胶水常识
1、季节环境变化时使用胶水小常识
双组份聚氨酯胶粘剂良好的复合效果与多方面条件有关,其中工作环境的变
化也是很重要的影响因素。也就是说,随着季节气候的改变,为了获得理想的复
合效果,有必要对胶水使用工艺作某些微调。
简单地说,影响复合的季节气候变化也就是环境湿度、温度两大指标的变化:
具体而言在春夏两季尤其是梅雨时节,空气的相对湿度较大,甚至可达到饱和而
秋冬两季则空气干燥、湿度小;就气温而言,夏季比冬季高出许多,两者之间最
大可相差将近30~40℃(此处是以室内无暖气的南方地区为例来作比较)。对于
这些差异如不加注意,很可能在复合时会产生下列问题:空气潮湿时,胶水经常
固化不彻底,也就是干不透,残留黏性大,严重的甚至可在对复合膜作剥离时观
察到有拉丝的现象,特别当薄膜本身吸潮性较大,比如用尼龙膜复合时就更容易
产生这种现象;其次,潮湿的空气会在上胶网纹辊上产生冷凝,从而将水分带入
到胶盆中,随着时间的推移,胶水逐渐由透明变得混沌、发白,以至失去粘结作
用;湿热高温亦使得胶水的保存比较困难,配好的工作胶液如当天用不完,放置
过夜之后,经常会发白结块,形成凝胶(果冻啫喱状)。与之相对的是,在冬季天
冷时,之前没用完的工作胶液隔夜之后依然保持良好的透明流动性,甚至不必分
批分次掺入新配的工作胶液内,就可直接拿来上机使用。另一方面,在气温较低
的冬季,胶水会变得粘稠,流平性下降。当复合机高速运转时,胶盆内容易产生
大量的气泡堆积在胶水表面以及上胶网纹辊边缘,这时有可能造成空泡转移,上
胶量不足,影响复合牢度;同时,由于流平分散性能不佳,复合膜的外观效果也
会变差,比如胶水的流平纹比较明显,有时呈橘子皮状,当用于复合铝箔或镀铝
膜时,如果印刷面有大面积的白墨或浅色油墨时,更容易形成小白点、斑点;另
外,由于冬季气温低,熟化房的温度与外界环境温度相差很大,如果保温措施做
得不够到位,则热量的散失速度远比高温的夏季为快,这往往使得熟化房内温度
达不到设置温度(一般为50℃)。因此熟化的效果亦受到一定的影响,在同等的
熟化时间下,复合牢度有可能比夏季时偏低一些。
分析造成以上现象的原因,就要了解水分和温度对胶粘剂的影响。首先,对
于双组份聚氨酯胶粘剂来说,水分如同其中的主剂即聚酯/聚醚多元醇一样,可
与固化剂中的NCO基团反应。据测算,1g的水可以消耗掉26~32g的固化剂,
当然,这是就纯粹的反应重量比而言,在实际当中,混入工作胶液内的水分在与
固化剂反应时是与主剂相竞争的。但不管到底有多少水分参与了反应,这无疑是
消耗了固化剂,使得其与主剂反应的量达不到原来设定的工作配比,因此也就造
成了固化的不彻底和残留黏性。而胶粘剂的粘度和反应活性则与温度有着很大的
关联。胶粘剂厂家给出的粘度值是以25℃为标准温度用旋转粘度计测量出来的,
这意味着实际使用时,工作环境的温度在夏季可比其高出10余度,而冬季天冷
时可能比其低上20℃有多。胶水的粘度正好与温度高低相反,即同样的胶水在
温度高时表现出来的粘度值较低,流动分散性能好,温度低则粘度高,流平差。
另外,胶粘剂的两个组份之间的交联固化反应,在温度低时反应速度慢,温度高
时反应速度快,这也恰恰是为何要有熟化房的原因(加快固化反应速度,提高生
产效率)。
针对这样的情况,在使用双组份聚氨酯胶粘剂进行复合时可根据环境变化做
以下一些调整:如果空气潮湿,气温偏高,将固化剂的用量适当提高10%~20%,
以弥补水分对其的消耗;经常用干爽的棉纱或布碎吸掉复合机上冷凝的水滴,防
止其落入胶盆内;用不完的工作胶液可添加少量溶剂稀释,然后密封保管,如果
条件允许,可置于小型冷柜内冷藏保管,这样效果更佳,下次再用时,在密闭情
况下解冻,并与新配的工作胶液混合使用。当冬季气温偏低时,配制工作胶液可
适当多加一些溶剂以降低体系粘度,改善流平分散性,同时也减少了工作时胶盆
内气泡的产生。但这样做工作胶液的浓度会有所降低,如不欲改变工作浓度,则
可以用少量的丙酮取代部分醋酸乙酯,即使用丙酮与醋酸乙酯的混合溶剂来作为
稀释剂,两者的比例可为2:8或3:7。此外,冬季低温时可把熟化房的温度设
置稍为调高,以保证其实际温度能达到要求,以免影响熟化效果。
2、玻璃表面处理法
1、溶剂洗涤法先用丙酮洗涤,再用三氯乙烯蒸气脱脂,然后用喷砂器轻喷一些微粉,
在真空下将微粉吸净,最后用干净空气吹干。
