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塑(sù)膜複合粘接過程的影響因素
塑料薄膜的複合效果與粘合劑密(mì)切(qiē)相關。優異的粘合(hé)除了需要選擇合(hé)適的粘(zhān)合劑之外,粘接物的性能特點、各種環境(jìng)因素等都對最終的粘(zhān)接效果有影響,而實踐經驗也是保證良好粘接的重要因素。
影響複合粘接強度的因素
膠粘(zhān)劑的自身強度
膠粘劑和被粘(zhān)物應有足夠的內聚強度。膠層和被粘物本身的內聚強度(dù),是(shì)最直(zhí)接關係到(dào)粘接(jiē)強度的因素。液相的膠粘劑需通過蒸發溶劑、冷卻、反應交聯等方式提高內聚強度。
膠粘劑的(de)流動性
膠體的流動(dòng)性增強(qiáng),有(yǒu)利於膠粘劑的分散,可增加膠粘劑分子與被粘物表麵(miàn)的接觸量。降低膠體粘度,提高使用溫度,加(jiā)大複合(hé)壓力,都是增加膠體的流動性(xìng)的有效手段。需說明的是,粘度降低(dī)是指膠粘(zhān)劑本體的粘度降低,而(ér)不隻是多(duō)加溶劑的稀釋。
膠粘劑(jì)的(de)潤(rùn)濕性
降低膠粘劑的表麵張(zhāng)力,提高被粘(zhān)物的(de)表麵能,可提高膠(jiāo)粘劑在被(bèi)粘物(wù)表麵的潤濕(shī)性。潤濕性的提高有利於膠粘(zhān)劑在被粘物表麵的充分(fèn)展開,使(shǐ)膠粘劑分子與被粘(zhān)物(wù)表麵充分靠近形成接觸點。降低膠粘劑的表麵張(zhāng)力是有限度的,因此根據需要合理選擇膠、油墨、膜材及對膜(mó)材的後期處理是十分必要的。
被粘物表麵的粗糙度
在(zài)膠粘(zhān)劑(jì)和被粘物表麵很好的潤濕(shī)前提下(xià),對被粘物表麵進行適(shì)當粗(cū)糙化處理,可增加膠(jiāo)粘(zhān)劑與被粘物表(biǎo)麵的實際接觸麵積,加大被粘物比表麵積,並可形成機械粘合效果。常用(yòng)的方法是(shì)電暈處理,高壓下的帶電粒子對被粘物表(biǎo)麵的衝擊產生極細小的微孔,從而提高被粘物的表麵積。需要注意的是:1) 若膠粘劑分子不能(néng)很好(hǎo)的在被粘物表麵濕潤,粗糙化反而會使實際接觸(chù)麵積減少;2) 電暈(yūn)處理後(hòu)的表麵能會衰減,為減慢衰減,應把處理後的材料在溫度較低且幹燥清(qīng)潔的條件下(xià)存放(fàng)。
影響粘接強度的其他(tā)因素
1. 內應力
內(nèi)應力源於膠層固化過(guò)程中因體積收縮而產生的收縮應力和膠層與被粘物二者膨脹係(xì)數不同。在受熱受冷時產生的熱應力,當內應(yīng)力過大時(大(dà)於接觸點的作(zuò)用力),會造成接觸點脫開,而使(shǐ)粘接強度下降。
2. 弱界麵(miàn)層
即在部分(fèn)或(huò)全(quán)部界麵(miàn)內產生了低分子物的富集區,從而減弱或破壞了分子的接觸。弱界麵層(céng)的出現是粘接力下降的(de)主要原因之(zhī)一。弱界麵形成源於下麵三個條件(同時存在同時產生(shēng))。
1) 膠粘劑與被粘物之間的粘接(jiē)力,主要(yào)來源於分子(zǐ)間的相互作用(yòng)力。
2) 低分子物在膠粘劑(jì)或被粘物中有滲析行為,通過滲(shèn)析作用(yòng),低分子物遷移到界麵形成富集區。
3) 低分子物分子對被粘物表麵具有比膠粘劑分子更強的吸附力(lì),使被粘物表(biǎo)麵產生新的吸附平衡,低分子物分子被吸附,膠粘劑分子被解吸。
