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速看!选择胶粘剂,需要考虑的10大因素(2)

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06. 被粘体和胶粘剂的相容性

       当被粘体与胶粘剂不相容时,将导致粘接件的粘接破坏。甚至胶粘剂的组成之一与被粘体不相容时也是如此。例如:金属部件受到酸性(或碱性)胶粘剂的腐蚀;柔性塑料中的增塑剂迁移到胶粘剂,导致界面粘接破坏;胶粘剂中溶剂或挥发物对塑料薄膜的作用。

       只要有可能,在提供胶粘剂样品的同时,都要提供其性质的详细说明,这无疑对胶粘剂的制造者或粘接工艺的实施者都是有益的。对电子元件和印刷电路板,通常要求在使用或贮存条件下胶粘剂不腐蚀铜及其它元件材料。在炸药或类似的火工材料粘接时,其它的化学反应发生可能破坏粘接,甚至对炸药有不利影响(即敏化或钝化)。


07.粘接过程的要求

       胶粘剂粘接的条件对选择正确的胶粘剂同样是重要的判据。在工厂或装配线生产中,确定的装配环境可能限制粘接产品对胶粘剂的选择。这时所考虑的胶粘剂的操作性能往往可能摒弃用户的潜在兴趣。

       与粘接过程相牵连的典型因素包括:胶粘剂的形态、胶粘剂的制备和应用方法、胶粘剂的储存期、胶粘剂的适用期、使用胶粘必须的手段或设备、粘接过程的可变性、涂胶和粘接(叠合)之间允许的时间、胶层干燥的时间和温度、胶层的固化温度和使用温度、不同温度下粘接强度的变化率、特殊要求和预防措施,如气味、易燃性和毒性等等。

       对被粘体来说,胶粘剂的粘接性通常是重要的。对已涂布胶液将要装配的零件,钉着性或粘接性起决定作用。在装配时,粘着时间范围决定粘合件涂覆和装配之间的时间间隔。因此粘着性质将决定胶粘剂必须的使用条件(即胶粘剂的形态、传质速率、混合时间以及应用方法)。与热塑型胶粘剂相反,热固型胶粘剂的粘着性通常较小。粘着性变化很大,这依赖于胶粘剂分子的结构和聚集形态。胶乳状胶粘剂只有当其液体分散介质(载体)的移去(挥发)而变粘;溶剂基橡胶甚至在含有可观量的溶剂时就变粘。两种胶都显示很好的粘着性。对某些粘合件,胶粘剂的固化温度影响到胶粘剂的选择。许多热固性胶粘剂要加热和加压才能形成粘合件,而加工过程中不可能实现这些条件,通常使用冷固化胶粘剂。

       胶粘剂的选择还可以决定于粘合件的部件的几何性及其排列情况,通常松配合的部件需要隙性胶粘剂;反之,紧配合的部件间需用低粘度胶粘剂。


08.使用条件

       对每一种装配件来说,在为它挑选胶粘剂时必须考虑到粘合件在所期望的整个使用期中,在使用条件下必须维持的强度。因此,为了要详细说明一种适用的胶粘剂,设计者必须了解需要满足的所有情况。

       通常,重要的是强度和耐久性要求,有关的这些因素在粘接体受力情况中讲到过。不同类型的胶粘剂对不同的应力及施力速率响应的差异范围很大。热塑型胶粘剂不适于结构应用,因其在支持较低的负载时就倾向于破坏,并且在受热时软化。热塑型胶粘剂是不能经受住长时间的振动应力,虽然在短时持续试验中它比热固性的显示出更大的强度。热塑型橡胶型胶粘剂通常具有高的剥强度,但其抗张强度和抗剪强度相对较低。相反,热固型树脂常常用作结构胶粘剂的基本组分。结构胶粘剂在常温下变成相对硬的胶粘层,而且保留其大部分的强度。因此,一般说来在要求高强度和高的耐破坏稳定性的场合,应用热固型结构胶粘剂是可取的。以热固型树脂或橡胶/树脂为主要成分的胶粘剂,同样适用于支持振动负荷,但对支持剥离应力或劈开应力其强度相对地差。在冲击负荷下,彩回弹性胶粘剂将证明比采用易碎的热固型胶粘剂更满意。

       另一个值得考虑的重要因素是胶粘剂所要求的有效应温度范围。通常粘合件的使用温度,是指胶层温度,而不是环境温度。粘合件的温度常常低于环境温度,特别是粘合件是间歇地或短时暴露于加热环境中时更是如此。在高温下所有胶粘都要不同程度地损失强度,且部分540胶粘剂软化或分解成无用的东西。在70°C以下有许多类热固性和热塑型胶粘剂都可使用;但在120°C时,只有少数热塑型胶粘剂胶粘剂的服务寿命。

       通常对胶粘剂要求有一个服务寿命,即粘合件的使用寿命,实际上要求胶粘剂的粘接有效期或寿命应比粘合件长一些。例如粘接磨刀石对金属座子所使用的胶粘剂,必须直到磨刀石耗尽都要维持满意的粘接。

       当然,某些情况下,短的使用寿命是对胶粘剂的另一种要求。在装配中有时需要用胶粘剂暂时将零部件粘附住,以便用其它手段使之安装好;或者在加工过程中用胶粘剂将工件“夹持”在工作台上,例如对玻璃、石料、磁头或金属等的磨琢时的情况。烧结前瓷粉的粘接和铸造型砂材料的粘结是暂时粘接的另2种例子。对铸造型砂的粘结还有特殊的要求,即在浇铸件定形后,粘接就失效,砂型就崩解不再附在浇铸件上。蜡、火漆、虫胶等常常作为暂时性胶粘剂。

09. 粘接件储存的要求

       以粘接件的使用条件,通常已为人们所重视,但对粘接件的储存条件却不容忽视。正确做法是,挑选胶粘剂时重视在运输和储存中粘合件,可能受到反常的极端温度和碰撞(冲击)负荷。如喷气发动机是在热状态下工作,而可能储存在-40°C以下的环境中或在这种条件下运输。如果在选择胶粘剂时忽略储运条件,就会造成粘合件在使用前损坏。

10. 成本

       把粘接过程作为一个整体来考虑,挑选胶粘剂的适当性质比胶粘剂的成本更重要。除了胶粘剂的价格外,还要考虑到采用所挑选的胶粘剂的生产效率以及其它因素,仅仅采用最低成本的胶粘剂,不顾下列有关因素,未必会收到好的经济效果:

(1)粘接的总效率(与粘接面积和元件数目有关);

(2)应用或加工过程所需设备的容易性(设备包括模具、夹具、加压具、加热炉、涂敷器等);

(3)过程所需的时间(包括装配时间、被粘元件的准备时间、固化时间等);

(4)被粘元件装配和检验的劳动成本;

(5)同基他连接方法相比废弃料的数量。

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