界各国在减少污染、节约能源、开发高性能胶黏剂方面进行了大量的研究开发工作。有机硅树脂胶黏剂具有优良的耐高低温、耐化学药品性、电绝缘性、憎水性和电绝缘性能, 已广泛应用于各工业部门。

1 有机硅树脂胶黏剂的简介

有机硅树脂胶黏剂是一种以硅树脂为基料的胶黏剂, 主要用于胶接金属和耐热非金属材料, 所得胶接件可在-60℃~200℃温度范围内使用[1]。传统的硅树脂是由硅-氧-硅为主链的空间网状结构组成, 是硅原子上连接有机基团的交联型半无机高分子聚合物, 根据硅原子上连接有机基团的不同, 基本上可以划分为聚烷基有机硅树脂、聚芳基有机硅树脂与聚烷基芳基有机硅树脂三大类[2]。硅树脂的固化通常是通过硅醇缩合形成硅氧链节来实现的, 固化后的硅树脂玻璃化温度 (Tg) >200℃[3], 因此, 它具有优异的热氧稳定性。以苯基部分取代聚硅氧烷中的甲基官能团可以提高其热稳定性。但由于纯有机硅树脂胶黏剂的最大缺点是粘接强度低, 性脆, 这使它的应用受到了很大的限制。所以改性有机硅树脂胶黏剂的研究也越来越受到关注, 目前对有机硅树脂的改性主要有两种方法, 一种是采用有机高分子材料改性有机硅树脂;另一种是采用无机材料改性有机硅树脂。

2 有机高分子材料改性

一般有机硅树脂的改性多集中于利用有机树脂进行改性, 以达到两种树脂性能的共同拥有。有机树脂一般局限于环氧树脂、氨基树脂、酚醛树脂等材料。采用有机高分子材料改性有机硅树脂一般包括物理共混法和化学结构改性法。由于分子结构自身的特点, 许多有机高分子材料与有机硅的相容较性差, 因而物理机械共混法很难达到预想的改性效果[4]。而通过化学的方法才能达到很好的改性目的。化学改性法即是将有机硅引入到有机聚合物中从而达到改性的目的。

2.1 环氧树脂改性

环氧基作为功能基团进入聚硅氧烷侧链或封端能提高聚合物的表面活性和低温柔顺性, 改性后的有机硅树脂粘接性能、耐介质、耐水、耐大气老化性能良好, 并且可以室温固化, 大大降低了有机硅树脂的固化温度。

宋刚玉等[5]采用具有硅羟基封端的硅酮树脂与环氧树脂在高温下形成立体网络结构, 并进行差示扫描量热 (DSC) 、热失重分析 (TGA) 及粘接强度的测试, 分析表明改性后的树脂具有良好的耐热性及粘接性能。

陈春伟等[6]采用羟基封端的聚甲基苯基硅氧烷 (PMPS) 与双酚A型环氧树脂的脱水缩聚反应制得相容性好、内应力低的改性树脂, 探讨了PMPS与环氧树脂间脱水缩合反应的机理。作者采用透射电镜 (TEM) 和扫描电镜 (SEM) 对改性树脂进行分析, 结果表明通过化学改性, PMPS与环氧树脂两相间有着较强的相互作用力, 这为改善两相间相容性和降低内应力提供了结构上的保证。另外, 差热分析法 (DTA) 显示改性树脂的Tg为75℃, 由于PMPS柔性链的引入, Tg明显下降。

侯其德等[7]采用二甲基二氯硅烷与二苯基二氯硅烷合成含羟基的有机硅树脂, 然后用环氧树脂E-20与含羟基的有机硅树脂进一步脱水缩聚反应, 将有机硅引入到环氧树脂中从而达到改性目的。作者通过对该胶黏剂力学性能的测试发现, 当环氧树脂E-20与有机硅树脂两者的质量比为60∶40时, 其剪切强度较高, 室温下可以达到2215MPa, 继续升温到300℃时, 其剪切强度仍有818MPa。此外, 其热失重分析 (TGA) 显示, 该胶黏剂在400℃以前没有发生热分解现象, 这表明改性后的胶黏剂可在较高温度下长期使用, 是一种良好的钻机刹车片胶黏剂。

2.2 酚醛树脂改性

酚醛树脂是一种人工合成的聚合物, 其具有较好的耐热性、尺寸稳定性及介电性等, 但脆性较大, 特别是在高温下容易开裂, 应用受到较大限制。用聚硅氧烷化学改性可以改善酚醛树脂脆裂性及使用可靠性。

王超等[8]利用硅树脂水解物与苯酚、甲醛, 通过一步合成法, 制备了一种热固性酚醛树脂改性有机硅, 并采用差示扫描量热 (DSC) 和热重法 (TG) 对其粘接性能、老化性能、固化条件进行了考核。证明了这种方法制备的树脂具有较好的粘接强度, 耐久性能良好, 耐热性能优异, 可以作为耐热结构胶黏剂广泛应用于航空航天领域。

2.3 聚酰亚胺树脂改性

聚酰亚胺树脂是目前耐热性较好的高性能树脂, 长期使用温度高达300℃以上[2]。但大多数聚酰亚胺为热固性树脂, 因为它本身结构上的刚性, 导致了它在加工成型及应用于某些特定场合时的困难。聚酰亚胺改性有机硅树脂兼具有硅氧烷的柔韧性、耐久性和聚酰亚胺的刚性、耐热性, 具有独特的断裂韧性、粘结性、介电性等特点, 可以满足许多应用要求。

张琳琪等[9]利用马来酰亚胺封端有机硅齐聚物与二元胺的加成反应合成了二元胺扩链马来酰亚胺封端有机硅齐聚物, 提高了马来酰亚胺改性有机硅树脂的分子量。并采用FT-IR对其结构进行表征, 通过试验计算其固化表观活化能为20.93k J/mol, 通过力学性能测试其拉伸强度达到450MPa, 弯曲强度为123MPa, 冲击强度为72k J/m2, 布氏硬度 (HB) 为24kg/mm2, 充分表明用马来酰亚胺改性后的有机硅树脂具有独特的断裂韧性、粘结性。

3 无机材料改性

无机材料改性有机树脂的研究不是很多, 引入Al、B、Ti、Sn等各种杂原子, 耐热性、粘附与自粘性能有所提高[10]。硼对有机硅树脂的改性, 现在虽然已经有了些研究, 但是研究不深入广泛。改性后的树脂胶粘剂在粘接能力、耐热性能等方面高于改性前的树脂胶粘剂。

徐清钢等[11]通过在制备的有机硅树脂预聚体加入三官能的硼酸, 通过羟基之间的缩合, 将B原子引入到有机硅树脂主链中, 以达到改性有机硅树脂的目的。热失重分析 (TGA) 显示, 在450℃处时, 其热失重率为20%, 在600℃左右, 改性有机硅树脂的失重率仅为27%, 表明有机硅树脂在加入硼酸后, 形成的B-O键可以有效的提高有机硅树脂主链的热稳定性。

