胶粘剂

怎样设计出环氧胶粘剂的最佳配方

发布时间:2022/7/22 18:12:43   

要计划出环氧胶粘剂的最好配方,到达所请求的胶接功能,就务必相识环氧胶粘剂的粘附机理和胶接的毁坏机理。

对于环氧树脂胶粘剂配方计划的基根源则,应把握好如下三个方面。

一、胶粘剂阶性质与胶接功能的瓜葛。

胶粘剂的功能对胶接功能具备决议性的影响,对胶粘剂的配方计划相当要害。磋议中胶层和界面层的功能要紧取决于胶粘剂的布局、功能及其固化经由,固然还与被粘物的表面结议和性质等相关。本节议论的胶粘剂的性质是指固化后的胶层和界面层阶性质。影响胶接功能的胶粘剂功能要紧有:

(1)胶粘剂的强度和韧性。前者是胶粘剂抵挡外力的才能,尔后者是低落应力纠合、抵挡裂纹增添的才能。升高胶粘剂的强度和韧性有益于升高磋议的胶接强度。

(2)胶粘剂的模量和断裂伸长率。两者影响胶接磋议的应力散布。低模量和高断裂伸长率的胶粘剂会大大升高“线受力”时的胶接强度。然而模量过低、断裂伸长率太大偶尔会低落内聚强度,反而位胶接强度低落。对这两种影响相悖的成分,惟有找到它们协同影响下的最好值,才力获得最好的“线受力”胶接强度。

(3)胶粘剂的褂讪性和持久性。这是它抵挡领域处境(温度、湿度、老化、介质腐蚀等)使胶粘剂功能劣化和布局毁坏的才能。对升高磋议的耐热性、耐湿热性、耐老化性、耐腐化性及平安牢固性等有决议性效用。抗剪强度(面受力)和剥离强度(线受力)显然是性质不同的两类功能。前者属于应力界限,是材料的极限应力(毁坏应力);后者与胶粘剂的形变能相关,属于能量界限,是材料的断裂能(断裂功)。于是有人把剥离强度列为韧性参数。中尾一宗等测定了胶层厚度、温度及测试速率与剥离强度的瓜葛,发掘这些参数也许换算,弧线中剥离强度峰的数量与胶粘剂的转换点数量相关。环氧胶粘剂的硬度、模量与胶接功能的瓜葛,可按硬度巨细分红四个地域:非布局性胶粘剂、柔性胶粘剂、时时布局胶粘剂和耐热胶粘剂。

务必指出的是:胶粘剂的功能与胶接功能是互相关连又互相限制的,惟有归纳思虑、通盘衡量,才力计划出所需环氧胶粘剂的最好配方。

二、肯定所需环氧胶粘剂关键功能的要紧根据

(1)按磋议中胶层的受力形态和巨细抉择胶粘剂的功能。若为“面受力”,宜采用内聚强度和粘附强度大、韧性好的胶粘剂。若为“线受力”则宜采用韧性好、模量较小、断裂伸长率较大的胶粘剂。受疲乏或攻击载荷时宜采用韧性好的胶粘剂。

(2)按被粘物的性质抉择胶粘剂。刚性大的脆性材料(如玻璃、陶瓷、水泥、石料等)宜用强度高、硬度和模量大、不易变形的胶粘剂。钣金件和布局件等坚硬、高强的刚性材料,由于承载大并有剥离应力、攻击和疲乏应力,宜用强度高、韧性大的布局胶粘剂,如环氧-丁腈胶。柔弱及弹性材料(塑料薄膜、橡胶等)时时不必环氧胶。也可采用柔性大的环氧胶。多孔性材料(泡沫塑料、海损等)宜用教度较大、柔性好的环氧胶。极性小的材料(聚乙烯、聚丙烯、氟塑料等)应先经表面活化管教后再用环氧胶粘接。

(3)按运用温度抉择胶粘剂。胶粘剂的玻璃化温度Tg时时应大于最高运用温度。通用型环氧胶粘剂的运用温度约为-40~+80℃。运用温度高于℃时宜用耐热胶粘剂。运用温度在-70℃如下时宜用韧性好的耐低温胶粘剂,如环氧-聚氨酯胶、环氧-尼龙胶等。冷热交变对磋议毁坏较大,宜用韧性好的耐高下温胶,如环氧—尼龙胶等。

(4)按其余运用功能请求抉择胶粘剂。如耐水性、耐湿热性、耐老化性、耐腐化性、介电性等。

(5)按工艺请求(固化温度、固化速率、教度、潮面或水中固化等)抉择胶粘剂。所选出的胶粘剂偶尔不能同时满意总共的请求。这就须要确实地判定哪些功能是所需胶粘剂的主邀功能(关键性功能),哪些是次邀功能。并遵循保证主邀功能,两全其余功能的法则计划胶粘剂配方。

三、环氧胶粘剂配方计划的环节和法子。

首先应遵循运用功能和答应的固化工艺前提判定采取环氧胶粘剂能否有或许,在功能价钱比上能否有上风。尔后大要上遵循如下环节举行配方计划。

(1)开端判定所需环氧胶粘剂的主邀功能是哪些,次邀功能是哪些。

(2)本着保证主邀功能,两全其余功能的法则,遵循组分材料的结议和功能与胶粘剂功能的瓜葛来肯定胶粘剂的开端配方(胶粘剂的组配和配比)。还应试虑成本及组分材料的泉源。①先选配环氧树脂固化编制。按化学当量计划树脂和固化剂的理论用量。对催化剂和推进剂用量则参考阅历数据。②再选配其余助剂。参照阅历数据或试配法选定开端用量(配比)。组分材料的在选配时还应注重组分材料之间的互相影响。

(3)遵循主功能最优,其余功能合适的法则对开端配方举行优化。如采取正交回归解析法等,并借助计划机帮忙计划,经由归纳衡量,结尾定出最好配方。

泉源:网络编纂:奎博士

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