3. 環境的影響
環(huán)境對粘接的影響是多方麵的,如清潔度、溫度、濕度,其中(zhōng)影(yǐng)響最大的是濕度,即空氣中水分的影響。
空氣中水分子在(zài)被粘物表(biǎo)麵的吸附,不但形成弱(ruò)界(jiè)麵層,還會影響膠粘(zhān)劑的固化交聯反應。易吸濕材料水分高時,高溫熟化還有可能產生水泡,影響粘結強度和製品的外觀質量(liàng)。在高濕度條件下使用膠粘劑時,空氣(qì)中的水分子(zǐ)還(hái)能進入(rù)到膠(jiāo)粘劑中影響膠粘劑的使(shǐ)用性(xìng)能(水性膠粘劑及單組分濕固化型膠粘劑除外(wài))。
聚(jù)氨酯粘合劑的固化
雙(shuāng)組分聚氨酯膠粘劑的(de)固化
通常通過主劑(多為含羥基二元化合物)與固化劑(多為含異氰酸酯基的三元化合物)反應交聯成網狀達到固化的目的。一般(bān)情況下應使固化劑適當過量(liàng),摩爾比約為主劑的1.5倍左右。
固化劑適當(dāng)過量的目的:充分交聯利於膠的耐熱(rè)耐(nài)介質(zhì)性;提高固化溫度;抵消水分的影響。但是固化劑過量也不能過度,否則會造成膠膜柔軟(ruǎn)度下降;膠粘劑強度降低(尤其是(shì)對非極性膜材);熱封處的膠接層已被(bèi)破壞。若固化劑不足(zú),會造成較量(liàng)不足,內聚強度低;受熱時粘接力急(jí)劇降低易產生(shēng)褶皺(zhòu)或脫層。
濕度(水分)、溫(wēn)度(dù)等對固化的影響
1 水(shuǐ)分對固化的影響
1) 對(duì)濕固化聚氨酯膠粘(zhān)劑,在使用時必須保(bǎo)持足夠的絕對濕度,才能使膠粘劑獲得足夠的水分,保證固化的完全。
2) 對雙組分聚(jù)氨酯膠粘劑,過多的水分會消(xiāo)耗過(guò)多的固化劑(固化劑是異氰酸酯(zhǐ)基團的),使配比失衡(héng),影響固化(huà)效果(guǒ),進而影響膠層的耐高溫性和耐介質性。
2. 乙醇對固化(huà)的影響
溶劑中乙醇(chún)含量較低時消耗(hào)少量固化劑,降低了交(jiāo)聯密度(增加(jiā)了遊離的支鏈),影響耐熱耐介質性。含量較高時會大量消耗固化劑(jì),造成固化不完全。因此在工作中要選擇(zé)水份。乙醇含量低的溶劑,並(bìng)防止儲運和使用中的二次(cì)汙染(rǎn)。
3. 溫度對固化的影響
聚氨(ān)酯膠粘劑可以在室(shì)溫條件下固化(huà),但固化所需時間較長(zhǎng),為縮短固化時間可(kě)提高溫(wēn)度(也可以通過加入催化劑來實現)。提高溫度還有利於初期膠粘劑(jì)的軟化,增強被粘物表麵的濕潤,可增加分子間(jiān)的接觸點。但溫度過高固化過(guò)快,應力不易釋放掉(diào),易造成後期粘(zhān)接強度衰減。
生產過程中影響膠粘劑性能的(de)要素
除了使(shǐ)用過(guò)程中相關的(de)影響因素之外,在膠粘劑生產過程中,多(duō)種因素會造成膠粘劑的(de)性能不同,需要特別注意。
1) 原料不同,產品的性能(néng)不同;原料相同,配比、工藝操(cāo)作條件不(bú)同,產品性能也有差異。
2) 複合用膠多為聚酯型或聚酯聚醚混合型,為便於調整(zhěng)控製粘合劑的品質,主要生產廠(chǎng)家均自己合成聚酯。采用不同廠家的原料最終得到的產品的性能也不同。
因此,不同廠家即使同一牌號的產品也會有性能差異,通常應選用質量穩定的廠家的產品。