此外, 作者还尝试了用玻璃改性有机硅树脂。通过在有机硅树脂预聚体基础上, 添加硼制玻璃, 制备出了玻璃改性有机硅树脂。IR、TG以及DTG的分析显示, 在有机硅树脂中加入玻璃后, 玻璃中的成分如Si O2和B2O3等与有机硅树脂中的羟基反应并连接在有机硅树脂链上。同时研究了固化剂对改姓有机硅树脂剪切性能的影响, 通过实验找到了合适得固化剂种类以及配量比。经实验研究, 作者发现单纯使用间苯二胺固化剂对有机硅树脂的影响不大, 虽然在一定程度上提高了其剪切强度, 但是在色泽、粘性等方面会有所降低;利用钛酸酯与间苯二胺进行配比, 可以使得有机硅树脂色泽以及粘性方面有所改善, 且不影响其力学性能。实验表明当钛酸酯含量约为单体质量的1.8%时, 有机硅树脂的剪切强度与粘接性综合达到最佳。

4 结束语

随着耐高温材料需求的不断提高, 有机硅聚合物作为一类特色突出的材料, 可以和有机树脂、无机材料进行改性和匹配, 实现结构功能一体化, 在高新技术产业和尖端领域应用前景十分广阔。利用有机类材料对有机硅树脂进行改性, 温度的提升空间有限, 无机材料可以在高温下长期使用, 使用无机材料改性有机硅树脂将会是日后研究的一个方向和趋势, 目前国家在航空航天事业上的投入与研究, 使得无机材料与有机材料的结合于交织更加紧密, 因此利用无机材料对有机硅树脂进行改性会逐渐得到推广, 而且应用前景也会很广阔。

参考文献

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[6]陈春伟, 陆卫东等.聚甲基苯基硅氧烷改性环氧树脂[J].合成树脂及塑料, 1991 (4) :8~12

[7]侯其德, 杨福廷, 白贻忠.钻机刹车片用粘合剂的研究[J].精细化工, 1997 (4) :40~42

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[9]张琳琪, 彭进等.马来酰亚胺改性有机硅树脂复合材料的制备与性能[J].河南化工, 2004 (7) 16~18

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[11]徐清钢, 姚金水等.耐高温有机硅树脂的合成和改性研究状况[J].山东轻工业学院学报, 2010, 24 (1) :33~36

酚醛树脂胶黏剂研究 篇2

1 实验部分

1.1 原料

甲醛溶液, 分析纯, 济南市白云有机化工有限公司;苯酚, 分析纯, 天津市光复精细化工研究所;乙酸乙酯, 天津市科密欧化学试剂有限公司;自制乙烯基陶瓷前驱体, 催化剂为Mg O。

1.2 改性酚醛胶黏剂的制备

按照工艺要求, 将一定质量比的苯酚与甲醛溶解、搅拌, 将油浴加热至50℃, 待反应釜中无固体颗粒, 加入催化剂和乙烯基陶瓷前驱体, 加热至60℃、85℃及95℃, 各反应3h, 停止加热, 冷却至常温。然后进行减压蒸馏, 油浴加热至105℃, 直至无水性液体为止, 停止减压蒸馏, 冷却至40℃, 加入一定质量的溶剂 (乙酸乙酯等) , 调节成70%的浓度。

1.3 实验方法

1.3.1 剪切强度测试

采用Instron4457万能拉力机, 按国标GB-7124将钛合金 (TC4) 强度试片拉伸、剪切, 切割为长×宽×厚:100mm×25mm×2mm, 胶黏剂有效工作长度为12.5mm。钛合金试片要用砂纸打磨, 除去表面油污。将改性酚醛树脂涂在工作面上, 放进烘箱, 80℃烘2~5min, 除去胶黏剂中的溶剂, 将合拢试片, 加0.01?0.03MPa的压力, 在180℃下固化2h, 随炉冷却至常温。

1.3.2 热重分析

采用TG-7热重分析仪对改性酚醛进行热失重测试, 其中改性酚醛要在150℃进行固化处理。热重温度范围是从常温到600℃, 升温速率为10℃·min-1, 测试环境为空气。

1.3.3 SEM分析

采用JEOL公司生产的JXA-840型扫描电子显微镜 (SEM) , 观察断口形貌, 样品表面需经离子溅射喷Au, 以防观察时产生放电, 放大倍数为10 000倍。

2 结果与讨论

2.1 不同份数酚醛树脂的耐热性能

表1为添加不同份数的乙烯基陶瓷前驱体改性的酚醛树脂, 在600℃的热失重, 由表1可以看出, 经过乙烯基聚碳硅烷改性的酚醛树脂均具有良好的耐热性能, 其中添加10份的乙烯基陶瓷前驱体, 在600℃的热失重仅为8.5%, 优于其他改性酚醛树脂。

2.2 改性酚醛胶黏剂微观形貌

图1为乙烯基聚碳硅烷改性后酚醛胶黏剂的微观形貌。由图1可以看出, 断裂面无明显的脆性断裂形貌, 说明经过聚碳硅烷改性的酚醛树脂, 韧性好, 图中部分球状结构应为固化过程中溶剂快速挥发造成的气泡。

2.3 同份数乙烯基陶瓷前驱体对改性酚醛黏结性能的影响

拉伸剪切强度直接影响胶黏剂的使用, 是胶黏剂性能的重要指标之一。本文按照国家标准用不同份数的乙烯基聚碳硅烷进行改性, 并对酚醛胶黏剂的拉伸、剪切强度进行测试。测试结果表明:乙烯基聚碳硅烷含量为10%的改性酚醛胶黏剂常温、高温力学性能最好, 常温时为18.4MPa, 600℃处理后, 仍保持4.9MPa力学性能, 说明聚乙烯基陶瓷前驱体含量为10%的改性酚醛胶黏剂具有良好的力学性能及耐高温性能, 20%的改性酚醛胶黏剂性能次之, 5%的改性酚醛胶黏剂性能最低。

3 结论

采用聚乙烯基陶瓷前驱体可对普通酚醛胶黏剂进行改性, 该改性胶黏剂耐热性能优异, 600℃下热失重仅为8.5%, 可用于耐高温金属、非金属及陶瓷材料的黏结。

摘要：以乙烯基陶瓷前驱体、苯酚、甲醛及碱金属催化剂为主要原材料, 制备了一种改性酚醛胶黏剂, 并借助红外 (IR) 、热失重、万能拉力机对改性酚醛胶黏剂进行了测试分析。结果表明, 乙烯基陶瓷前驱体改性的酚醛胶黏剂具有较好的耐热性能。

关键词：乙烯基陶瓷前驱体,耐热性,拉伸剪切强度

参考文献

[1]MINGXIAN LIUA, LIHUA GANA, FENGQI, et al.Carbon foams with high compressive strength derived from polyarylacetylene resin[J].Carbon.2007, 45 (15) :3055-3057.

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[6]邵美秀, 吴福盛, 袁新华, 等.酚醛树脂改性研究进展[J].中国塑料, 2005, 19 (7) :7-11.