2、脱脂与溶剂处理法先脱脂,然后在以铬酸1份,蒸馏水4份配成的溶液中,于室温
下浸渍15-20min,再用蒸馏水洗净,在82-93°C干燥20-30min。
3、超声波洗涤法先在超声波洗涤槽中处理,然后用蒸馏水洗净,室温下干燥。
4、洗涤剂处理法先用金刚砂皮沾中性洗涤剂轻轻擦拭,再用蒸馏水洗净,室温下干燥。
3、胶粘剂在设备维修中的应用
1胶粘剂的选择
胶粘剂可分为有机和无机两大类。有机胶粘剂包括合成有机高分子胶粘剂和天然有机高
分子胶粘剂。在日常设备维修中得到广泛应用的是合成有机高分子胶粘剂。如改性高强度树
脂、厌氧胶、硅橡胶、聚氨脂、改性丙稀酸脂等。
在设备维修中选择胶粘剂时,应综合考虑胶粘剂的性质、被粘材料的性质、形状结构和工
艺条件、粘接部位承受负荷形式(拉力、剪切力、剥离力等)以及成本和操作环境等因素,选择满
足具体需要的最佳胶粘剂。
2粘接工艺
粘接工艺主要包括接头设计、表面处理、配胶和涂胶、固化和质量检查等。
2.1接头设计
实际应用中粘接接头的形式很多,但均可简化为端接、角接和面接三种基本形式。接头的
典型受力形式有四种,即剪切、拉伸、不均匀扯离和剥离。在接头设计时,为提高接头的承载能
力,应尽量将接头设计成剪切状态,合理增大粘接面积并尽量避免应力集中。
2.2表面处理
为了获得粘接强度高、耐久性好的粘接接头,要求制备的表面层与基体材料及胶粘剂结
合必须牢固,并且这种结合不受或少受环境条件的影响。表面处理的主要作用有:除去妨碍粘
接的表面污物及疏松层;提高表面能;增加表面积。表面处理的好坏直接影响粘接材料的粘接
强度。其主要影响因素是清洁度、粗糙度和表面化学结构。
2.2.1清洁度
要获得良好的粘接强度,必要的条件是胶粘剂完全浸润粘接材料的表面。通常,纯金属表
面都具有高的表面自由能,而有机胶粘剂大都是具有低表面自由能的高分子化合物。根据热
力学原理,它们之间能够很好地浸润,但实际上得到的金属都不是纯金属表面,其表面上经常
有一层锈垢或氧化物,以及在金属的制造、切削、成型加工、热处理等过程中吸附的有机或无
机污染物。这些污染物所组成的污染层内聚强度很低,它们的存在一般都要降低粘接强度。
2.2.2粗糙度
适当地将表面糙化,能提高粘接强度。但粗糙度不能超过一定的界限,表面太粗糙反而会
降低粘接强度。因为过于粗糙的表面不能被胶粘剂很好地浸润,凹处所残留的空气等对粘接
是不利的。粘接强度还与糙化方法所产生的不同表面几何形状有密切关系。例如喷砂处理比
抛光后再用机械加工糙化后的粘接强度更高;锐利的磨料比用球形磨料处理的粘接强度高。
机械糙化的过程使表面得到了净化,改变了表面的物理化学状态,形成了新的表面层;同时,粗
糙度的不同还会影响界面上的应力分布,从而获得较好的粘接强度。
2.2.3表面化学结构
粘接材料表面的化学组成与结构对粘接性能、耐久性能、热老化性能等都有重要影响;而
表面结构对粘接性能的影响往往是通过改变表面层的内聚强度、厚度、孔隙度、活性和表面自
由能等而实现的。其中,表面化学结构既可引起表面物理化学性质的改变,也可引起表面层内
聚强度的变化,因而对粘附性能产生明显的影响
2.3配胶
对于单组分胶粘剂不需配制,可直接使用。对于双组分或多组分胶粘剂,配胶质量将直接
影响到粘接件的粘接性能,必须准确称取各组分的重量(误差一般不超过2%~5%)并搅拌均匀
。胶粘剂配制量多少,应根据涂敷量多少而定,在活性期内用完。
2.3粘接
被粘接件表面处理完毕和完成配胶后,就可按规定的要求进行涂胶。现场维修一般用刷
子、刮板、胶辊或涂胶机具进行涂胶。涂胶应均匀、不含气泡,胶膜厚度应控制在规定的范围之
内。涂胶完毕,将被粘接件粘接在一起后,应按胶粘剂使用说明中规定的固化方法、时间、温度
对胶粘剂进行固化,在固化期最好对粘接件施以压应力。
2.4质量检查
在现场设备维修中,对于用胶粘剂修补的部位,主要检查其表面硬度和粗糙度。对于用胶
粘剂粘接的部件,主要是检查其粘接强度。而在实际应用中,被粘接件一般不允许进行破坏试
验。如确实需要对粘接质量进行检查,通常是对粘接件进行无损检测。
4、胶粘剂在船舶修造行业中的应用
1船用胶粘剂发展现状
90年代初,国外数家公司看到我国修船行业仍然沿用传统手段解决磨损、腐蚀、跑、冒、
滴、漏、渗,便及时推出全系列分子合金复合材料。其中美国贝尔佐钠(Belzona)公司
