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缩短α-氰基丙烯酸酯胶粘剂固化时间的研究
来源:  作者:  浏览次数:5004  发表时间:2010-06-01
 
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缩短α-氰基丙烯酸酯胶粘剂固化时间的研究 
    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 24 h。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24 h。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24 h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、3 h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。
 
    由表2可知: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24 h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。 
 
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