丙烯酸乳液胶黏剂的合成与研究 篇3

1 实验部分

1.1 主要原材料及仪器

单体:甲基丙烯酸甲酯 (MMA) 、丙烯酸丁酯 (BA) 、α-甲基丙烯酸 (MAA) 、苯乙烯 (ST) , 均为化学纯;乳化剂:聚乙二醇辛基苯基醚 (OP-10) 、十二烷基苯磺酸钠 (SDBS) , 均为化学纯;引发剂:过硫酸钾 (KPS) , 分析纯;缓冲剂:碳酸氢钠 (NaH-CO3) , 分析纯。

傅里叶红外光谱仪 (DIGILAB-FTS2000) , 美国尼高力公司;激光粒度分析仪 (RISE-2008型) , 济南润之科技有限公司;热重分析仪 (Pyris Diamond) , 美国PE公司。

1.2 合成工艺

1.2.1 预乳化液的制备

在四颈瓶中加入定量的去离子水和由OP-10与SDBS复配的乳化剂, 控温45~55℃, 高速搅拌, 待乳化剂溶解后, 依次滴入适量的MAA、ST、MMA和BA, 搅拌乳化30min, 便制备出预乳化液。

1.2.2 聚合

将预乳液倒出90%, 四颈瓶中留10%, 加入18mL 5%的NaHCO3溶液, 继续搅拌。升温至82℃, 加入1.5mL的KPS溶液, 反应35min。然后滴加剩余的预乳化液, 2h滴完, 中间持续滴加12mLd的KPS溶液, 水浴控温在80~82℃, 滴加完, 控制温度在85℃, 保温1h, 加入剩下的1.5mL的KPS溶液, 然后缓慢降至室温。用氨水调节pH在7~8, 过滤出料。

1.2.3 胶膜制备

将乳液涂在玻璃板上室温成膜, 升温至60℃, 烘烤2h, 再于100℃烘烤10min, 冷却。

2 结果与讨论

2.1 软硬单体及功能单体的选择

本实验选择的软单体是BA (Tg=-55℃) , 硬单体是MMA (Tg=105℃) 和ST (Tg=100℃) 。聚合反应中, 软单体贡献粘附性能, 硬单体赋予内聚强度, 只有当它们合理搭配, 才能合成最佳性能的乳液胶黏剂。硬单体的加入量应小于单体总量的40%, 否则会使乳液胶黏剂成膜后发脆[5], 再根据FOX公式[6]:

式 (1) 中, Wi为参与的各单体的质量分数, Tgi为参与共聚的单体均聚物的Tg值。

本实验设定质量比为软单体:硬单体=2∶1, 又ST与MMA玻璃化温度相近, 故设定其所占比例一致, 通过计算得Tg=-20℃, 温度适中, 设计方案合理。另外, 为了提高丙烯酸乳液的耐热性, 会在配方中引入少量的功能性单体, 它们通常含有羧基、羟基、环氧基和胺基等官能团, 本实验选择的是MAA, 一般占软硬单体总量的5%~13%, 它具有很强的极性, 可与聚合物进行化学交联, 故而提高乳液聚合物的强度、粘接性能、耐热性和耐溶剂性。

2.2 功能单体用量对乳液胶黏剂性能的影响

在聚合过程中, α-甲基丙烯酸既起交联单体的作用, 又起架接丙烯酸酯和水的桥梁作用, 它的用量对聚合反应过程及共聚物的性能影响很大。由图1可知, 当MAA的用量增加时, 乳液的黏度在逐渐增大, 而耐水性下降。这可能是因为当增加MAA的用量时, 它与溶液中的缓冲剂反应, 生成的α-甲基丙烯酸钠齐聚物浓度增加, 从而使乳液的黏度增大;同时生成的亲水基-COONa也随之增加, 从而使乳液的耐水性降低。当MAA的用量为9% (占软硬单体总量) 时乳液的黏度和耐水性都较好。

2.3 乳化剂的选择及其用量对乳液胶黏剂性能的影响

乳化剂是乳液聚合体系中的重要组分, 它可以降低单体和水之间的界面张力, 还能起到分散作用, 但是只有那些对聚合物乳液体系有着有效的稳定作用, 同时又不影响聚合反应的表面活性剂, 才适合作乳液聚合的乳化剂。在丙烯酸乳液聚合中, 阴离子乳化剂、非离子乳化剂并用比单独使用其中一种所制的乳液性能更好, 因为当它们复合使用时, 非离子乳化剂的浊点得到明显提高, 可使2种乳化剂分子交替吸附在乳胶粒的表面, 降低同一胶粒上离子间的静电斥力, 增强乳化剂在胶粒上的吸附牢度, 大大提高乳液的稳定性。SDBS是阴离子型表面活性剂, 分子结构中有1个苯环结构, 它的HLB值为10.638;OP-10属于非离子型表面活性剂, 它的HLB值为13.9, 乳化作用很好。通过对乳液聚合体系的HLB值的计算, 可知合成丙烯酸乳液的最佳HLB值在12~13, 故设定SDBS和OP-10的质量比为1∶2。适宜的乳化剂用量一般为单体的2.5%~5%, 乳化剂用量对乳液吸水率、黏度等性能的影响见表1。

注:乳化剂含量为占单体总量的比例, 单体总量为33g

由表1可知, 当乳化剂用量为3.5%时, 乳液黏度最高, 吸水率最低, 凝胶率也较低。当乳化剂用量为4.5%时, 凝胶量过大, 主要是当乳化剂浓度过大时, 超过了临界胶束浓度, 界面张力降到最低, 虽然可以得到稳定的预乳液, 但是聚合时会引起泡沫增多, 乳液过于黏稠, 很容易大量凝聚, 甚至破乳。因此, 适宜含量的乳化剂是获得稳定性良好的丙烯酸乳液胶黏剂的关键。

从表1还可知, 随着乳化剂浓度的增加, 乳胶粒直径变小。主要因为当乳化剂浓度增大时, 胶束数目增多, 按胶束机理生成的乳胶粒数目也越多, 乳胶粒直径就越小。

2.4 引发剂用量对乳液胶黏剂性能的影响

本实验选择的引发剂是过硫酸盐类引发剂过硫酸钾 (K2S2O8) , 它在乳液聚合中的引发机理是:

由式 (2) 可知, 随着反应的进行, 溶液中会逐渐生成氢离子, pH值也逐渐降低, 所以一般聚合时, 会加入缓冲剂, 保持乳液聚合的pH在一定范围。过硫酸钾在80℃的半衰期为1.5h, 引发效果较过硫酸铵好。故选择过硫酸钾作引发剂时, 控制乳液聚合的反应温度在80℃左右。这类引发剂较适宜的用量为体系总量的0.2%~0.6%, 固定乳化剂用量为3.5%, 单体总量为33g, 不同的引发剂用量对反应的转化率及稳定性的影响见表2。

从表2可知, 当引发剂含量为0.3%和0.6%时, 反应最完全, 综合考虑乳液的钙离子稳定性, 那么当引发剂含量为0.3%时, 乳液聚合的效果较好。

2.5 FT-IR分析

将制作的胶膜取一小块与溴化钾研磨均匀, 压片后使用, 测定样品的红外谱图, 波数范围为4000~400cm-1。本实验选择了不同固含量的乳液作对比, 结果见图2。