推出超金属复合材料,美国得复康(Devcon)公司推出多系列修补、粘接材料,美国乐
泰(LocTiTe)公司推出厌氧型密封、锁固、粘接、固持材料,美国三M公司推出多功能、
高强度各类胶带、压敏胶、光固胶、复合胶,瑞士卡斯特林(MecaTec)公司推出以金属
填料、硅酸盐陶瓷为填料的修补材料。1995年以来,普施(PSI)公司、香港高登公司、德
国尤尼力公司及日本多家公司目光投向我国修造船市场,从船用主机系统直到油漆涂装,都渗
透着国际上众多高科技产品。上述国外公司在获得可观的经济回报的同时,带来众多新材料、
新工艺,使我国在修船手段、修船工艺和装备上大大地缩短了和国外先进水平的距离。各船
厂都取得了相当大的社会效益和经济效益,并且造就了一批掌握新材料、新工艺的技术人才。
1990年后,北京市机械局下属的数家院所,中国船舶工业总公司下属的科研单位和生产
单位、装甲兵工程学院领导下的数家公司率先推出全系列高分子复合材料。1992~1995年
中科院广化所、成都所、国家金属学会多家粘接密封材料厂、大连第二有机化工厂、上海新
光化工厂、上海天山新材料技术研究所研制生产的结构型、厌氧型、有机类和无机类材料推
向船舶市场。国产分子合金复合材料以其质优、价廉、品种多、系列全、操作简单和不动火
等特点,在市场销售份额上短短5年占据了总量的60%。国产材料在赢得众多用户首肯的同
时,仍有一定的不足,在资料、宣传、服务上和外国公司产品有一定的距离,产品的稳定性和储
存期等方面还不尽人意,有待改进。
2船用胶粘剂、密封剂特性和要求
(1)船用平面密封材料要求通常采用硅橡胶类、硅酮类和聚酯、聚醚类干型和半干型材
料,使用温度为-40~200℃,耐压≥10MPa,耐介质:油、水、蒸汽、PH值≤12以下各类溶剂,
单组份,管状或牙膏状,堆积厚度为0.1~6mm,材料要求便于操作,不流淌,复合面易拆卸。
(2)防腐蚀涂层和防护修补材料要求涂装材料耐温-40~100℃,室温固化或光固化。耐海
水腐蚀,耐氯化钠和盐雾腐蚀。涂层应密实无孔,有良好的附着力及物理机械强度。通常船体
涂装均进坞处理,船体内设备涂层选择酚醛树脂、无机富锌涂料、氯璜化涂料等。在船用主
辅机机体内腔使用过程中,海水中的氯化钠对铸件腐蚀比较突出,选择防护材料还应考虑涂层
耐热性-40~250℃,耐振性和抗剥离性17MPa。抗腐蚀、气蚀、磨蚀表面涂层,可选择柔韧
陶瓷复合材料,此类高分子聚合物是以陶瓷粉末和弹性材料为基材并配以固化剂的双组份复
合材料,常温固化,固化过程中不收缩,柔韧陶瓷呈薄浆状,表面光洁平滑并具一定弹性。各种主
辅机内腔、泵、叶轮、螺旋桨、汽轮机叶片、储罐流道、大口径管道弯头部位均可使用。船
舱走道、橡胶类护栏木、软管、胶垫、储油储水槽、电缆用的橡胶型修复材料要求防腐、耐
磨、抗冲击负载、常温固化。橡胶型修复材料本身具备绝缘强度350V/密耳以上,表面电阻
2.5×1012Ω,20℃时可长期浸泡于多种化学介质中。由于用途不同,橡胶型修复材料又分为普
通粘接型、强韧型、可涂刷型。此类材料硬度60~97(肖氏A),比积800cm3/Bg,耐温:湿
态55~70℃、干态60~92℃。但在粘接各类密封圈、密封条时,要选用不含溶剂类的氰基丙
烯酸瞬干胶,由于橡胶类材质成分各异,选用时应了解材质和工况要求,也可做试粘样块以保
证选材无误。
(3)结构型、填补类用料选择和要求船舶在航运过程中,对由于失效疲劳、磨损、腐蚀造
成的各类机件、机组、管道、泵阀和船体缺陷,用各种高分子复合材料修补,总体上应视为应
急措施以维持船舶的正常航行。但往往有些产品的生产、销售人员把粘接、修补材料介绍成
无一缺陷的永久型替换产品,其目的是为谋取暴利寻找依据。结构型材料对尺寸修复、各类
型缺陷、机件断裂和局部工况应急加强取得无可非议的效果,由于此种材料绝大多数为环氧
类的复合材料,操作方便、有效期长、常温固化,50年代国外航运界,几乎每条远洋船都视为远
洋航行必备品。由于环氧类材料主体为各类型添加剂和环氧树脂,因而此类产品应用面广而
功能各异,例如:添加各类型的黑色和有色粉末,粘度不同,固化剂不同,成品性能差异很大。如
抗压强度42~120MPa,抗拉强度30~80MPa,抗剪强度0.5~24MPa,硬度肖氏D40~
120,最高使用温度86~250℃。国外产品常温储存期可达5年,国产一般均在2年以上。调整
