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缩短α-氰基丙烯酸胶粘剂固化时间的研究分析
发布者:admin  更新时间:2010/9/2 10:50:05
 

α-氰基丙烯酸酯胶粘剂施胶后短时间内只能起到定位作用,若要达到良好的耐化学性能,其常温固化时间至少24h。为了缩短其完全固化的时间,采用两种可能加速α-氰基丙烯酸酯胶粘剂固化的方法———促进剂法和加热法(70~100℃)。结果表明加热法可以达到缩短固化时间的目的。

    1·影响瞬干胶应用范围的主要原因

    α-氰基丙烯酸酯瞬干胶具有(常温)无需加热加压即可快速固化的特点,但是其施胶后短时间内只能起到定位作用,若要达到良好的耐化学性能,其固化时间至少24h。然而,在实际使用过程中,其应用范围常因现场用胶工艺、环境及生产周期等条件的影响而受到限制(即不可能等其24h完全固化后再使用或进入下道工序)。为了缩短α-氰基丙烯酸酯胶粘剂的固化时间、提高生产效率,本文采用两种方法(促进剂法和70~100℃加热法)来加速α-氰基丙烯酸乙酯胶粘剂(简称α-胶)的固化反应。

    2·促进剂法与加热法缩短α-胶固化时间的机理

    由于α-氰基丙烯酸乙酯分子中含有吸电子性较强的氰基和羰基(即富有亲电子性),故其在弱碱存在的条件下(如接触材料表面碱性物质或吸收空气中的水)会进行阴离子聚合而实现粘接层固化。根据此固化机理,各种胺类和吸水性物质都应该是α-胶的良好固化促进剂。但是,根据有关文献报道,大多数胺类物质在α-胶中的溶解性较差,而聚醚类吸水性物质在α-胶中的溶解性较好。因此,本文选用聚醚类物质作为α-胶的促进剂。

    由于α-氰基丙烯酸乙酯单体除阴离子聚合外,还会在光、热作用下发生自由基聚合反应。根据此固化机理,本文分别选用70、80、90、100℃对α-胶进行加热固化。

3·促进剂法与加热法缩短α-胶固化时间的利弊分析

    不同加速固化方法对试样拉伸剪切强度的影响如表1所示,加热固化与常温固化对试样剪切冲击强度的影响如表2所示。由表1可知:①当固化时间相同时,采用促进剂法固化1、2、3h后,试样的剪切强度均低于加热(或常温)固化的试样。这是由于促进剂会导致α-胶反应过快,致使形成的聚合物具有较短的分子链和较低的相对分子质量,故胶接接头的强度变差。②采用加热法可以加快α-胶的固化速率,但是α-胶的剪切强度随着温度的升高而逐渐降低;当固化温度为100℃时,其剪切强度甚至低于常温固化的试样。这是由于固化后呈线性结构的α-胶,在高温条件下易降解所致。

缩短α-氰基丙烯酸酯胶粘剂固化时间的研究分析

   试样的冲击强度随着固化温度的提高而逐渐下降;当固化温度高于70℃时,试样的冲击强度均小于常温固化的试样。这是由于加热法会导致起增塑作用的单体几乎全部固化,故胶层的脆性增加,耐冲击性能降低;而常温固化的试样中还存在着一部分未固化的单体(起增塑剂作用),故胶层的耐冲击性能相对较好。

    4·结论

    (1)加热法的固化效果明显优于促进剂法。采用70~100℃加热法可以使α-胶达到快速固化的目的,并且胶层的最大剪切强度比常温固化24h时提高50%左右,但是胶层的脆性明显增大。因此,可根据使用要求适当缩短加热时间或加入增塑剂,来降低胶层的脆性。

    (2)采用促进剂法不能使α-胶达到快速固化的目的。但是当用户只要求快速定位(即对强度要求不高)时,也可选择此方法。

 

本文关键词:氰基丙烯酸胶粘剂
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