图2中3444cm-1是-OH特征吸收峰, 2985cm-1是-CH3的伸缩振动吸收峰, 1734cm-1为丙烯酸酯中C=O键的酯羧基伸缩振动吸收峰, 1456cm-1是MAA的-COO-振动产生的, 1172cm-1是MMA中C-O-C的对称伸缩振动吸收峰, 900~650cm-1处的2条强吸收带为ST中的C-H面外弯曲振动。在1500cm-1到1700cm-1处C=C伸缩振动峰消失, 说明双键已经聚合, 产物呈现共聚物结构。从图中还可以发现, 不同固含量条件下, 乳液的红外谱图大体一致, 但随着固含量的增加, 红外谱图中的一些峰逐渐明显, 主要是因为聚合单体的浓度增加了, 对合成的乳液有一定的影响, 但是超过一定值, 又会对聚合不利。当固含量为40%时, 丙烯酸乳液胶黏剂在凝胶率、粘度、硬度和机械稳定性方面较好, 再结合红外谱图, 可以得到证实。

2.6 热重分析

图3是最终合成的丙烯酸乳液胶黏剂的热失质量曲线, 不同失质量下的温度列于表3。设定温程30℃~600℃, 升温速率为10℃/min, 测试 (样品质量大约为3mg) 。

由表3可知, 丙烯酸乳液胶膜失质量10%时的温度约为342.32℃, 在此温度前TG曲线很平缓, 说明丙烯酸的耐热性较好, 在342℃前基本不发生分解或者只有极少部分分解;当温度达到350℃后, 胶膜随温度增加分解较快, 到达522.55℃时, TG曲线又趋于平稳, 表明丙烯酸胶膜基本分解完毕, 处于恒质量状态。上述热质量分析表明, 优化聚合条件后, 合成的丙烯酸胶黏剂具有较好的耐热性。

3 丙烯酸乳液胶黏剂的性能测试

由表4可知, 经过一系列实验并优化配方, 合成的丙烯酸乳液胶黏剂完全符合技术指标, 尤其在黏度、耐热性、耐水性、耐碱性和快速固化方面远优于技术要求。主要原因是软硬单体的合理配合赋予了丙烯酸乳液胶黏剂高黏度和快速固化性, 适量的功能性单体MAA使得丙烯酸乳液胶黏剂在硬度、耐水性、耐碱性和耐热方面有较大的提高。当然, 适量的复配乳化剂对于丙烯酸乳液胶黏剂在机械稳定性及冻融稳定性方面也有很大贡献。另外, 合适的温度及用量, 使得过硫酸钾引发剂发挥作用, 提高了转化率。

4 结论

(1) 通过理论计算得到质量比BA∶ST∶MMA=4∶1∶1, SDBS∶OP-10=1∶2时, 丙烯酸乳液胶黏剂的性能较好。

(2) 通过实验可知:当MAA用量为软硬单体总量的9%, 乳化剂用量为单体总量的3.5%, 引发剂KPS用量为体系总量的0.3%, 固含量为40%, 反应温度为80~82℃时, 合成了具有良好的快干性、耐热性及高黏度的丙烯酸乳液胶黏剂。

(3) FT-IR分析表明共聚单体均参与了反应, 确定合成了丙烯酸乳液胶黏剂。

摘要：采用预乳化种子聚合法合成了丙烯酸乳液胶黏剂, 讨论了功能单体、乳化剂、引发剂的用量和固含量对乳液性能的影响。用红外光谱仪、粒径分析仪和热重分析仪分别对产物的分子结构、粒径和热稳定性进行表征, 同时测定了乳液胶黏剂的冻融稳定性、黏度和表干时间等性能。结果表明:当BA∶ST∶MMA=4∶1∶1, SDBS∶OP-10=1∶2, MAA用量9%, 乳化剂用量为3.5%, KPS用量为0.3%, 固含量为40%时, 丙烯酸乳液胶黏剂综合性能优良。

关键词：丙烯酸乳液,聚合,胶黏剂

参考文献

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酚醛树脂胶黏剂研究 篇4

预制混凝土墙板具有简化施工工艺、加快施工速度、减少建筑垃圾、节省原材料等优势[1]。随着建筑工业化的发展,预制构件,尤其是预制混凝土墙板的使用将越来越广泛。而墙板胶黏剂是一种用于拼装和修复预制混凝土墙板的高分子复合水泥砂浆,如果胶黏剂的拉伸黏结强度较小,将会影响拼装效果,容易在连接处产生裂缝。目前用于改善墙板胶黏剂的拉伸黏结强度的主要方法是增大可再分散乳胶粉等高分子材料掺量。文献[2,3,4]的研究表明,可再分散乳胶粉可在砂浆中形成聚合物膜,能有效改善水泥砂浆的和易性、拉伸黏结强度和抗裂性等。由于高分子材料的成本比较高,因此,墙板胶黏剂的成本较高。为降低胶黏剂成本,生产厂家减少胶黏剂中的聚合物掺量,但会导致胶黏剂的黏结强度显著下降。现有研究表明无机矿物掺合料可改善砂浆的黏结强度[5],可通过掺入无机矿物掺合料方法,有效且低成本地提高墙板胶黏剂的拉伸黏结强度。

常用的矿物掺合料如矿粉、滑石粉、偏高岭土等不仅成本较低,而且可有效地改善水泥砂浆的性能。矿粉作为一种常用的矿物掺合料,在水泥砂浆中通过二次水化反应,可以改善砂浆的界面结构,对提高砂浆的后期强度有所作用[6]。偏高岭土与水泥水化产物反应,生成更加致密的C-S-H凝胶颗粒,减少水泥砂浆的内部孔隙,使砂浆更加密实[7]。滑石粉一般作为填料使用,可以提高砂浆密实度,而且滑石粉可以改善聚合物制品的力学、热学、耐老化等性能[8],已有文献表明,矿物掺合料可改善水泥砂浆的性能,若将矿物掺合料掺入到墙板胶黏剂中,可以低成本地改善墙板胶黏剂的性能。但是目前暂未有对将矿物掺合料应用于墙板胶黏剂进行系统的研究,为了得到成本更低且有效的墙板胶黏剂的改良方法,本文研究了滑石粉、矿粉、偏高岭土等矿物掺合料对墙板胶黏剂拉伸黏结强度的影响,得到矿物掺合料复掺的最佳掺量。

1 原材料及试验方法

1.1 原材料

水泥:P·Ⅱ42.5级硅酸盐水泥,3d强度为28.5MPa,28d强度为55.4MPa。

河砂:粒径小于2.36mm的中砂,细度模数2.4。

可再分散乳胶粉:型号60w的乳胶粉,以醋酸乙烯和乙烯共聚物为基础。

纤维素醚:山东某公司生产的75HD4万S羟丙基甲基纤维素。

矿粉:S75级别的粒化高炉矿渣粉,7d活性指数为70%,28d活性指数为107%,含水量0.3%,烧失量3%。

滑石粉:425目滑石粉,含水量0.38%,参照矿粉活性指数检测方法测得7d活性指数为37%,28d活性指数为41%。

偏高岭土:3000目偏高岭土,二氧化硅含量为55%。

1.2 试验方法

试件的制备、养护和性能(拉伸黏结原强度、耐水拉伸黏结强度、耐热拉伸黏结强度、1.5h静置拉伸黏结强度)测试按照Q/STHG 050—2012《混凝土墙板专用胶黏剂》中的要求进行。