固化剂种类该产品还可制成快固型和慢干型,固化时间(环境温度25℃时)从3~5min直至
30~45min。通常快固型材料硬度高(肖氏D70~92)、抗疲劳性、抗冲击性较差。常温固
化型综合物理参数较高,各类技术指标稳定,抗老化时间长、硬度肖氏D70~98。随着科技水
平的提高,近二年市场上推出的耐高温环氧和超高温混合型环氧(高温240℃、超高温500℃)
类材料对主机缸头、船用锅炉、重油舱加热管,增压器修复可发挥重大的作用。由于高分子
复合材料具有很多特性,因而越来越多地被修船工程技术人员所应用。但在用结构型修补时,
对于有振动、有冲击载荷的场合,只要有条件,建议采用机械加强法与复合修补材料同时施用,
效果更佳,往往会取得事半功倍的收获。
5、胶粘行业术语
胶粘剂:通过粘合作用,能使被粘物结合在一起的物质。
粘合:两个表面依靠化学力、物理力或两者兼有的力使之结合在一起的状态。
被粘物:准备胶接的物体或胶接后结合在一起的物质。
密封胶:起密封作用的胶粘剂。
粘接:用胶粘剂将被粘物表面连接在一起。
固化:胶粘剂通过化学反应(聚合、交联等)获得并提高胶接强度等性能的过程。
粘性:胶粘剂与被粘物接触后稍施压力立即形成相当胶接强度的性质。
表面处理:为使被粘物适于胶接或涂布而对其表面进行的化学或物理处理。
脱脂:清除被粘物表面的油污。
打磨:用砂纸、钢丝刷或其他工具对被粘物表面进行的处理。
喷砂处理:利用喷沙机喷射出高速砂流,对被粘物表面进行的处理。
化学处理:将被粘物放在酸或碱等溶液中进行处理,使用权表面活化或钝化。
阳极氧化:为保护金属表面或使其适于胶接,将金属被粘物作阳极,利用电化学方法使其表
面形成氧化物薄膜的过程。
定位:胶接时,被子粘物在理想位置上的固定。
固化时间:在一定的温度、压力等条件下,装配件中胶粘剂硬化所需的时间。
固化温度:胶粘剂固化所需的温度。
胶接接头:用胶粘剂把两个相邻的被粘物胶接在一起的部位。
贮存期:在规定条件下,胶粘剂仍能保持其操作性能和规定强度的最长存放时间。
适用期:配制后的胶粘剂能维持其可用性能的时间。
固体含量:在规定的测试条件下,测得的胶粘剂中不挥发性物质的重量百分数。
耐久性:在使用条件下,胶接件长期保持其性能的能力。
胶接强度:使胶接试样中的胶粘剂与被粘物界面或其邻近处发生破坏所需的应力。
剪切强度:在平行于胶层的载荷作用下,胶接试样破坏时单位胶接面所承受的剪切力。用
MPa表示
拉伸剪切强度:在平行于胶接界面层的轴向的拉伸载荷作用下,使胶粘剂胶接接头破坏的应
力。用MPa表示
拉伸强度:在垂直于胶层的载荷作用下,胶接试样破坏时单位胶接面所承受的拉伸力。用
MPa表示
剥离强度:在规定的剥离条件下,使胶接试样分离时,单位宽度所能承受的载荷。用kN/m
表示
弯曲强度:胶接试样在弯曲负荷作用下破坏或达致电规定挠度时,单位胶接面所承受的最大
载荷。用MPa表示
冲击强度:胶接试样承受冲击负荷而破坏时单位胶接面所消耗的最大功。用J表示。
套接压剪强度:在轴向力的作用下,套接接头破坏时单位胶接面所能承受的压力。用MPa
表示
高低温交变试验:使胶接试样承受规定的高低温周期交变后,检测其性能变化的试验。
耐侯性试验:将胶接试样暴露于自然条件下或模拟条件下,检测其性能变化的试验。
加速老化实验:将胶接试样暴露于比自然条件更为苛刻的条件下,进行短时间试验后检测其
性能变化的试验。
疲劳试验:在规定的频率或载荷条件下,胶接试样施加交变载荷测定其疲劳极限强度或疲劳
寿命或裂纹扩展速率或研究整个疲劳断裂过程的试验。
6、厌氧性胶粘剂的特点
1、在空气中不固化,一旦隔绝空气很快聚合固化
2、单组份,粘度、强度可根据需要任意调节
3、无溶剂、低毒
4、性能优异、耐介质性好
5、收缩小,100%反应固化、密封性能好
6、贮存稳定,可存贮2年以上
7、用途广泛,锁固、密封、粘接、固持等均可
7、丙烯酸酯结构胶的特点
8、环氧树脂胶粘剂的特点
1、粘接强度高。属结构胶粘剂
2、收缩率小,尺寸稳定。
3、电性能好,耐介质性好。
4、易于改性,用途广泛。
5、工艺性好,使用方便。
6、毒性低,配制简单。
7、使用温度宽,适应性较强。
9、粘接技术有哪些特点
粘接技术是一项新工艺、新技术,它能部分代替焊接、铆接和螺栓连接,将各种金属和非金
属构件牢固地连接在一起,且可达到较高的强度要求,并具有工艺、设备简单,操作方便.
