固化时间对胶接和粘接质量的影响.doc

固化时间对胶接和粘接质量的影响.doc 固化时间对胶接和粘接质量的影响 1.固化时间对胶接和粘接质量的影响 任何固化过程都需要一定时间，如果固化时间不够，周化不完全，粘接强度必然要低。一般固化时间越长粘接强度越高(但有一极限值。升高温度可以缩短固化时间(如果低于特定的固化温度，无论怎样延长时间也是无济于事的。对于不同种类的胶粘剂，必须给予一定的固化时间保证(才会获得最大的粘接度。 2.固化压力对胶接和粘接质量的影响 增加压力，可以保证胶粘剂与被粘面紧密接触，有利于扩散、渗透、排除气体，使胶层均匀致密。因此，在一定的范围内粘接强度随压力提高而增加(当压力增到一定值之后剪切强度开始下降，这是因为压力过大(挤出胶多(造成缺胶而引起的。 3.固化时间对胶接和粘接质量的影响 任何固化过程都需要一定时间，如果固化时间不够，周化不完全，粘接强度必然要低。一般固化时间越长粘接强度越高(但有一极限值。升高温度可以缩短固化时间(如果低于特定的固化温度，无论怎样延长时间也是无济于事的。对于不同种类的胶粘剂，必须给予一定的固化时间保证(才会获得最大的粘接度。 4.胶层的厚度对胶粘和粘接质量的影响 胶层厚度对粘接质量有显著的影响，有些人误认为胶层越厚，粘接强度越高，于是就多涂胶，其实恰恰相反，大多数粘接剂的粘接强度都随胶层厚度的增加而降低。例如环氧型胶粘剂，当胶层厚度为0 06nlm时剪切强度为36.OMPa;O(20mm时为33.7MPa;O.40mm时为251MPa。这是因为薄的胶层，需要更大的应力才能变形，不易产生流动和蠕变，界面上的内应力也小，产生气fL和缺陷的几率较小。当然胶层过薄，容易缺胶，胶层不连续，也会降低强度和刚度，因此在保证不缺胶的前提下，胶层厚度尽量薄些为好，通常可以得到最大的粘接强度和剐度。一般有机胶的厚度以0.05,0 15mm为宜，不超过0(25mm;无机胶的厚度控制在0.1,0.2mm。 5.踪置温度和时间对胶接和粘接质量的影响 溶剂型胶粘剂涂胶后都需晾置，以挥发溶剂，增加粘性。假如涂胶后不经晾置，立刻叠合，是不会粘住的;若是晾置不充分，则会产生气孔，使粘接强度下降;但如果晾置过度，粘性消失，也不会粘合，含有低沸点溶剂的胶粘剂，只需室温下晾置即可，含有高沸点溶剂，或要在高温固化的胶粘剂，除了室温晾置一段时间，再高温干燥。否则，表面结成硬皮，内部溶剂难以挥发尽，其后果是不堪设想的。晾置时问与温度和被粘物种类有关，温度高，时问就短;反之亦然。对于致密被粘物，晾置时间长一些;多孔被粘物晾置时问可短些，因为溶剂还有可能继续挥发。 6.表面粗糙程度对胶粘和粘接质量的影响 一般来说被粘表面适当地粗化能够增大粘接面积，对提高粘接强度是有利的。因此。在粘接之前表面都要进行打磨和喷砂。但是应当明确，表面不是越粗糙越好。过度的粗糙反而有害无益，由于表面凸凹过甚，界面接触不良(易形成缺陷会使粘接强度下降，尤其是对流动性差的胶粘剂更为严重，所以粗糙度也与胶粘剂的流动性有关。流动陛好，比表面可稍粗糙些，但对a一氰基丙烯酸酯胶例外。 7.被粘物的表面性质对胶粘和粘接质量的影响 不同材料的被粘物，其表面性质和状态是不同的?