2 试验结果和分析

2.1 矿物掺合料初步筛选

本试验采用L9(34)正交试验表,以墙板胶黏剂的四种拉伸黏结性能作为主要考察指标,研究了矿物掺合料矿粉、滑石粉、偏高岭土对墙板胶黏剂拉伸黏结性能的影响,初步确定各种矿物掺合料的掺量范围。正交试验以矿粉掺量(10%、20%、30%)、滑石粉掺量(10%、20%、30%)、偏高岭土掺量(5%、10%、15%)为3个试验因素,正交试验的性能试验结果见表1。

2.1.1 直观分析

对正交试验的结果进行直观分析,结果见表2。

不同矿物掺合料对强度胶黏剂的四种拉伸黏结强度的影响如图1至图4所示。由表中数据和图中可见,对四种黏结强度影响最大的是滑石粉,偏高岭土次之,矿粉最小。由图1可见,随着滑石粉和偏高岭土掺量的增多,胶黏剂的耐水拉伸黏结强度先减小后增大,分别在30%和15%时耐水拉伸黏结强度最大。矿粉对胶黏剂的耐水拉伸黏结强度影响很小,从经济角度考虑选择矿粉掺量为30%。

由图2可见,滑石粉和偏高岭土的掺入均使耐热强度减小,分别在10%和5%掺量时强度最大。矿粉掺入的影响不显著。

由图3可见,随着滑石粉掺量增加使强度增大,掺量为20%时的强度与30%的相差不大,选择滑石粉掺量为20%。偏高岭土掺量增大,原强度先略微增大后减小,在掺入15%时强度最小。矿粉对拉伸强度的影响不明显。

由图4可见,随着矿粉掺量的增加,1.5h静置拉伸黏结强度逐渐增大,在30%掺量时达到最大值。滑石粉的掺入使强度先增大后减小,在掺量20%时强度最大。偏高岭土的掺入使强度先减小后略微增大,在10%掺量时强度最小。因此,对于1.5h静置拉伸黏结强度,矿粉选择30%掺量,滑石粉选择20%掺量。

综合四种拉伸黏结强度试验结果,各种矿物掺合料的最优掺量分别为矿粉30%、滑石粉20%、偏高岭土5%。

2.1.2 综合分析

为了得到矿物掺合料对墙板胶黏剂综合拉伸黏结强度起有效作用的矿物掺合料的最佳掺量,可采用综合分析法对所有指标进行分析。先将各项指标数据归一化,转化为隶属度,如表3所示。隶属度转化公式为[9]:

然后通过加权求和将所有性能指标转化为单一的指标综合分数,根据实际工程经验将耐水拉伸黏结强度、耐热拉伸黏结强度、拉伸黏结原强度、1.5h静置拉伸黏结强度的权重分别取0.2、0.2、0.52、0.08。最后对综合分数进行直观分析,如表4所示。各种掺合料对胶黏剂的综合影响变化如图5所示。

表4和图5显示,滑石粉和偏高岭土对综合拉伸黏结性能影响较大,矿粉最小。随着偏高岭土的掺量增加,墙板胶黏剂的综合拉伸黏结性能会逐渐下降,因此不考虑偏高岭土做进一步研究。矿粉在掺量为20%时有一定的改善作用。滑石粉随着掺量的增加,墙板胶黏剂的综合性能逐渐提高,在30%时性能最优。因此通过综合分析可知,矿粉和滑石粉对墙板胶黏剂拉伸黏结强度具有改善作用,对其进一步优化研究发现,矿粉掺量范围取20%至30%,滑石粉掺量范围取20%至30%。

2.2 优化试验

通过正交试验对各种矿物掺合料的掺量进行初步选择,为了得到各材料的最佳掺量,根据确定的矿粉和滑石粉掺量范围,以更小的掺量变化进行复掺试验。矿物掺合料的掺量及强度试验结果如表5所示。

由图6可看出,当矿粉掺量为20%时,对于耐水拉伸黏结强度,滑石粉掺量的增加明显提高了耐水强度,矿粉30%为掺量时较掺量为20%时耐水强度提高了29%。对于拉伸黏结原强度,随着滑石粉的掺量增加,拉伸黏结原强度逐渐增大。而耐热拉伸黏结强度中,滑石粉掺量的增加会造成强度的下降。对于1.5h静置拉伸黏结强度,在滑石粉掺入25%时强度变化不大,略微提高,但在掺量达到30%时强度下降。研究表明,滑石粉中的Mg O和水泥中的硅酸盐发生反应,将滑石粉颗粒与水泥基胶凝一起[10],从而进一步地改善砂浆的水泥骨架完整性,因此,提高了墙板胶黏剂的拉伸黏结强度。在耐水破坏中往往由于墙板胶黏剂内部拉伸强度弱于界面黏结强度而出现内聚破坏的现象,滑石粉作为填料使用,可以填充砂浆内部孔隙,降低孔隙率,提高砂浆的内部拉伸强度,减少内聚破坏,充分发挥墙板胶黏剂的黏结强度。但是由于滑石粉表面憎水,砂浆中的孔隙水难以保留,一定程度会影响砂浆的水化反应,影响强度的发展,所以滑石粉在大掺量时1.5h静置拉伸黏结强度反而下降。整体而言,对于矿粉-滑石粉复掺,滑石粉的掺量增加对墙板胶黏剂的拉伸强度影响比较明显,综合滑石粉掺量为30%时效果最好。

注:每组柱状图从左至右分别代表F-01、F-02、F-03试件

如图7所示,滑石粉掺量保持30%时,矿粉掺量增加对原强度的影响最大,1.5h静置强度次之,对耐水强度和耐热强度影响最小。对于拉伸黏结原强度,矿粉掺量在25%时明显下降,相比20%掺量下降了26%。对于1.5h静置拉伸黏结强度,当矿粉掺入25%时强度提高20%,可能因为矿粉的润滑作用[11],使砂浆在1.5h静置后仍保持一定的流动度,与界面的微孔可以充分渗入,充分接触,从而提高界面黏结力。但是,由于本试验主要研究14d拉伸黏结强度,矿粉在早期未能发挥其二次水化反应的作用,且随着矿粉的取代量增大,水泥的水化程度受影响[12],故墙板胶黏剂在矿粉掺量大于25%时拉伸黏结原强度会显著下降。因此,矿粉的最佳掺量为20%。

注:每组柱状图从左至右分别代表F-03、F-04、F-05试件

3 结论

(1)对于单项性能的影响,滑石粉对墙板胶黏剂的拉伸黏结原强度和耐水拉伸黏结强度可起优化作用,在30%掺量时效果最好;矿粉在掺量为30%时对1.5h静置拉伸黏结强度的优化作用最明显;偏高岭土掺量过大会影响墙板胶黏剂的拉伸黏结强度。

(2)对于墙板胶黏剂而言,矿粉和滑石粉复掺可以有效改善其力学性能,矿物掺合料复掺的最佳掺量为矿粉20%,滑石粉30%。

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酚醛树脂胶黏剂研究 篇5

本研究选用自制的大豆油基多元醇为改性剂,提高其与异佛尔酮二异氰酸酯等原料反应的交联程度,制备了性能良好的水性聚氨酯胶黏剂,并与以石油类聚酯多元醇(聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇和聚ε-己内酯二醇)制备的水性聚氨酯胶黏剂进行了一系列性能比较。