成本低廉,适用范围广。密封防腐性能好,耐疲劳强度高等优点。它的不足之处是:粘接层
的抗剥离强度、不均匀扯离强度和抗冲击强度较低?一般胶粘剂耐热性不高(一般150℃,最
高300℃),耐老化性能差,而且缺乏无损检验粘接质量的方法。
10、我国企业防漏治漏的现状简介
我国企业机器设备“跑、冒、滴、漏”一直是个“老大难”问题。多年来,由于对“跑、冒、滴、
漏”问题的严重性认识不够,且管理不严,缺乏综合治理措施,加上部分机器设备从结构设
计上对防漏治漏考虑不周,装配质量差,配套元件质量不稳定等原因,致使“跑、冒、滴、
漏”问题始终比较突出。我国一些行业对这个问题做了一些工作,也取得了一定成效。
电力企业在贯彻落实原电力部的“达标”、“创一流”和“无泄漏工厂”的要求中做了大量的工
作。但实际上已经消除了泄漏的设备,往往过一段时间又发生渗漏,不能长期保持完好状态,
达不到一些世界先进的进口设备水平,影响了创造一流电力企业的进程。
还有一些行业推行了“无泄漏工厂”活动,也取得了一定效果。
但是,还有相当多的企业,对于“跑、冒、滴、漏”问题,采取放任自流的状态,仍在不
断地浪费资源。即使无泄漏企业,也要把防漏治漏工作持续坚持下去,否则,由于生产过程
的千变万化,还会出现反复。
11、企业机器设备设计不合理而造成"三漏"的原因
(1)注意了产品的技术经济指标,忽视了使用效果。例如某机床厂设计机床尾架液压阀时,
只考虑提高加工效率,过大地放大了滑阀的间隙量,因而造成滑阀渗漏。
(2)注意了润滑,忽视了防漏。例如有些工厂,注意了导轨的润滑设计,忽视了回油设计,
造成了导轨漏油。又例如,机床润滑.系统进油口和回油口设计比例不当,致使回油不畅,
造成漏油的实例也不少。
(3)未解决好漏与封的关系。一般在设计时遇到可能泄漏的部位,只是考虑怎样用密封件
去封,当时是封住了,过后很快就漏了,有些甚至越封越漏。例如对于动密封的密封件,有
些人片面强调要抱紧,以为没有间隙密封性能才好。其实适得其反,开始时不漏,一旦密封
件迅速损坏,即造成严重漏油。若将运动部位的密封件适当留有间隙,允许有一定的渗漏,
并使渗出的油在间隙中形成一层薄的油膜,既能保证润滑效果,又能防漏。又例如主轴箱体
零件,加工时一定
要留有通气孔,否则箱内压力过大,就会导致密封部位漏油。
(4)没有掌握住密封件的特性。例如,O形密封圈槽设计不当,不能满足耐油、耐老化、
耐压以及对速度的要求,从而造成泄漏的问题也不少。
(5)润滑油、液压油等选用不当。由于温度升高,油的粘度下降,而密封件又不能适应,
因而造成泄漏的现象也常常出现。
12、工作条件和环境对胶粘剂和密封胶胶接性能有重要影响
要注意使用条件胶粘剂和密封胶要在一定的环境中使用,工作条件对胶接性能有重要影响。
在使用条件中,有受力情况,环境温度和湿度,化学介质情况,户外条件等等。
(1)受力情况。当被粘物受剥离力,不均匀扯离力作用时,可选用韧性好的胶,如橡胶胶
粘剂、聚氨酯胶等;当受均匀扯离力、剪切力作用时,可选用硬度和强度较高的胶,如环氧
胶、丙烯酸酯胶。
(2)温度情况。不同的胶粘剂有不同的耐热性。根据不同的温度,选用不同的胶粘剂。
(3)湿度。湿气和水分对胶接界面的稳定性很不利,可以说是有害而无益的。因为水分子
体积小,极性大,经过渗透、扩散,起到一种水解作用,使胶接面破坏或自行脱开,造成胶
接强度和耐久性降低。
被粘件要求耐水性好的,选环氧胶,聚氨酯胶等。
(4)化学介质。化学介质主要指的是酸、碱、盐、溶剂等,不同类型的胶粘剂,不同的固
化条件,具有不同的耐介质能力。所以,要根据被粘物接触的介质选用胶粘剂和密封胶。
(5)户外条件。户外使用的胶接件所处条件比较复杂,气温变化、风吹雨淋、日晒冰冻等,
会加速胶层老化,使寿命缩短。因此,在户外条件下,胶接要选用高温固化和耐大气老化好
的胶,如酚醛一缩醛胶,环氧一丁腈胶;密封则选用硅酮密封胶。
13、根据用途选择胶粘剂和密封胶的一些原则
(1)机械零部件的紧固防松,选用厌氧胶。
(2)密封堵漏,选用粘度比较大,结膜致密的液态密封胶。
(3)砂眼和气孔的填充,选用室温固化,填料较多的无溶剂环氧型胶。
