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快干胶概述及应用理论

快干胶
快干胶又叫无影胶/UV胶/水晶胶水/ UV无影胶水,即快速加入胶水等,单组份,光固
化,是做水晶影像必不可少的耗材。粘接力强,低粘度,高强度,大面积粘接无气泡,易于
清洗,满足粘接要求。

快干胶外观:无色,低气味、低防腐,透明粘稠液体,无机械杂质。高度透明,高透光
性,胶层收缩小,固化后在潮湿环境下长期不会发黄。固化速度快, 几秒钟定位,几分钟
达到最高强度,极大地提高了工作效率。

产品概述
快干胶顾名思义即瞬间快速接着用胶水,加入增粘剂、增稠剂、稳定剂、增韧剂、阻聚
剂等等, 通过先进生产工艺合成的单组份快速固化胶粘剂;是一种高强度,快速粘着剂,
可使用于多种类材之高速成接着工作,特别适合使用于木器工业;对于紧密贴合,多孔性材
质,例如橡胶、金属、塑胶、木器等可达最强之接着效果;此胶水为一单一成份,无溶剂,
不需添加触媒、加热或加压之粘着剂,只需要微薄的一层胶水,它便能利用空气中的大气湿
度产生高度聚合,达到最佳之贴接效果。有天然胶粘剂和合成胶粘剂之分,也可分为有机胶
粘剂和无机胶粘剂。主要组成基料+固化剂+填料+增塑剂+增韧剂+稀释剂。

氰基丙烯酸酯胶是单组分、低粘度、透明、常温快速固化胶粘剂。又称为瞬干胶。粘接
面广,对绝大多数材料都有良好的粘接能力,是重要的室温固化胶种之一。不足之处是反应
速度过快,耐水性较差,脆性大,耐温低(<70℃),保存期短,耐久性不好,故配胶时要加
人相应的助剂,多用于临时性粘接。主体材料为特定的氰基丙烯酸酯,再加一些辅助物质如
稳定剂、增稠剂、增塑剂、阻聚剂等。配胶时应尽可能隔绝水蒸气,包装容器也应用透气性
小或不透气的。反应型丙烯酸酯(结构)胶粘剂最常用的基料为甲基丙烯酸甲酯。这种胶的特
点是固化快、粘接强度大、粘接面广,胶接物表面不需严格处理,双组分胶的各组分用量也
勿需严格要求。缺点是气味不好闻。单纯的(甲基)丙烯酸酯单体形成的胶固化后较脆,抗冲
击性能差,故常加入其他一些化合物以改善胶层韧性,提高胶层的力学性能和耐环境性能。
如果加入的化合物在胶液固化时不参与反应,仅存在于其中起增韧剂作用,这类胶称为第一
代丙烯酸酯结构胶(FGA)。若加入的化合物在胶液固化时可与单体进行接枝共聚,从分子内
进行增改性,这类胶称为第二代丙烯酸酯胶粘剂(SGA)。还有一类在配胶时以光敏剂、增感
剂代替过氧化物引发剂与促进剂,则构成了以紫外光或电子束固化的第三代丙烯酸酯胶粘剂
(TGA),其固化更快、贮存更稳定,并且是单组分的。

产品特点
1、单一成份:无溶剂,使用方便。
2、快速接着:利用空气中微量水气,即可在极短时间内接着。
3、常温硬化:不须加热常温下即可使用。
4、透明无色:效果佳不变质。
5、较高强度:适合多孔及吸收性材质之接着。
6、中粘度:可适用小面积粘接。
7、柔韧性配方,胶层不发白、不起邹,形成的胶层透光度高。
8、耐湿热老化、耐辐射性能良好,能长期保持良好的粘接效果。
9、安全及毒性特征:无挥发性有成分,无吸入危险,胶液固化后实际,无毒,使用方
便安全。

10、贮存稳定性好,常温下贮存。

应用理论
综述
聚合物之间,聚合物与非金属或金属之间,金属与金属和金属与非金属之间的胶接等都
存在聚合物基 料与不同材料之间界面胶接问题。粘接是不同材料界面间接触后相互作用的
结果。因此,界面层的作用是胶粘科学中研究的基本问题。诸如被粘物与粘料的界面张力、
表面自由能、官能基团性质、界面间反应等都影响胶接。胶接是综合性强,影响因素复杂的
一类技术,而现有的胶接理论都是从某一方面出发来阐述其原理,所以至今全面唯一的理论
是没有的。

