粘合剂由什么组成?
粘合剂一般由主体材料和辅助材料组成。主体材料是粘合剂 的主要成分,能起到粘合作用。作为主体材料的物质有合成树脂、 合成橡胶、天然高分子物质以及无机化合物。
粘合剂的粘合力及其它物理化学性能主要由组分中主体材料 所决定。粘合剂与被粘材料产生粘合力的首要条件是粘合剂能润 湿被粘材料,并且要求粘合剂具有一定的流动性,因此,主体材 料要有良好的粘附性和润湿性。
主体材料的结晶性是对粘合性能 影响较大的因素之一,适当的结晶性可以提高主体材料本身的内 聚强度和初粘力,因而有利于粘合。主体材料的极性对粘合力有 很大影响,粘合力与粘合剂中主体材料分子化合物的基团的极性 大小和数量成正比,但是如果极性棊团过多又因其相互作用往往 会约束其链锻的扩散活动能力,从而降低粘合力,主体材料的分 子量大小及其分布对粘接强度有一定影响。
对于某一种类的聚合 物来讲,只有当聚合度在一定范围内,或者是缩聚后有一定范围 的分子量时,才能既有良好的粘附性又有较好的内聚强度。
辅助材料是粘合剂中用以改善主体材料性能或便于施工而加 入的物质。主要有固化剂、增塑剂、填料和溶剂等。
①固化剂。
固化剂是一种可以使低分子聚合物或单经化学 反应,生成高分子化合物或使线型高分子化合物交联成体型高分 子化合物的物质。按其反应类型不同也可称为交联剂、硫化剂等。 固化剂是粘合剂中最主要的辅助材料,它直接或者通过催化剂与 主体材料进行反应,固化结果把固化剂分子引进树脂中,使分子 间距离、形态、热稳定性、化学稳定性等都发生显著变化。
因此, 固化剂的选择应视粘合剂主体材料的品种和性能要求而定,加入
量也要严格控制。
②增塑剂。增塑剂是一种能降低高分子化合物玻璃化温度和 熔融温度,改善胶层脆性,增进熔融流动性的物质。
增塑剂按其作用可分为两种类型:一是可以与高分子化合物 反应并引入高分子链上的增塑剂称为内增塑剂;二是不与高分子 化合物发生任何化学反应的增塑剂称为外增塑剂。
增塑剂加入到 粘合剂中能“屏蔽”高分子化合物的活性基团,减弱分子间力,从 而降低分子间的相互作用。增塑剂还可以增加高分子化合物的韧 性、延伸率和耐寒性,降低其内聚强度。
粘合剂用增塑剂主要有邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类、乙二酸 酯类等。
③填料。
粘合剂组分中不和主体材料起化学反应,但可以改 变其性能,降低成本的固体材料叫填料。在粘合剂中使用填料是 为了降低固化过程的收缩率,或是赋予粘合剂某些特殊性能以适 应使用要求,此外有些填料还会降低固化过程中的放热量,提高 粘合剂层的抗冲击靭性及机械强度等。
常用填料主要是无机化合 物,如金属粉末、金属氧化物、矿物质等。
④溶剂。一般用于配制粘合剂的溶剂都是低粘度的液体,不 同的粘合剂选用的溶剂不同。溶剂的主要作用就是降低粘合剂的 粘度,便于涂布,另外溶剂还能增加粘合剂的润湿能力和分子活 动能力,提高粘合剂的流平性,避免粘合剂层薄厚不勻。
在粘合剂组分中,溶剂是一个暂时性组分,它在粘接过程中 要挥发掉。但溶剂挥发速度的快慢能影响粘接强度。溶剂挥发过 快,一方面会使粘合剂层表面结膜,内部溶剂来不及挥发逸出,另 外溶剂挥发过程是吸热反应过程,挥发过快使粘合剂层表面温度 降低而凝结水汽,影响粘接质量。
若溶剂挥发太慢,则需延长干 燥时间,影响工效。。所以在选择溶剂时一般要选择挥发速度适当 的溶剂或快、慢相混合的溶剂。配制粘合剂的溶剂有脂肪烃、芳
香烃、酯类、酮类、醇类等。
⑤其它辅助材料。为了满足某些特殊要求,在粘合剂中还需 加入其它一些组分,如防老化剂、增粘剂、引发剂、促进剂、乳 化剂等。
a•防老化剂:粘合剂中的高分子材料在加工或应用过程中, 由于环境的影响而损伤或降低其使用性能的现象,称为聚合物的 环境老化。为克服或延缓粘合剂的老化,要加入一定量的防老化 剂。
b。增粘剂:增粘剂的主要作用是使原来不粘或难粘的材料之 间的粘合强度提高,润湿性及柔韧性等得到改善。
c。引发剂和促进剂:引发剂是在一定条件下能分解产生游离 基的物质。一般不饱和聚酯胶、光敏胶等都加入某些引发剂。
所谓促进剂(催化剂)是能降低引发剂分解温度或加速固化 剂与树脂、橡胶反应速度的物质。很多粘合剂为降低固化温度,缩 短固化时间往往都添加一些促进剂。
d。阻聚剂和稳定剂:阻聚剂是可以阻止或延缓粘合剂中含有 不饱和键的树脂、单体在贮存过程中自行交联的物质。常用的是 对苯二酚等。
稳定剂是一种能提高粘合剂在贮存时相对热稳定性和光稳定 性的物质。
e。乳化剂:乳化剂的作用主要是能降低连续相与分散相之间 的界面张力,使它们易于乳化,并且在液滴(直径0。
1〜100μm)表面上形成双电层或薄膜,从而阻止液滴之间相互凝结,使乳状 液稳定。乳化剂主要用于配制各种乳液型粘合剂。