1 实验部分

1.1 原料

大豆油基多元醇(P-OA-ESBO,羟值164.8mg KOH/g),自制[4];异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI,工业级),无锡东润电子材料科技有限公司;聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇(PBA,工业级),青岛宇田化工有限公司;聚ε-己内酯二醇(PCL,工业级),青岛华元聚合物有限公司;2,2-二羟甲基丙酸(DMPA,工业级),阿拉丁试剂;1,4-丁二醇(BDO)、丙酮、三乙胺,均为分析纯,上海国药化学试剂有限公司。

1.2 水性聚氨酯胶黏剂(WPU)的制备

分别将干燥后的P-OA-ESBO、PBA、PCL与相应质量的IPDI加入到充满氮气的四口烧瓶中(带有温度计、搅拌器、回流冷凝装置),加热至80℃,剧烈搅拌下反应2h后加入DMPA,反应过程中用丙酮调节黏度,每隔30min检测体系异氰酸根含量,至异氰酸根含量不再变化时降温至75℃,加入小分子扩链剂BDO,扩链约1.5h后,降温至40℃,加入适量的三乙胺中和,待充分中和之后,加入去离子水在高速剪切下乳化,减压蒸馏除去丙酮后得到水性聚氨酯乳液,其基本性质见表1。实验设定R值[n(NCO/OH)]均为1.5,既能控制预聚体的黏度,又能保证足够的—NCO参与反应;同时将DMPA用量定为6%(占反应体系的质量分数),使预聚体的乳化过程能够顺利进行。分别取5g水性聚氨酯乳液均匀涂于聚四氟乙烯板上,常温下放置24h后放入60℃烘箱中固化48h,即得聚氨酯涂膜[5,6]。

注:固含量为质量分数。

1.3 分析与测试方法

NCO值参考《HG-T 2409—1992聚氨酯预聚体中异氰酸酯含量的测定》测定;采用流变仪(DHR-2型,美国TA公司)测定样品黏度;采用全反射傅里叶红外光谱仪(FT-IR,Nicolet6700型,美国赛墨飞世尔科技有限公司)对涂膜的结构进行分析;采用Zeta电位/纳米粒度分析仪(Zeta PALS型,美国布鲁克海文公司)对水性聚氨酯乳液的粒径进行测定;采用透射电子显微镜(TEM,JEM-2100型,日本JEOL电子公司)观察粒子的形态;采用热重分析仪(TGA,1100SF型,瑞士梅特勒-托利多仪器有限公司)测定涂膜的热稳定性;采用热分析系统(DSC,822e型,瑞士梅特勒-托利多仪器有限公司)测量涂膜的玻璃转化温度。

根据QB/T 2415—1998,采用薄膜拉伸强度测定仪(XLW PC型,济南兰光机电技术有限公司)测定涂膜的拉伸强度和断裂伸长率;参考标准GB/T 2791—1995,使用微机控制电子万能试验机(深圳凯强利试验仪器有限公司)对固化后的聚乙烯/聚丙烯复合膜样品进行T剥离强度测试;按《GB7124—1986胶黏剂拉伸剪切强度测定方法(金属对金属)》标准,采用微机控制电子万能试验机(深圳凯强利试验仪器有限公司)对胶黏剂进行测试;采用光学接触角测量仪(OCA40型,北京东方德菲仪器有限公司)对涂膜的亲疏水性进行测试;胶膜的吸水率根据式(1)计算。

式中,W为吸水后的样品质量,g;W0为吸水前的样品质量,g。

2 结果与讨论

2.1 FT-IR分析

图1为ESBO-WPU、PBA-WPU以及PCL-WPU涂膜的FT-IR谱图,由于3个WPU涂膜均以聚酯多元醇为原料制备,因此3个谱图出峰位置大致相同。1042cm-1左右为与羟基相连的C—O键吸收峰,1722cm-1对应于酯基的CO键吸收峰,3352cm-1处是聚氨酯中氢键化的N—H伸缩振动吸收峰,1530cm-1处归属为—OCONH—中N—H的弯曲振动峰,且2263cm-1左右的—NCO的吸收峰没有出现,证明了聚氨酯已成功合成[6,7]。

2.2 粒径分析

图2给出了ESBO-WPU、PBA-WPU以及PCL-WPU的粒径分布图,以PBA和PCL为原料制备的水性聚氨酯粒径较小,主要集中在40.5nm左右,且分布较窄。而以自制大豆油基多元醇制备的水性聚氨酯粒径分布较宽,主要集中在57.5nm,部分乳液粒径超过了100nm,原因可能是由于环氧大豆油上的环氧基团经过开环后,环氧大豆油链上生成了大量的且位置不同的羟基,起到了交联的作用,使得以其制备的水性聚氨酯含有更多的三维网状结构,因此粒径变大,另外,由于大豆油基多元醇的结构和分子量的不规律性,导致ESBO-WPU粒径分布较宽[8]。

2.3 TEM分析

图3给出了ESBO-WPU、PBA-WPU以及PCL-WPU乳液的TEM图,3种乳液都具有较明显的核壳结构,但是壳层较薄,这是因为亲水性的羧基离子分布在壳外的—COO-层,疏水性的聚酯单体聚合在粒子内部。PBA-WPU和PCL-WPU乳液粒子大小均一、分布均匀,而ESBO-WPU的粒子粒径明显大于后两者,分布较不均匀,且有部分程度的团聚,与粒径分析的结果一致,这是由于多羟基且结构不规律的大豆油基多元醇与—NCO反应产生了大量的交联结构,同时也提高了乳液黏度,虽然乳液粒子外观稍逊于传统的水性聚氨酯,但制备的大豆油基水性聚氨酯乳液仍保持良好的核壳结构与乳液稳定性。

2.4 涂膜TGA分析

图4为ESBO-WPU、PBA-WPU以及PCL-WPU涂膜的TGA曲线,聚氨酯中硬段氨基甲酸酯最先热解,而键能较高的C—C和C—O—C组成的软段结构则需要更高的温度热解。250℃之前微小的质量损失主要为胶膜中所含的极少量水分和小分子化合物,250℃之后PBA-WPU和PCL-WPU涂膜的热分解为一个阶段,在370℃之前PBA-WPU涂膜的热稳定性最好,而ESBO-WPU涂膜的热分解主要分为两个阶段,且第二个阶段的热稳定性优于其他两种胶膜,这是由于370~470℃主要为大豆油链的断裂,大豆油较传统的石油类聚酯多元醇有更好的耐热性能,且更多的交联结构使胶膜刚性增加,内聚能增大,提高了胶膜第二阶段的热稳定性[7,8]。

2.5 涂膜DSC分析

图5为ESBO-WPU、PBA-WPU以及PCL-WPU涂膜的DSC曲线,显然,ESBO-WPU涂膜的无定型结构导致其不存在熔融与结晶温度,只有一个玻璃化转变温度,为56.3℃,而PBA-WPU和PCL-WPU涂膜分别在45.1和42.5℃出现了一个明显的吸热峰,这是由于传统的聚氨酯胶膜中软段具有规则的结晶结构,结晶吸热熔融,从而也验证了大豆油基多元醇改性聚氨酯与传统聚氨酯结构的差异[9]。

