什么是膠粘劑(膠水)
世界是由物質構成的,當需要把兩種物質牢固的結合在一起的時候,除了一些機械的方法以外,往往需要使用粘接的方法。膠粘劑就是使用物理和化學雙重作用將兩個相同或不同的物體結合在一起的物質,分為有機膠粘劑和無機膠粘劑兩大類。從廣義來說,金屬的焊接、水泥都是粘接的應用,這里我們只討論有機膠粘劑這個范疇。。
膠粘劑的分類
有機膠粘劑又分為天然膠粘劑和合成膠粘劑,天然膠粘劑包括普通米漿熬成的漿糊,橡膠樹流出的膠液,魚、牛皮熬出的魚膠、牛膠等。合成膠粘劑一般來說是用化學合成的方法制成的工業制品,主要都是石油制品和副產品,也是目前膠粘劑的主流。
合成膠粘劑按狀態大體分為固體膠粘劑和液體膠粘劑,液體膠粘劑又分為水溶性的和油溶性的,比如市面上的辦公用膠水(紙品膠),木工用的白乳膠都屬于水性膠水,而典型的油溶性膠水就是裝修用的黃膠(萬能膠)。 合成膠粘劑按材質可分為橡膠型和樹脂型兩大類,這是由合成它們的原料決定的,也決定了他們的基本性能和用途。橡膠型的膠粘劑一般來說固化以后都有相應的彈性,所以適合用來粘接有彈性有韌性的物體,比如橡膠、塑料,常見的品種有裝修用的黃膠(萬能膠),鞋膠等等。樹脂類的膠粘劑一般來說固化以后比較硬和脆,適合用來粘接硬制的物體,如金屬、硬制塑膠、木器等,常見的品種有502瞬間膠、環氧樹脂膠等等。
橡膠型膠水還可以細分為氯丁系、聚氨酯系、丁苯系等等,樹脂型膠水分為丙烯酸系、環氧樹脂系等等,這些我們以后還會慢慢講到。
膠粘劑的選擇
在這個行業有一句話:沒有不用膠粘劑的行業,也沒有粘不住的產品。膠粘劑廣泛應用于國民經濟的各個方面,用途非常廣泛。但是也要知道另外一句話:真正萬能的膠水是不存在的。所謂“萬能膠”只是說明它用途廣,并不是真正萬能。所以碰到需要粘接的情況,認真分析,選擇合適的膠水就尤為重要。
當然,這是以熟悉各種膠水的基本性能和用途為基礎的。比如紙品膠你用來粘鞋那肯定不適合,502瞬間固化你用來粘接大面積的海報肯定也不行。因此,衡量膠粘劑的好壞,不在于它的成本,而在于你把它用到了合適的地方。合用的膠水就是最好的膠水。
什么是溶劑
在化工行業經常聽到“溶劑”這個詞,所謂溶劑也有廣義和狹義之分。廣義來說,糖溶解于水,水就是糖的溶劑,狹義上來說,我們這里主要指的是化工溶劑,主要是石油提煉的,用來溶解固體物質的化學液體,一般為無色透明,有刺激性氣味。溶劑的用途非常廣泛,油溶性的油漆、油墨、膠粘劑各種等精細化工品都需要按比例把固體物質溶解在溶劑中進行生產。膠粘劑常用的主要溶劑有:
甲(乙)醇、溶劑汽油、甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮、環己酮等等,他們還有很多甲(乙)醇、溶劑汽油、甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮、環己酮等等,他們還有很多俗稱和英文縮寫,比如丁酮又叫MEK,丙酮又叫阿司通等等,這些都是以前香港廠的叫法,要有所了解。
塑料的粘接
塑料的相互粘接,一般來說除去PE、PP等難粘材料需要處理不談,PS、ABS、PVC、壓克力這些易粘接材質可以有以下兩種粘接方法。
溶接法:上述這些材質一般都能比較容易被溶劑溶解,當接觸到相應的化工溶劑時,塑料的表面都會有微微溶解的現象。因此當粘接接觸面積非常平滑、相對較大、粘接強度又要求不太高的材質時,可以使用溶劑作為膠粘劑,利用塑料溶解、重結晶的過程來粘接他們本身。對于小面積的粘接或者溜縫,可以用針管注射的方法,
大面積可以噴涂或滾涂。注意要點是:1、溶劑揮發一般比較快,因此要在溶劑揮發前完成粘接。2、對應不同的材質、粘接面積溶劑配比很重要,小面積的材質應該使用較快干的溶劑,反之則用慢干型的。3、溶劑配比不恰當的情況下,材質容易出現白化、脆化、裂紋等現象,要反復試驗。
粘接法:當需要較高的粘接強度、需要填充一些縫隙孔洞等其他無法使用溶接的情況,就要使用膠粘劑來粘接。因為塑料一般都較硬、脆,因此應盡量使用樹脂型的膠水,小面積快速固化可以使用瞬間膠,大面積可以使用其他溶劑型丙烯酸膠粘劑。
塑料和其他材質粘接要分情況,按照客戶的具體工藝具體分析,一般來說和硬制的材質(如鋼鐵),還是應該用丙烯酸類的膠粘劑為主(如AB膠)。
橡膠的粘接
橡膠一般都有較好的彈性,應該盡量使用橡膠型的膠粘劑。樹脂型的膠粘劑固化以后硬、脆,不能適應橡膠高強度的折、揉、拉伸運動。以橡膠和PVC人造革粘接為例,橡膠表面打磨粗糙,使用橡膠處理劑,晾干后兩邊材質手工涂刷PU膠,晾干(或烘干)后貼合加壓即可。