(4)高温条件下,选用无机胶。
(5)铸件微孔缩松,选用低粘度的环氧胶渗入,或浸渗胶浸渗。
(6)机床导轨划伤或拉毛的尺寸恢复,可选用加有二硫化钼、石墨粉等耐磨填料
的环氧胶。
(7)电器灌注、灌封,宜选用加入石英砂填料的环氧树脂胶,或硅橡胶胶粘剂。
(8)要求导电时,可在胶粘剂中加入银粉、铜粉、石墨粉、炭黑等。
(9)应急填补,可选用第二代丙烯酸酯胶和室温快速固化的环氧胶。
总之,要注意不同的使用要求,选用不同的胶粘剂和密封胶。
14、厌氧型密封胶的用途
目前国内以紧固件锁紧和胶接固持型用途最广,用量最多。而平面密封和管道专用厌氧密封
胶虽在整个厌氧体系中占的份量较少,但它却是液态密封胶体系中不可缺少的密封胶品种。
厌氧型密封胶主要应用于机电产品的平面法兰面和各类箱体结合面间的密封,可取代通
常采用的纸、石棉、橡胶、塑料等固态垫圈。
厌氧型密封胶在间隙使用范围(O.1~O.3mm)内,既能填满密封面的全部缝隙,又能使结
合面达到彼此贴合,对结合面有一定的胶接作用,因此能有效地防止密封面的泄漏。这种胶
呈液体状,固化后成膜,具有柔软性。
15、什么是厌氧胶,厌氧胶的分类
厌氧胶是以丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯类为单体,加入引发剂、促进剂和其他助剂配制而成,
固化后成体型结构,能耐酸、碱、盐、水、油类、醇类等的腐蚀,并有良好的耐热性和耐寒
性,所以适用于装有腐蚀性流体和一般流体的管道和容器的密封,以及室外温度变化的设备
的密封。
厌氧胶是一种既可用于胶接又可用于密封的新型胶种。其特点是厌氧性固化,即胶在空
气(氧)中呈液态,当渗入金属(非金属)工件的缝隙,与空气隔绝时,在常温下自行聚合固化,
使工件胶接或密封。
厌氧胶由于组成成分多,所以品种繁多,主要以用途来分类,可分为六种类型:紧固件
锁紧;管道接头密封;平面密封取代垫圈;胶接固持;浸渗补漏和维护修理。
16、厌氧胶的用途
厌氧胶因其具有独特的厌氧胶固化特性,可应用于锁紧、密封、固持、粘
接、堵漏等方面。厌氧胶已成为机械行业不可缺少的液体工具。在航空航天、军
工、汽车、机械、电子、电气等行业有着很广泛的应用。
(1)锁紧防松。金属螺钉受冲击震动作用很容易产生松动或脱机,传统的
机械锁固方法都不够理想,而化学锁固方法廉价有效。如果将螺钉兔上厌氧胶后
进行装配,固化后在螺纹间隙中形成强韧塑性胶膜,使螺钉锁紧不会松动。现在
已经有预涂型(B-204)厌氧胶,预先涂在螺钉上,放置待用(有效期四年),
只要将螺钉拧入旋紧,即可达到预期的防松效果。
(2)密封防漏。任何平面都不可能完全紧密接触,需防漏密封,传统方法
是用橡胶、石棉、金属等垫片,但因老化或腐蚀很快就会泄漏。而以厌氧胶来代
替固体垫片,固化后可实现紧密接触,使密封性更耐久。厌氧胶用于螺纹管接头
和螺纹插塞的密封、法兰盘配合面的密封、机械箱体结合面的密封等,都有良好
的防漏效果。
(3)固持定位。圆柱行组件,如轴承与轴、皮带轮与轴、齿轮与轴、轴承
与座孔、衬套与孔等孔轴组合配件,以前无一例外的采用热套、冷压等尺寸过盈
方法再装配,再辅以键和销子等。这种固定方法加工精度要求严格,而且因热膨
胀系数不同,产生磨损和腐蚀,很容易产生松动。使用厌氧胶可填满配合间隙,
固化后牢固耐久,稳定可靠。以厌氧胶固持的方法使加工精度要求降低、装配操
作简便、生产效率提高、接生能耗和加工费用。
填充堵漏。对于有微孔的铸件、压铸件、粉末冶金件和焊接件等,可将可将
低黏度的厌氧胶(B-290)涂在有缺陷处,使胶液渗入微孔内,在室温隔绝氧气
的情况下就能完成固化,充满孔内而起到密封效果。如果采用真空浸渗,则成功
率更高,已成为铸造行业的新技术。
17、胶粘剂固化的三要素
胶粘剂的固化工艺对胶接质量有很重要的影响,在固化中有三个基本工艺参数:
温度、压力和时间,也称为固化的三要素。
(1)固化温度。
固化温度是胶粘剂固化时的重要参数。若固化温度过高,则容易引起胶液流失或
使胶层脆化,导致胶接强度下降。若固化温度过低,基体的分子链运动困难,则
会使胶层的交联密度过低,固化反应无法完成。因此,在固化过程中,必须严格