2.6 拉伸性能分析

图6给出了ESBO-WPU、PBA-WPU以及PCL-WPU涂膜的拉伸强度及断裂伸长率,与PBA-WPU涂膜相比,ESBO-WPU的拉伸强度和断裂伸长率都有所提高,这是由于多羟基的大豆油基多元醇的加入使聚氨酯预聚体大分子的交联点增多,内聚能增强,具有更高的拉伸强度,但交联密度过大破坏了分子的结晶性,导致分子链的柔顺性降低,在拉伸过程中出现一定的脆性断裂,与PCL-WPU涂膜相比反而降低了拉伸强度和断裂伸长率,综合来看,大豆油基多元醇的改性对涂膜力学性能的影响较为平衡,拉伸性能良好[10]。

2.7 剥离、剪切强度分析

图7给出了ESBO-WPU、PBA-WPU以及PCL-WPU胶黏剂的剪切强度和PE/OPP复合膜的剥离强度。其中,PCL-WPU的剥离强度达到最大值206N/m,剪切强度最高的为PBA-WPU,达到了3.7N/mm2,而ESBO-WPU的剪切剥离强度虽达到了较高的数值,但与以PBA和PCL制备的水性聚氨酯相比仍有差距,这可能是因为交联程度的增加使预聚体乳化困难,粒径变大,乳液的稳定性下降,同时黏度也有所增大,不利于胶黏剂对基材的润湿,由润湿性减小带来的剥离强度损失大于内聚能增加带来的剥离强度的增加。

2.8 涂膜耐水性分析

图8为ESBO-WPU、PBA-WPU以及PCL-WPU涂膜的吸水率曲线,大豆油基多元醇的加入使聚氨酯涂膜的耐水性显著提高,其主要原因是大分子聚合物交联程度增大,分子链运动受阻,水分子不易向胶膜内部渗透使聚合物溶胀,另外大豆油基多元醇组分中含有脂肪酸甘油酯,其分子中的非极性脂肪酸长链使胶膜具有良好的疏水性,从而胶膜吸水率下降。

3 结论

(1)以绿色可再生的大豆油基多元醇为原料在无催化剂条件下成功制备了水性聚氨酯胶黏剂,交联密度大,乳液粒径分布较宽,但大多处于100nm以下,乳液稳定性与粘接性能良好,但与传统水性聚氨酯比仍有差距。

(2)该大豆油基多元醇改性的水性聚氨酯涂膜拉伸强度较高;第二阶段热分解温度提高;且具有较好的耐水性。

摘要：分别以自制大豆油基多元醇(P-OA-ESBO)、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)、聚ε-己内酯二醇(PCL)为原料制备了不同结构的脂肪族水性聚氨酯胶黏剂,在相同的R(NCO/OH)比和亲水基含量下对不同聚氨酯乳液进行了红外光谱、粒径、透射电镜、热重和差示热量表征及性能测试。结果表明:与以传统的石油类多元醇制备的水性聚氨酯相比,大豆油基多元醇改性的聚氨酯乳液粒径稍有增大,粘接强度有所下降,同时也展现出了良好的拉伸性能和较好的耐水性,且原料绿色可再生。

关键词：大豆油,多元醇,改性,水性聚氨酯,胶黏剂

参考文献

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水晶切割胶黏剂的选择 篇6

1.

在实际生产水晶切片的工艺是：把条形水晶的表面清理干净，均匀的涂上一层胶粘剂把两片条形水晶粘接在一起，一把情况下是把几块条形水晶层层粘接。把粘接牢固的水晶放入装有煤油、金刚砂的切割容器中，然后用锯条带动金刚砂切割水晶。

2. 本文的研究思路

本文拟通过实验筛选一种耐水粘合剂，将原来的煤油悬浮的水晶切割技术改进为水悬浮切割技术，减少环境污染并降低切割成本[1]。

3. 紫外光(UV)固化技术

作为一种新型技术，UV固化有其独特的特点与优势，有人总结为“3E”:即“energy”节省能源:一般紫外固化能耗为热固化的1/5;“ecology”生态环境保护:紫外固化材料中不含或只含少量溶剂，无挥发性，同时紫外固化所用的能源为电能，故被誉为“绿色技术”;“economy”经济:紫外固化技术装置紧凑，流水线生产，加工速度快，因而节省了场地、空间，劳动生产率高，且具有优良的性能，从而减少原料的消耗，有利于降低经济成本，是目前国内大力发展的新型技术。

4. UV固化胶粘剂的特点与应用

UV固化胶粘剂具用量小、附加值高的特点。其最大消费国是美国和欧洲，主要应用于装配用胶粘剂、压敏胶、层压胶粘剂等[2].

5. 环氧树脂胶粘剂的应用

环氧树脂粘接性特别强，对于绝大多数的金属和非金属都具有良好的粘接性，因此有万能胶的美称。它与许多非金属材料(玻璃、陶瓷、木材)的粘接强度往往超过材料本身的强度，因此可用于许多受力结构件中，是结构型胶粘剂的主要组成之一[3]。

二、实验

1. 实验原理

设水晶的粘接面积为s，把粘接好的水晶浸入水中一段时间后，用拉力传感器测定把两片水晶拉开所需要的力的大小，设力的大小为N,N/s=a，通过比较a的大小确定胶粘剂的优劣。同理运用上述同样的方法，测定其耐丁酮的能力。

2. 实验器材及实验药品

WD7101：上海康达化工有限公司；QM50A:汉高乐泰（中国）有限公司；3型环氧胶：安特固科技有限公司；WD7102:上海康达化工有限公司；丙酮：天津市北方天医化学试剂厂；CEBLS拉力传感器：蚌埠高灵传感系统工程有限公司