橡膠型的膠粘劑一般固化時間比較慢,且最好雙面涂膠晾干后壓合,使用烘箱或者紅外燈等加熱設備熱活化一下,效果會好很多。
什么是表面處理劑
表面處理劑是改變物質外部物理、化學狀態的一種特殊介質。我們所說的處理劑專指用化學的方法對塑料、橡膠起表面改性作用的液態化學品。從微觀上來說,物質的粘接是物理和化學雙重作用的結果,粘接性能的好壞取決于待粘材料的表面活性(表面能)、雙方的接觸面積、膠粘劑本身的結構強度等等因素。其中表面活性通俗來說就是材質和膠水的親和力,當材質和膠水都很難親和,粘接就更無從談起了。
有一些物質,本身化學性能穩定,但是同時也造成了它的低表面活性(用專業術語來說就是沒有極性)。而多數膠水都是強極性的,這樣就很難粘接,我們把他們統稱為“難粘材料”,比如PE、PP、橡膠等。這樣就需要對他們進行表面改性,提高它的表面活性。還有一些材料,本身有極性,但是在模具里面沾染了一些脫模劑類的油污,也造成了難以粘接,也需要表面處理。比如PP聚丙稀材料,是用途非常廣泛的工程塑料,相比傳統的PVC聚氯乙烯又不含氯離子,無毒環保,但是表面附著力非常低,無論是噴漆、絲印還是粘接都很困難,限制了它的應用。但是在使用了PP處理劑以后,上述操作都可以很輕松的完成。
一般來說處理劑的使用可以用刷涂、噴涂、滾涂等各種方式,待自然晾干以后再進行下一步操作,在有條件的情況下,可以稍微加熱催干,促進它的表面活化。處理劑的最終處理效果一般需要24小時以上。
什么是特種膠粘劑
膠粘劑從本質上來說還是一種工業原料,隨著國家產業化的進程,工業規模越來越大,產業越來越細分,膠粘劑行業暴露出的品種單一、產品同質化、低水平競爭、缺乏創新的弊端越來越嚴重。與此同時,在電子等高附加值行業,很多廠家又在使用大量的進口膠粘產品,因為國外的產品非常細分,在產品生產的每一個涉及到粘接的環節都有相應的產品適應它,不像國內一種“萬能膠”哪里都用,哪里都不好用。這種現狀必須改變!發展特種專用膠粘劑,以終端客戶的需求為導向,開發他們真正適用、好用的產品,替代進口品牌,是未來膠粘劑產業發展的方向。
鏡片膠和鋁片膠
電子、電器面板(特別是液晶顯示器處),常需加蓋一個鏡片(通常材質為壓克力有機玻璃),鏡片向內的一面周邊預涂有絲印油墨,常印成文字或圖案。鏡片需要將周邊涂上膠水,粘到面板上去(基質通常為ABS)。但通常膠水的溶劑會溶掉鏡片上預涂的絲印油墨。這時就要使用專用的膠水-鏡片膠,不會腐蝕印刷油墨,快速定位、操作不拉絲、適合流水線操作。美國3M公司的對應型號是4799。
電子、電器行業有時經常需要在ABS基材上粘接一片裝飾用鋁制或不銹鋼制的薄片,提升產品檔次。這時需要
膠水定位迅速,普通的橡膠型膠水就不太適合;鋁片又有彈性,需要膠水有較高的初粘強度,AB膠不太適合;粘接面積還比較大,瞬間也不太適合。這時就要使用專用的鋁片膠,滿足以上條件,同時對ABS和鋁材都有較好的粘附力。3M公司對應型號為4475。
粘接小節
物質的粘接是一個簡單而又復雜的過程。說它簡單,是因為同樣的一個情況,可以有很多種解決方案,很多膠水都可以粘接它。說它復雜,是在于在這么多解決方案中選擇一種最適合的需要費很多功夫。從操作工藝、使用成本各個方面都要考慮到。往往在實驗室中可以粘接的很好,但是在實際工廠運用中不可行,工藝條件根本實現不了,或者太耗費工時,得不償失。 作為初入行的膠粘劑銷售人員,應該從目前廣泛用的傳統成熟產品入手,先熟悉膠粘劑的基本特性和基礎應用,由淺入深,慢慢積累經驗。
發泡材質的粘接
塑料和橡膠在發泡爐中在發泡劑的作用下內部產生很多細小、致密的小孔,這種工藝叫做發泡(有點象家常做發面饅頭,呵呵)。發泡以后的塑膠材質和注塑件性能有很大的區別,強度降低、彈性更好,有接近海綿的特性。比較常見的有聚苯乙烯泡沫、EVA發泡材、SBR發泡膠等。
粘接發泡材質要綜合考慮滲透性、粘接性等各方面的因素。發泡材有很多孔洞,因此膠水不能太稀,否則膠液都流到孔洞中,表面缺膠容易造成接著不良。發泡材質強度沒有注塑件那么強,但是彈性大大增加,又往往是大面積涂布,因此應該使用彈性好的橡膠型膠水。有些有特殊要求的材質要特殊處理,比如聚苯乙烯泡沫(保利龍)非常不耐溶劑,因此就要使用無腐蝕的專用泡沫膠。EVA材質是低極性的,因此選用膠水也要使用低極性的膠水,或者使用表面處理劑。 ---------待續