有的易粘(有的难粘，有的粘接强度低，有的粘接强度高(例如用同种胶粘剂粘接不同的金属，其粘接强度差异是很大的，粘接强度的一般规律是钢>铝>锌>铸铁>铜>银>金>锡>铅。 8.配胶对粘接质量的影响 含有相容不好的树脂或质量次的填料，贮存时容易分层或沉淀，在使用前需混合搅拌均匀，不然直接粘接就会出问题。双组分或多组分的胶粘剂在配制时，各组分一定要按规定比例称量准确，混合均匀，否则固化剂少了就会使粘接强度大为降低。自行配制胶粘剂，各组分一定要符合要求，尤其是要控制水分含量，以免胶粘剂本身的强度不高。 9.胶粘剂贮存期对粘接质量的影响 胶粘剂的粘附力随着贮存时间的增长而下降，因此使用新生产或现配制的胶粘剂，会得到更好的粘接效果，最好不使用接近或超过贮存期的胶粘剂，以免粘接强度太低而不能满足要求。 10.溶剂对胶接质量的影响 溶剂型胶粘剂的溶剂选择必须恰当，要有很好的溶解性，不然离析、分层、结块、胶凝都不能很好地湿润被粘表面，而严重影响粘接效果。甚至根本粘不上。 对于混合溶剂各组分的溶解能力一定要配合好，应使溶剂的挥发速度低于非溶剂的挥发速度(否则溶剂首先挥发而发生相分离，会出现胶浆凝团，对被粘表面不湿润，自身聚集形不成粘附力，与表面不结合(无法粘接。所用溶剂的冰点应尽量低，不然冬季低温时容易凝结成一团，给带来困难。同时因温度 低，涂胶后立刻凝聚于表面，溶剂不挥发，胶也不湿润(不会粘住。特别要注意相容性要好，不然离析后逐步渗透扩散集中于粘接界面，会引起脱粘。 11.填料对胶接质量的影响 在胶粘剂中加入适当、适量的填料，可以改进粘接性能(如能降低收缩率、减小线膨胀系数、提高耐热性等。在一定的用量范围内剪切强度随填料量的增加是提高的，而剥离强度则降低，因此，在承受剥离力时，尽量不加或少加填料。如 果加人活性填料(例如经偶联剂处理的硅微粉)效果会更明显。 12.增塑剂对粘接质量的影响 加入增塑剂可以提高粘料分子的扩散能力，增加粘附力，有利于粘合。而增塑剂用量过大(则降低内聚强度，同时。低分子物过多，也会降低剂附力，而导致粘接强度下降，有些增塑剂加人量不能太大，适量为宜。对于非活性增塑剂，特别要注意相容性要好，不然离析后逐步渗透扩散集中于粘接界面，会引起脱粘。 13.粘料分子量对粘接质量的影响 粘料分子量的影响一般来说，粘料的分子量低，粘度小，流动性大，易于湿润，则粘附力大，但因内聚力小，粘接强度低。分子量很大时，内聚力大，但粘附力太差(也不会获得很高强度。因此，只有中等分子量的粘料，用于胶粘剂才是最合适的，既有较大的粘附力，又有一定的内聚力，不仅粘附性好，而且强度高。如果将不同分子量的同类树脂混合使用便会得到中等分子量的牯料。总的来说，粘料的分子量要有一个适当的范围，太低太高皆不好。除了分子量外，分子量分布也有一定的影响，一般来说，分子量分布稍宽些为好。 14.接头设计对粘接和胶接质量的影 接头设计得是否合理，直接影响粘接质量。www.aoyuksin.com的胶粘专家认为所采用的接头应尽量避免剥离、弯曲、冲击，不要使应力集中于粘接面的末端或边缘。因为粘接接头应力不均匀程度越大，所能承受的载荷就越小，粘接强度也就越低。不要采用简单的对接，如果实属必要，应当设法加固。常用的接头形式如搭接、斜接以及粘接与机械混合加固都有利于提高粘接强度。 15.