吸附理论
人们把固体对胶粘剂的吸附看成是胶接主要原因的理论,称为胶接的吸附理论。理论认
为:粘接力的主要来源是粘接体系的分子作用力,即范德化引力和氢键力。胶粘与被粘物表
面的粘接力与吸附力具有某种相同的性质。胶粘剂分子与被粘物表面分子的作用过程有两个
过程:第一阶段是液体胶粘剂分子借助于布朗运动向被粘物表面扩散,使两界面的极性基团
或链节相互靠近,在此过程中,升温、施加接触压力和降低胶粘剂粘度等都有利于布朗运动
的加强。第二阶段是吸附力的产生。当胶粘剂与被粘物分子间的距离达到10-5Å时,
界面分子之间便产生相互吸引力,使分子间的距离进一步缩短到处于最大稳定状态。 根据
计算,由于范德华力的作用,当两个理想的平面相距为10Å;时,它们之间的引力强
度可达10-1000MPa;当距离为3-4Å;时,可达100-1000MPa。这个数值远远超过
现代最好的结构胶粘剂所能达到的强度。因此,有人认为只要当两个物体接触很好时,即胶
粘剂对粘接界面充分润湿,达到理想状态的情况下,仅色散力的作用,就足以产生很高的胶
接强度。可是实际胶接强度与理论计算相差很大,这是因为固体的力学强度是一种力学性质,
而不是分子性质,其大小取决于材料的每一个局部性质,而不等于分子作用力的总和。计算
值是假定两个理想平面紧密接触,并保证界面层上各对分子间的作用同时遭到破坏时,也就
不可能有保证各对分子之间的作用力同时发生。 胶粘剂的极性太高,有时候会严重妨碍湿
润过程的进行而降低粘接力。分子间作用力是提供粘接力的因素,但不是唯一因素。在某些
特殊情况下,其他因素也能起主导作用。

化学键形成理论
化学键理论认为胶粘剂与被粘物分子之间除相互作用力外,有时还有化学键产生,例如
硫化橡胶与镀铜金属的胶接界面、偶联剂对胶接的作用、异氰酸酯对金属与橡胶的胶接界面
等的研究,均证明有化学键的生成。化学键的强度比范德化作用力高得多;化学键形成不仅
可以提高粘附强度,还可以克服脱附使胶接接头破坏的弊病。但化学键的形成并不普通,要
形成化学键必须满足一定的量子化`件,所以不可能做到使胶粘剂与被粘物之间的接触点都
形成化学键。况且,单位粘附界面上化学键数要比分子间作用的数目少得多,因此粘附强度
来自分子间的作用力是不可忽视的。

弱界层理论
当液体胶粘剂不能很好浸润被粘体表面时,空气泡留在空隙中而形成弱区。又如,当中
含杂质能溶于 熔融态胶粘剂,而不溶于固化后的胶粘剂时,会在固体化后的胶粘形成另一
相,在被粘体与胶粘剂整体间产生弱界面层(WBL)。产生WBL除工艺因素外,在聚合物
成网或熔体相互作用的成型过程中,胶粘剂与表面吸附等热力学现象中产生界层结构的不均
匀性。不均匀性界面层就会有WBL出现。这种WBL的应力松弛和裂纹的发展都会不同,
因而极大地影响着材料和制品的整体性能。

扩散理论
两种聚合物在具有相容性的前提下,当它们相互紧密接触时,由于分子的布朗运动或链
段的摆产生相互扩散现象。这种扩散作用是穿越胶粘剂、被粘物的界面交织进行的。扩散的
结果导致界面的消失和过渡区的产生。粘接体系借助扩散理论不能解释聚合物材料与金属、
玻璃或其他硬体胶粘,因为聚合物很难向这类材料扩散。
静电理论
当胶粘剂和被粘物体系是一种电子的接受体-供给体的组合形式时,电子会从供给体(如
金属)转移到接受体(如聚合物),在界面区两侧形成了双电层,从而产生了静电引力。 在
干燥环境中从金属表面快速剥离粘接胶层时,可用仪器或肉眼观察到放电的光、声现象,证
实了静电作用的存在。但静电作用仅存在于能够形成双电层的粘接体系,因此不具有普遍性。
此外,有些学者指出:双电层中的电荷密度必须达到1021电子/厘米2时,静电吸引力才
能对胶接强度产生较明显的影响。而双电层栖移电荷产生密度的最大值只有1019电子/厘米
2(有的认为只有1010-1011电子/厘米2)。因此,静电力虽然确实存在于某些特殊的粘接
体系,但决不是起主导作用的因素。

机械作用力理论
从物理化学观点看,机械作用并不是产生粘接力的因素,而是增加粘接效果的一种方法。
胶粘剂渗透 到被粘物表面的缝隙或凹凸之处,固化后在界面区产生了啮合力,这些情况类
似钉子与木材的接合或树根植入泥土的作用。机械连接力的本质是摩擦力。在粘合多孔材料、
纸张、织物等时,机构连接力是很重要的,但对某些坚实而光滑的表面,这种作用并不显著。

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