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丙烯酸胶参考配方六:CA瞬间胶
2017.09.28   点击916次

    一、前言
    α-氰基丙烯酸酯胶黏剂(简称CA瞬间胶)是一类具有特殊性能的丙烯酸酯,分子结构中强吸电子的氰基和强吸电子的酯基同时位于双键的一侧,使双键的电子云强烈极化,该类物质在弱碱的作用下极易发生阴离子聚合,由其制备的胶黏剂固化速度快,可在数秒内固化。
    α-氰基丙烯酸酯胶黏剂具有以下优点:
    1、单组分液体,使用时不必加入固化剂及溶剂,比较方便,并且没有因加入溶剂而产生的环境污染、易燃、收缩率高等问题;
    2、通常,被粘接表面不必进行特殊预处理;
    3、黏度容易调节,因黏度较低,单位面积的涂胶量少,在5mg/cm2 左右;
    4、介电性能良好,相当于电气工程用酚醛塑料的性能;
    5、耐药品性、耐候性、耐寒性良好;
    6、固化时不必加热、加压,固化快速,便于流水作业生产;
    7、固化后胶层透明无色、外观平整。
    同时,α-氰基丙烯酸酯胶黏剂也存在以下缺点:
    1、冲击性能差,尤以粘接缺乏柔软性材料时更为明显;
    2、耐热性差,未经改性的产品只能在70~80℃下使用;
    3、耐酸碱性及耐水性能极差;
    4、固化迅速,难用于大面积的粘接,若未加以增黏,难用于充填性粘接;
    5、贮存期较短,一般为半年左右;
    6、虽然对人体无毒,但对黏膜有一定的刺激性。
    二、α-氰基丙烯酸酯胶黏剂
    常见α-氰基丙烯酸酯胶黏剂一般组成为:α-氰基丙烯酸酯单体(主要成分)、增塑剂、增稠剂、稳定剂和阻聚剂。
    1、组分及机理
    (1) 单体
    α-氰基丙烯酸酯胶黏剂是以α-氰基丙烯酸酯为主要成分。R可为甲基(501胶)、乙基(502胶)、正丙基(503胶)、异丁基、戊基、庚基、正辛基(508胶)、丙烯基、甲氧基乙基、乙氧基乙基、四氢呋喃甲基等,其中产量最大和用量最大的是α-氰基丙烯酸乙酯胶黏剂。
    采用低气味、低结霜性氰基丙烯酸酯:凡是在通风差的地方长期使用过氰基丙烯酸酯的人,都熟悉它那刺鼻的丙烯酸气味。氰基丙烯酸酯较高的蒸汽压使其有气味,并从未固化的胶瘤中气化。蒸汽沉淀在胶缝表面附近成为白色雾化物,因此在光洁、装饰性或透明的部分都不能采用,而常常要求改用别的胶黏剂。良好的通风有一定的作用,但并不理想。因此又开发并投入市场烷氧基氰基丙烯酸酯胶黏剂,它的结构只是在酯键的β-碳上附有甲氧基或乙氧基的氰基丙烯酸乙酯。
    这类单体基本上无嗅,蒸汽压很低,结霜性大大下降或可以消除。性能类似于较低级的甲酯或乙酯,但不恰当。在金属或橡胶上固化很快,但在塑料上固化比一般的氰基丙烯酸酯慢。目前,在开始提供这类更快固化的改性品种。因为这类胶黏剂的生产成本已经降低,同时固化性能也有改进,所以预期在许多应用中会取代较低级的酯类。
    (2) 增塑剂
    用α-氰基丙烯酸酯胶黏剂的粘结件是最终质量差在于它缺少一般对一种真正工程胶黏剂所希望的性能,如长期耐疲劳性、耐热性、耐湿性及耐溶剂性。其部分原因是该聚合物的耐塑性本质和低度填充的胶相对高的收缩性。一般也认为接头对湿气侵蚀比一般的胶黏剂更敏感。一般会添加邻苯二甲酸二丁酯类作为增塑剂,改善固化后的胶层脆性。
    ABS、MBS、MABS及丙烯酸系聚合物都能改进氰基丙烯酸酯的剥离强度、冲击强度及耐热性。也曾报道过另外几种酸性的冲击改性剂或黏附促进剂,用来减少氰基丙烯酸酯胶黏剂接头的脆性及改性耐热性。增韧胶黏剂的改进是很明显的,特别是在热老化后失去了大部分性能,而增韧的胶黏剂保留的性能要好很多。在温度、湿度交变试验中看到类似的改进,它强调温度循环交变在所报道的氰基丙烯酸酯低耐湿性中起很大作用。对该性能的一种看似合理的解释是,在室温下轻微加填料的氰基丙烯酸酯胶黏剂固化不完全,在加热老化时进行了后固化并发生收缩。因为胶黏剂是表面活化的,由于在界面上的单层首先固化,应力集中在粘结缝上。橡胶和增韧剂的作用可能是缓解这些应力;令人吃惊的是,在某些情况下虽然改进 粘结的耐热强度,但聚合物热稳定性不变。
    (3) 增稠剂
    固化迅速,难用于大面积的粘接,若未加以增黏,难用于充填性粘接。可用的增稠剂有聚α-氰基丙烯酸酯类,用于提高胶液的浓度。
    (4) 稳定剂
    一般加入稳定剂,是为了提高储存稳定性,一般为对甲苯磺酸、对苯二酚、二氧化硫等用于提高储存期。
    (5) 交联剂
    一般会涉及KH-550,偶联剂,用于提高粘接强度。
    三、α-氰基丙烯酸酯胶黏剂参考配方
    参考配方1:

 成分 投料比 成分说明
 α-氰基丙烯酸酯甲酯 100
 聚α-氰基丙烯酸酯甲酯 2~3
 对苯二酚 0~1
 邻苯二甲酸二丁酯 2~4
 二氧化硫 0~0.5
 KH-570 0~0.5

    参考配方2:

 成分 投料比 成分说明
 α-氰基丙烯酸酯乙酯 100
 聚甲基丙烯酸酯甲酯 2~3
 聚乙二醇 1~3
 疏水性二氧化硅 0~1
 二氧化硫 0~0.5
 对苯二酚 0~1

 

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