粘接工艺对粘接和胶接质量的影响 www.aoyuksin.com的胶粘专家认为胶粘工艺的影响主要有以下几下方面 (1)表面清洁度的影响 被粘表面进行溶剂脱脂是最简单最常用的方法，对于不同性质的被粘物要选用合适的溶剂，用量要适当控制，因为都是易挥发的溶剂，用量不宜过大。不然溶剂挥发之后被粘物表面温度降低过甚。会使空气中水分凝聚表面，致使胶粘剂湿润困难，牯接后容易出现界面破坏，使粘接强度大为降低。溶剂要清洁，不含杂质和污染物，使用时需要注意。脱脂溶剂最好是试剂级的，一般的工业品含有水分和杂质，特别是不能用汽车汽油清洗被粘表面。 (2)表面粗糙程度 一般来说被粘表面适当地粗化能够增大粘接面积，对提高粘接强度是有利的。因此。在粘接之前表面都要进行打磨和喷砂。但是应当明确，表面不是越粗糙越好。过度的粗糙反而有害无益，由于表面凸凹过甚，界面接触不良(易形成缺陷会使粘接强度下降，尤其是对流动性差的胶粘剂更为严重，所以粗糙度也与胶粘剂的流动性有关。流动陛好，表面可稍粗糙些，但对a一氰基丙烯酸酯胶例外。 (3)被粘物的表面性质 不同材料的被粘物，其表面性质和状态是不同的?有 的易粘(有的难粘，有的粘接强度低，有的粘接强度高(例如用同种胶粘剂粘接不同的金属，其粘接强度 差异是很大的，粘接强度的一般规律是钢>铝>锌>铸铁>铜>银>金>锡>铅。 (4)被粘表面的温度 适当地提高被粘表面的温度，对提高涂胶后的流动性与湿润、渗透性都是有益的，但对不同类型的胶粘剂所要求的表面温度亦有差异。反应型胶牯剂，如使用环氧胶粘剂、酚醛胶粘剂，被粘物表面可预热到30,40?，特别是在低温季节这种预热尤其显得重要，不然由于湿润困难，容易脱胶。含有易挥发性溶剂的胶粘剂表面温度不宜超过25?，因为温度提高了胶液中溶剂急速挥发，聚合物立刻结晶或凝聚，妨碍表面的湿润(破坏了粘接的基本条件，从而造成粘接困难。(5)胶层的厚度 胶层厚度对粘接质量有显著的影响，有些人误认为胶层越厚，粘接强度越高，于是就多涂胶，其实恰恰相反，大多数胶粘剂的粘接强度都随胶层厚度的增加而降低。例如环氧型胶粘剂，当胶层厚度为0 06nlm时剪切强度为36.OMPa;O(20mm时为33.7MPa;O.40mm时为251MPa。这是因为薄的胶层，需要更大的应力才能变形，不易产生流动和蠕变，界面上的内应力也小，产生气fL和缺陷的几率较小。当然胶层过薄，容易缺胶，胶层不连续，也会降低强度和刚度，因此在保证不缺胶的前提下，胶层厚度尽量薄些为好，通常可以得到最大的粘接强度和剐度。一般有机胶的厚度以0.05,0 15mm为宜，不超过0(25mm;无机胶的厚度控制 ,0.2mm。 在0.1 (6)踪置温度和时间 溶剂型胶粘剂涂胶后都需晾置，以挥发溶剂，增加粘性。假如涂胶后不经晾置，立刻叠合，是不会粘住的;若是晾置不充分，则会产生气孔，使粘接强度下降;但如果晾置过度，粘性消失，也不会粘合，含有低沸点溶剂的胶粘剂，只需室温下晾置即可，含有高沸点溶剂，或要在高温固化的胶粘剂，除了室温晾置一段时间，再高温干燥。否则，表面结成硬皮，内部溶剂难以挥发尽，其后果是不堪设想的。晾置时问与温度和被粘物种类有关，温度高，时问就短;反之亦然。对于致密被粘物，晾置时间长一些;多孔被粘物晾置时问可短些，因为溶剂还有可能继续挥发。 (7)固化温度 温度对粘接强度影响很大，粘接强度随着固化温度的提高而增加，固化温度提高，不仅粘接强度增大，而且固化时间缩短。温度低了，会欠固化或不固化，不能得到较高的粘接强度。固化温度高有益于提高粘接强度，但也要防止温度过高，以免出现过固化，胶层变脆，导致粘接强度大幅度降低。加热时升温速度也影响粘接强度(需要控制不宜太快。 15. 胶粘剂对粘接和胶接质量的影响 www.aoyuksin.com的胶粘专家认为胶粘剂的影响主要有以下几下方面 根据具体工况，选择最合适的胶粘剂，是保证粘接质量的关键之一。就胶粘剂组成来说，影响胶粘剂性能的因素有: (1)粘料结构的影响链的粘料(因柔顺性差，配制的胶粘剂粘接强度不高。 (2)粘料分子量的影响一般来说，粘料的分子量低，粘度小，流动性大，易于湿润，则粘附力大，但因内聚力小，粘接强度低。分子量很大时，内聚力大，但粘附力太差(也不会获得很高强度。因此，只有中等分子量的粘料，用于胶粘剂才是最合适的，既有较大的粘附力，又有一定的内聚力，不仅粘附性好，而且强度 高。如果将不同分子量的同类树脂混合使用便会得到中等分子量的牯料。总的来说，粘料的分子量要有一个适当的范围，太低太高皆不好。除了分子量外，分子量分布也有一定的影响，一般来说，分子量分布稍宽些为好。 (3)增塑剂的影响 加入增塑剂可以提高粘料分子的扩散能力，增加粘附力，有利于粘合。而增塑剂用量过大(则降低内聚强度，同时。低分子物过多，也会降低剂附力，而导致粘接强度下降，有些增塑剂加人量不能太大，适量为宜。对于非活性增塑剂，特别要注意相容性要好，不然离析后逐步渗透扩散集中于粘接界面，会引起脱粘。 (4)填料的影响 在胶粘剂中加入适当、适量的填料，可以改进粘接性能(如能降低收缩率、减小线膨胀系数、提高耐热性等。在一定的用量范围内剪切强度随填料量的增加是提高的，而剥离强度则降低，因此，在承受剥离力时，尽量不加或少加填料。如果加人活性填料(例如经偶联剂处理的硅微粉)效果会更明显。 (5)溶剂的影响 溶剂型胶粘剂的溶剂选择必须恰当，要有很好的溶解性，不然离析、分层、结块、胶凝都不能很好地湿润被粘表面，而严重影响粘接效果。甚至根本粘不上。 对于混合溶剂各组分的溶解能力一定要配合好，应使溶剂的挥发速度低于非溶剂的挥发速度(否则溶剂首先挥发而发生相分离，会出现胶浆凝团，对被粘表面不湿润，自身聚集形不成粘附力，与表面不结合(无法粘接。所用溶剂的冰点应尽量低，不然冬季低温时容易凝结成一团，给施工带来困难。同时因温度 低，涂胶后立刻凝聚于表面，溶剂不挥发，胶也不湿润(不会粘住。特别要注意相容性要好，不然离析后逐步渗透扩散集中于粘接界面，会引起脱粘。 (6)胶粘剂贮存期的影响 胶粘剂的粘附力随着贮存时间的增长而下降，因此使用新生产或现配制的胶粘剂，会得到更好的粘接效果，最好不使用接近或超过贮存期的胶粘剂，以免粘接强度太低而不能满足要求。 (7)配胶的影响 含有相容不好的树脂或质量次的填料，贮存时容易分层或沉淀，在使用前需混合搅拌均匀，不然直接粘接就会出问题。双组分或多组分的胶粘剂在配制时，各组分一定要按规定比例称量准确，混合均匀，否则固化剂少了就会使粘接强度大为降低。自行配制胶粘剂，各组分一定要符合要求，尤其是要控制水分含量，以免胶粘剂本身的强度不高。