控制固化温度,每种胶粘剂都有特定的固化温度。
在升温固化时,需注意三个问题:
1)升温时要“阶梯式升温”,即分阶段进行。首先要室温放置一段时间,即不要
涂胶后马上升温,须凝胶后进行;当升温时,按要求加热到一定温度,并保温一
定时间;最后升到要求的温度。
2)切勿温度太高,避免胶层炭化。
3)加热到要求温度时,不能立即撤出热源,应最后随炉加热固化的方法很多,
常用的是红外线加热法,电吹风加热法,电热鼓风干燥箱加热法等等。
(2)固化压力。
固化压力是指在固化过程中施加一定压力,有利于胶层与被粘物胶接得好,保证
质量。由于胶种不一样,施加的压力也不同,一般分下列三种情况:
1)接触压力。就是由被粘物自身重量所产生的压力进行固化,不必另外再施加压
力。如环氧树脂胶、a一氰基丙烯酸酯胶、第二代丙烯酸酯胶、不饱和聚酯胶和
聚氨酯胶等等。
2)0.1~0.3MPa压力。适用于溶剂型胶粘剂,如酚醛一缩醛胶、酚醛一丁腈胶、
环氧一丁腈胶、环氧一尼龙胶和聚酰亚胺胶等。
3)0.3~0.5MPa压力。适用于膜状、粉状、管状、粒状的各种胶粘剂,还有热熔
胶。加大压力的目的是提高其湿润性。
在施加压力时,要注意两点:一个是加压的压力大小要适宜,另一个是压力要均
匀一致。
(3)固化时间。
固化时间是指在一定的温度、压力条件下,胶接过程固化所需的时间。不同的胶
粘剂其固化时间也不同。如瞬间固化的,有a一氰基丙烯酸酯胶,热熔胶;有几
小时固化的,如室温快固环氧胶,第二代丙烯酸酯胶;有长达几天才固化的,如
环氧聚酰胺胶等。
固化的时间,也受固化温度和压力的影响。提高固化温度,则可缩短固化时间;
在较低固化温度条件下,固化时间则要大大地延长。如低于室温,有时几天也不
固化。
18、胶粘剂固化过程的三个阶段
(1)初固化阶段。胶合之后,在室温下放置一段时间,达到一定的强度,表面开始硬化,不
发粘,但固化并未结束,称为初固化或凝胶。
(2)基本固化阶段。这里有两种情况,一种是继续在室温条件下进行固化,但固化反应不
完全,内应力较大,胶层不稳定,不能保证长期使用的稳定可靠性;另一种是趋于完全固化,
即在升温条件下,使固化继续进行,使交联反应进一步进行,使体系接近完全固化的程度。
总的来说,无论哪一种胶粘剂,高温固化总比室温固化的交联强度高。
(3)后固化阶段。为提高胶接性能,对于基本固化后的状态,还要进一步处理,即在一定
的温度下,继续保持一定的时间。这样能够补充固化,进一步提高固化程度,并可有效地消
除内应力,提高胶接强度。对于胶接性能要求高的情况或具有可能的条件时,都要进行后固
化。
19、选择胶粘剂的原则
(1)考虑胶接材料的种类性质大小和硬度;
(2)考虑胶接材料的形状结构和工艺条件;
(3)考虑胶接部位承受的负荷和形式(拉力、剪切力、剥离力等);
(4)考虑材料的特殊要求如导电导热耐高温和耐低温。
20如何选择合适的胶粘剂
1、选择胶粘剂的原则
(1)考虑胶接材料的种类性质大小和硬度;
(2)考虑胶接材料的形状结构和工艺条件;
(3)、考虑胶接部位承受的负荷和形式(拉力、剪切力、剥离力等);
(4)考虑材料的特殊要求如导电导热耐高温和耐低温。
2、胶接材料的性质
(1)金属:金属表面的氧化膜经表面处理后,容易胶接;由于胶粘剂粘接金属
的两相线膨胀系数相差太大,胶层容易产生内应力;另外金属胶接部位因水作用
易产生电化学腐蚀。
(2)橡胶:橡胶的极性越大,胶接效果越好。其中丁腈氯丁橡胶极性大,胶接
强度大;天然橡胶、硅橡胶和异丁橡胶极性小,粘接力较弱。另外橡胶表面往往
有脱模剂或其它游离出的助剂,妨碍胶接效果。
(3)木材:属多孔材料,易吸潮,引起尺寸变化,可能因此产生应力集中。另外,
抛光的材料比表面粗糙的木材胶接性能好。
(4)塑料:极性大的塑料其胶接性能好。
(5)玻璃:玻璃表面从微观角度是由无数部均匀的凹凸不平的部分组成.使用湿
润性好的胶粘剂,防止在凹凸处可能存在气泡影响.另外,玻璃是以si-o-为主体
结构,其表面层易吸附水.因玻璃极性强,极性胶粘剂易与表面发生氢键结合,形
成牢固粘接.玻璃易脆裂而且又透明,选择胶粘剂时需考虑到这些.