3. 实验研究方法

(1)UV胶粘剂的实验方法

(1)清理水晶表面，除掉表面的灰尘、油污，并晾干。

(2)用刻度尺，量出需要粘接的面积。

(3)涂上一层胶粘剂，在紫外光下固化一定时间，然后放入水中。

(4)在一段时间后用拉力传感器测定粘接处的耐拉能力，记录数据。

(5)整理数据，汇总结果。

(2）环氧胶粘剂的实验方法

(1)清理水晶表面，除掉水晶表面的灰尘、油污，并晾干。

(2)用刻度尺，量出需要粘接的面积。

(3)把双组份的胶粘剂A、B按要求比例混合均匀。

(4)在水晶表面均匀的涂上一层胶粘剂，固化一定的时间，然后放入水中。

(5)在一段时间后用拉力传感器测定粘接处的耐拉能力，记录数据。

(6)整理数据，汇总结果。

(3)胶粘剂丁酮中的溶胀实验

(1)清理所要粘接的水晶表面，除掉水晶表面的灰尘、油污，把清理后的水晶晾干准备粘接使用。

(2)再晾干的水晶表面用刻度尺，量出需要粘接的面积。

(3)把胶粘剂均匀的涂在水晶的表面，固化一段时间，然后放入丁酮中。

(4)一段时间后观察粘接剂胶层的变化，并测定剥离胶层所需要的拉力的的大小。

(5)整理数据，汇总结果。

三、实验结果和讨论

1. 胶粘剂耐水性实验

因为WD7101在68小时进行拉伸强度试验时水晶碎裂所以重新进行试验，其66小时测得的拉伸强度为31.31 Kg/cm2此时水晶碎裂。

2. 粘合剂在丁酮中的溶胀

3. 胶粘剂性能比较和切割方法的改进

(1）粘合剂的确定通过实验结果和实际生产需要对比发现粘合剂WD7101的耐水性能、固化时间、在丁酮中的溶胀情况最好，故推荐使用粘合剂WD7101

(2）水晶粘合操作步骤

(1)清理所要粘接的水晶表面，除掉水晶表面的灰尘、油污，把清理后的水晶晾干准备粘接使用。

(2)在水晶表面均匀的涂上一层胶粘剂，并依次把每片水晶粘接在一起。

(3)把粘接好的的水晶，放在紫外灯下固化，一段时间后取出

(4)完全固化的水晶可以进行后续的切割步骤。

(3）切割乳液的组成

切割乳液主要包括水、表面活性剂、防锈剂等组分，本文经过研究认为应采用4配方：

四、结论

通过本次试验可以看出：胶粘剂的耐水性、在丁酮中的溶解性能有优有劣，这是因为胶粘剂组成成分的不同造成的。关于胶粘剂的耐水性能，其中WD7101、安特固、乐泰QM50A的耐水性能比较好。通过比较胶粘剂在丁酮中的溶解性分析WD7101最好，WD7202次之。通过固化时间对比发现UV光固化胶黏剂的固化时间较短适合生产实际需要。综合比较可以看出WD7101的性能最好。所以本实验最后决定采用WD7101作为水晶切割新工艺所用粘接剂。在工厂生产条件下，为了追求生产效率，使用UV胶黏剂需要使用固化灯。推荐使用40W紫外固化灯，固化时间一般为15s。但是因为紫外光对身体有害，特别是对人的眼睛伤害最大，所以建议在工厂生产中，使用紫外光固化机，把粘接好的水晶放入灯箱中，流水生产，可以避免对人身体，特别是对眼睛的伤害。

参考文献

[1]王德海,江权.紫外光固化材料理论与应用[M].第一版.科学出版社,2001:20-25

[2]唐薰,潘山存,陈洪.UV固化胶粘剂的研究进展[J].信息记录材料,2003,4(2):32-34

酚醛树脂胶黏剂研究 篇7

1 汽车胶黏剂研究和应用的现状

(1)汽车折边胶折边胶能够减少汽车点焊结构的存在,多用来联接汽车门、后备箱外板等的内部和外部。现在,我国使用最多的折边胶材料是环氧树脂类,厂家对环氧树脂类的研究、创新也非常多,并且在国际汽车标准的条件下,产生了各种各样不同的品种,其黏连效果更加好,在使用时产生的气体更加安全无害,得到了市场的检验,受到了人们的欢迎。

(2)顶棚胶黏剂汽车内部的装饰很多都用到顶棚胶黏剂,包括硬质、软质装饰。顶棚胶黏剂多在流水生产线上应用,非常柔软,黏连度也比较好,然而顶棚胶黏剂也有其不可忽视的缺陷,即在使用过程中容易产生有害物质,不利于生产者的身体健康,不利于环境保护,还可能发生火灾事故;顶棚胶黏剂在汽车温度高时可能融化,导致汽车顶棚软化,受到损害。一般来说,软质顶棚的材料主要包括PVC、PU等,硬质顶棚主要包括瓦楞纸、毛毡等。

(3)焊缝密封胶焊缝密封胶主要用在装饰车体表层时,将焊缝密封胶涂在缝隙间,在温度降低,焊缝密封胶凝固后,能够很好地保证汽车内部的封闭性、大大缓解车身生锈的速度,提高汽车的美观度,使汽车能给用户一种舒适的视觉观感。PV C树脂技术的发展、纳米技术的拓展也推动了焊缝密封胶技术的研究与应用,其中值得一提的是LY-2A焊缝密封胶。LY-2A焊缝密封胶,主要用于车体内部和外部的黏结,填补各种缝隙,密封效果非常好,而且由于LY-2A焊缝密封胶可以在汽车进行点焊、卷边等操作之前进行,不会干扰到汽车的电泳漆系统,操作十分简单快捷,很大程度上增强了汽车的安全性能和外表观感,也有利于汽车的后期保养。

(4)挡风玻璃黏接密封胶挡风玻璃黏接密封胶是目前各大汽车集团广为应用的一项工艺,主要用于较高水平的汽车挡风玻璃,操作手法简单直接,难度低,有着许多优势,如黏连度高,不易融化,挡风密封效果强,持久耐用。目前欧美发达国家率先研发除了一些挡风玻璃黏接密封胶,需要在室温环境下立刻进行凝固处理,而且要在特定的环境里进行存储,存储时间至少达到半年。这些挡风玻璃黏接密封胶比一般的密封胶的生产难度高很多,技术要求很高,再加上我国相关生产材料不足,生产设施不够先进,这类挡风玻璃黏接密封胶使用的较少。

2 胶黏剂技术在汽车装配上发展方向的探讨

随着时代的发展,人们越来越喜欢速度快、绿色环保、低能耗、轻便、耐用的汽车,对汽车的要求越来越高,越来越个性化,对汽车胶黏剂技术的要求也越来越多。总体来说,胶黏剂技术的发展方向主要有无毒无害,保护环境,黏连性优良、减少生产成本、使用范围广泛的速溶胶、能够适应独特环境的专用胶等。

随着经济社会的发展,国家越来越重视环境保护,人们对绿色环保的追求也与日俱增,汽车胶黏剂的保护认证资格受到了市场的严格审查,环保型汽车胶黏剂越来越受到市场的追捧。黏胶剂市场也逐步走向垄断,小企业逐渐被吞并、收购,最终退出人们的视野,大企业不断扩大生产规模,提高生产效率,以满足市场对环保胶黏剂的需要。环保胶中最受欢迎、最有代表性的几种是水性胶、热熔胶和热熔压敏胶,是当前应用增长率最高的汽车胶,即便融化了也无污染,凝固时间短,黏接范围大,可以不间断地进行生产,存储简单。

3 结语

综上所述,随着时代的发展,人们对汽车的要求越来越高,越来越个性化,而汽车胶黏剂对于提高汽车的性能有着无可取代的作用,如可以保护汽车结构完整,降低汽车的震动幅度,减少汽车产生的噪音与温度,为用户创造一个安静、舒适、温馨的环境。随着我国经济的发展,技术的进步,我国汽车用胶黏剂技术逐步与国际接轨,朝着绿色环保型、高性能型、多功能型方向发展,适合汽车产品使用要求和工艺性能要求的水基胶、热熔胶、低密度塑溶胶、高强度结构胶等将会得到更多的应用。

摘要：当今社会汽车产业发展日新月异,汽车装配行业也发展迅速,汽车胶黏剂作为生产汽车的一种必不可少的材料,能够有效地保护汽车安全,为用户提供安静、舒适的乘车环境,同时也能美化汽车外观。人们对胶黏剂的关注程度不断增加,胶黏剂技术的研究与应用也随之逐步深化与拓展。笔者在介绍了当前胶黏剂技术在汽车装配上的应用的基础上,简要探讨了其发展趋势。

关键词：胶黏剂技术,汽车装配,应用探讨

参考文献

[1]刘钢,张芬芬,王辉.汽车用胶黏剂技术综述[J].石化技术,2015,(08).

[2]安可.5个方面选择工业密封胶[J].中国建材,2013,(08).

[3]钱伯章.新型耐高温密封胶[J].中国胶黏剂,2012,(01).