当前位置: 胶粘剂 >> 胶粘剂优势 >> 学霸笔记溶剂型SBS胶粘剂的常见问题及解
原因:
1.未能正确选择SBS的类型;
2.线、星SBS种类配合性差;
3.S/B比值的选择。
影响:施工性能受限制。
解决方法:
SBS主要有星型和线型两种分子构型,星型分子量较大,通常在15-30万范围内,溶解后粘度大;线型SBS分子量小,一般在8-12万范围内,溶解后粘度低,SBS分子量大小及其分布对粘度、粘接强度都有一定影响,分子量小、分子的活动能力强、胶液对被粘材料的润湿力强;但分子量太低又会使SBS缺乏足够的内聚强度,而降低粘接强度。因此,在制备粘合剂时,根据需要可选择线型或星型SBS,且分子量适中,S/B值合适的SBS的基料。这样才能避免高固含低粘度且成本过高,性能不好的产品。
2、透明度差、挥发不均匀、初粘强度及抗冻性能差。原因:溶剂选择及体系配合性不正确。
影响:①外观差、没有卖相②施工操作不便③冬季容易冻结
解决方法:
热塑性弹性体SBS是嵌段共聚物,微观上为两相分离结构,分子中同时具有溶解度参数δ为8.4的聚丁二烯链段和溶解度参数为9.1的聚苯乙烯链段,在选择溶剂时,要充分考虑这个因素,不同的溶剂具有不同性能,对胶粘剂性能有较大影响,一般而言,粘合剂所用溶剂极性的大小,不但影响主体材料与被粘物的结合,也是与主体材料互溶性好坏的标志。因此选择溶剂首先要注意溶剂的极性,一般应选择与主体材料极性相同或相近的低粘度液体为溶剂。如果溶剂的极性小于主体材料的极性,则溶剂会先于主体材料分布于被粘材料表面,从而阻止主体材料与被粘材料的结合。
选择溶剂时可参照溶剂和溶质的溶度参数δ,一般溶剂与溶质的溶度参数越接近,相容性越好。
采用混合溶剂体系具有以下一些优点,即通过合理选配溶剂,增加溶解力,调整粘合剂干燥速度,降低胶液毒性,防止低温凝胶,降低胶液成本,重要的是良溶剂与非良溶剂的合理配合,增加适当的粘性保持时间,且保证贮存稳定性。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,一方面会使粘合剂胶液表面结膜,内部溶剂来不及挥发逸出,另外溶剂挥发过程也是吸热过程,挥发过快使胶膜表面温度降低而凝结水汽,影响粘接质量。这就是我们常见的在春秋两季不同区域,如果出现长时间的阴雨天,空气湿度大时,胶膜表层出现水层,如果不用红外灯照射烘干胶膜,就会出现粘接质量问题,初粘强度差造成很大的经济损失;若溶剂挥发太慢,则需要延长晾置时间影响工效。所以在选择溶剂时一般都要选择挥发速度适当及快、慢相混合的溶剂,也就是所谓“梯阶式溶剂挥发体系”。当然,选择溶剂时,也要考虑溶剂的价格和毒性等因素。
3、贮存中容易发红变黑原因:①树脂体系配合不正确,少数树脂游离酚的存在,及松香用量过大;②溶剂选择及质量控制不完善(检测不正确);③包装选择出问题。
影响:无法销售、退货
解决方法:
由于SBS为嵌段结构,分子两端为塑性的聚苯乙烯(PS)相,中间为弹性的聚丁二烯(PS)相,根据树脂在SBS的两相结构中的相容性,可适当选择末端相容和中段相容树脂,减少松香的用量。
SBS粘合剂常用树脂中,松香及氢化松香的酸值最高,现实中,粘合剂厂家大多使用马口铁罐及铁皮罐包装,包装罐一般没有采用防腐(酸、碱度)环氧涂层,包装罐一般又采用热焊工艺制做而成,容易生锈,如果粘合剂中加入过量的松香及少量游离酚,那么胶液的酸值随之而升,与包装罐的铁离子发生氧化、还原反应,胶液不发红变黑是不可能的。
另厂家在研发粘合剂时,往往忽略了溶剂的PH值问题,如:当前大家流行的添加二氯甲烷、1.2—二氯乙烷时,对其的PH值往往是不检测的,小的厂家大多不知道怎样检测。二氯甲烷、1.2—二氯乙烷各生产厂家的质量参差不齐,很多小厂生产的产品PH值达到了4-5,当然如果是一级品应该在6.0-7.0,粘合剂生产厂往往看重价格,根本不了解产品性能。所以,如果选用了酸度过高的溶剂,情况可想而知。
4、剪切强度及耐高温性能差原因:①SBS的类型选择;②树脂体系配合;③树脂用量及与SBS的比值。
影响:短时间老化中出现开裂,胶层甚至脱落粉化。
解决方法:国内外SBS生产厂家众多,牌号及类型更是让粘合剂生产厂难以选择,其实它们之间的不同主要体现在S/B嵌段比,分子量和分子构型三个参数上,其中,S/B(重量比)嵌段比对应力应变性能影响较大,因而不同S/B对粘合剂性能有较大的影响:低S/B比的SBS粘接工艺性能及初粘力较好,但终粘强度较低,高S/B比的SBS终粘强度高,但工艺性能和初始粘性较差。
SBS的平均分子量、各嵌段的分子量,尤其是PS段的分子量对产品性能有着明显的影响,一般而言分子量越高,溶液粘度越大,拉伸强度越高。
SBS由于存在两相结构,故显示两个玻璃化转变温度,PB段的Tg1为-85℃左右,PS段为90℃左右,SBS温度高于Tg2时则开始软化,随着温度升高,逐步熔化;SBS温度低于Tg1时,开始硬化,因Tg1在-85℃左右,所以有良好的低温性能。
另SBS中PB段含有双键,对光、热、氧的作用较敏感,尤其在紫外光照射下,会发生交联,硬化变质,所以,我们在配制粘合剂时,选择SBS的类型非常重要。
树脂在SBS的两相结构中,可分为末端相容树脂和中段相容树脂。加入与PS相相缔合的树脂,将影响粘合剂强度特征,加入PB相缔合的树脂,则可以影响粘合剂的弹性特点。例如:改性松香和萜烯树脂趋向于与SBS中的PB嵌段相容,中段相容树脂大都是脂肪烃类树脂,溶解度参数相对较低些,在配制的粘合剂中起到了增加粘性(初粘力),特别是产生压敏粘性(粘性保持时间)。
高软化点树脂,趋向于增加末端嵌段相的Tg,结果是配方胶的内聚强度增加,高温下剪切强度也随之提高;低软化点树脂起相反作用,温度升高时,拉伸强度降低,使热活化胶粘剂在较低温度下产生粘性,并降低了配方胶的操作温度,所以,我们在研制性能优良的胶粘剂时,一定得从使用的工作环境、温、湿度等全方面来考虑。
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