3、胶粘剂的特点和选择
(1).连接各种弹性模量和厚度不同的材料尤其是薄材料;
(2).胶接表面光滑,气动性良好;
(3).密封性能好,腐蚀性能好;
(4).延长胶接件的使用寿命和减轻胶接件重量;
(5).劳动强度低,成本少,生产效率高;
(6).非导电胶耐热抗震绝缘,其中:
a、改性环氧树脂柔韧性的大小顺序为:环氧-聚硫>环氧-聚酰胺>环氧-胺固化
剂;
b、改性酚醛柔韧性的大小顺序为:酚醛-聚酰胺>酚醛-聚醋酸乙烯酯>酚醛-环
氧;
21、粘接术语
1.粘合、粘附adhesion
两个物质表面依靠化学力、物理力或二者兼有的力使之结合在一起的状态。
2.胶粘剂、粘合剂adhesive
通过粘合作用,能使被粘物结合在一起的物质。
3.内聚cohesion
单一物质内部各粒子靠主价力、次价力结合在一起的状态。
4.粘附破坏adhesivefailure;adhesionfailure
在胶粘剂和被粘物界面上发生的目视可见的破坏现象。
5.内聚破坏cohesivefailure;cohesionfailure
在胶粘剂或被粘物内部发生的目视可见的破坏现象。
6.相容性compatibility
在两种或多种物质混合时具有相互亲和的能力。
7.机械粘合mechanicaladhesion
在两个物质表面通过胶粘剂的啮合作用而产生的结合。
8.被粘物adherend
准备胶接的物体。
9.基材substrate
用于表面涂覆胶粘剂的材料。
10.湿润、润湿wetting
液体对固体的亲和性。两者间的接触角越小,固体表面就越容易被液体湿润。
11.干燥dry
通过蒸发、吸收,使溶剂或分散介质减少,以改变被粘物上胶粘剂物理状态
的过程。
12.胶接、粘接bond
用胶粘剂将被粘物表面连接在一起。
13.固化curing
胶粘剂通过化学反应(聚合、交联等)获得并提高胶接强度等性能的过程。
14.硬化tting
胶粘剂通过化学反应或物理作用(如聚合反应、氧化反应、凝胶化作用、水
合作用、冷却、蒸发等),获得并提高胶接强度等性能的过程。
15.交联cross-linking
在分子间形成化学键,产生三维网络结构的过程。
16.胶层adhesivelayer
胶接件中的胶粘剂层。
17.分层delamination
在层压制品中,由胶粘剂、被粘物或其界面破坏所引起的层间分离现象。
18.溢胶squeeze—out
对装配件加压后,从胶层中挤出的多余胶粘剂。
19.胶瘤fillet
填充在两个被粘物交接处的胶粘剂(如蜂窝夹芯与面材胶接时,夹芯端部所
形成的胶粘剂圆角)。
20.固化度degreeofcure
胶粘剂固化时所表征的化学反应程度。
21.老化ageing
胶接件的性能随时间发生变化的现象。
胶水知识
胶水的定义
胶水就是能够粘接二个物体的物质。胶水不是独立存在的,它必须涂在二个物体之间
才能发挥粘接作用。
胶水的成分
胶水中的主要成分是聚乙烯醇,是一种水溶性塑胶,当我们把硼砂加入时,硼原子与氧
原子会将聚乙烯醇分子串在一起,所以可以改变原来胶水的性质。如果是市面上的普通胶水,
其成分基本是水,添加部分聚乙烯醇、白乳胶、硬脂酸钠、滑石粉、尿素、乙二醇、蔗糖、
香精等等,对人体危害不大。502胶水的主要成分是α-氰基丙烯酸乙酯,其实质是无色透
明、低粘度、不可燃性液体,单一成分、无溶剂,稍有刺激味、易挥发、挥发气具弱摧泪性。
水溶性胶水的粘接原理
胶水中的化学成分,在水性环境里。胶水中的高分子体(白胶中的醋酸乙烯是石油衍
生物的一种)都是呈圆形粒子,一般粒子的半径是在0.5~5μm之间。物体的粘接,就是靠
胶水中的高分子体间的拉力来实现的。在胶水中,水就是中高分子体的载体,水载着高分子
体慢慢地浸入到物体的组织内。当胶水中的水分消失后,胶水中的高分子体就依靠相互间的
拉力,将两个物体紧紧的结合在一起。在胶水的使用中,涂胶量过多就会使胶水中的高分子
体相互拥挤在一起;高分子体间产生不了很好的拉力。高分子体相互拥挤,从而形成不了相
互间最强的吸引力。同时,高分子体间的水分也不容易挥发掉。这就是为什么在粘接过程中
"胶膜越厚,胶水的毡接效力就越差的原因"。涂胶量过多,胶水大起到的是"填充作用"而不
是粘接作用,物体间的粘接靠的不是胶水的粘结力,而是胶水的"内聚力"。
如果不是水溶性的,其实原理也大同小异,就是用其他溶剂代替了水罢了。
胶水的粘度(cps)
胶水的粘度用布氏粘度计测出,单位是"cps厘泊"。胶水的粘度的读数一般在300~
30000cps之间。在水溶性的粘合剂中,固体含量并不决定胶的粘度,而在于胶水的配方内
的增塑剂、增粘剂等等,影响胶水的粘度值。一般情况下周围的环境温度越高"粘度↓","
温度↓粘度↑"。水在27℃时的粘度为"1"。
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