无机功能填充粉体如何作用在胶黏剂中?

2021-07-27 15:35:06 sunadmin 0


胶黏剂是六大高分子材料(包括胶粘剂、涂料、塑料、橡胶、纤维、高分子基复合材料)之一,主要由粘结物质、固化剂、增韧剂、稀释剂、填料和改性剂等组成,广泛用于建筑行业,交通运输、设备制造与维修,电子、电器工业,新能源设备制造,航空、航天、军工领域以及医疗行业等。


胶粘剂填料是一种在胶粘剂组分中不和主体材料起化学反应,但可以改变其性能的材料。


胶黏剂中填料不仅可以降低成本,还可改善胶黏剂的许多性能。


一、常用填料的种类、用量及作用


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1、提高胶黏剂力学性能,起到补强效果


有些聚合物分子间的相互作用力较弱,内聚能低,因此力学性能不高。选择适当颗粒大小的填料,能起到补强效果。填料粒子的活性表面可与若干大分子链相结合形成交联结构。当其中一条分子链受到应力时,可通过交联点将应力分散传递到其他分子上。若其中某一条链发生断裂,其他链可以照样起作用,而不致马上危及整体,故可以大幅度地提高胶黏剂的力学性能。常用的填料,如金属粉末、金属氧化物等均可提高胶黏剂的压缩强度、尺寸稳定性,降低收缩率。但是也会降低胶黏剂的某些性能,如剥离强度等。橡胶中加入炭黑、白炭黑、碳酸钙等可提高拉伸强度、硬度和耐磨性。 


2、赋予胶黏剂新的功能


在胶水中加入导电良好的金属粉末如银粉,可配制成导电胶黏剂;金属粉如铜粉、铝粉作填料,改善胶黏剂的导热性;当加入特殊的导电炭黑、碳基铁粉、磁粉作填料,则可制取特殊场合使用的导电或导磁胶黏剂;环氧树脂中加入铬酸锌,提高强度保持率;加入Zr(SO3)2可降低环氧树脂的吸水性,;在填料中加50%的三氧化锑,可增强抗氧化破坏能力。有的填料还可起到改善胶接接头耐湿热老化和耐盐雾的作用。

 

3、降低胶黏剂热膨胀系数和固化收缩率


胶水在固化过程中伴随着体积减小和密度增加,这种体积收缩是由于化学作用引起的。除固化过程产生的收缩外,由于胶黏剂与被胶物的不同的热膨胀系数,还会产生热收缩。这两种收缩均会在胶层中产生内应力,造成应力集中,以至于引起胶层开裂或接头破坏,直接影响胶接接头的使用寿命。填料可以调节固化过程的收缩率,减少胶黏剂和被胶物之间热膨胀系数的差别,并且阻止裂缝延伸,因此可以显著提高胶接强度尤其是高温下的剪切强度。

 

4、增加胶液的粘度,改善触变性,改善操作工艺


加入填料可以起到增稠作用,避免胶液因在固化过程中流动而造成缺胶,纤维填料的增稠作用比较显著,另外还可改善胶液的触变性能,以控制胶液的流动性,可以调节固化速度,延长使用寿命,利于操作施工。


二、填料选择要求


胶黏剂中填料的添加应适当合理,否则不仅不会改善胶的性能,还会影响胶的粘结性,起到相反的作用。填料的选择一般有如下几点要求:


①与胶粘剂量中的其它组分不起化学反应。

②易于分散,且与粘料有良好的润滑性。

③不含水分、油脂和有害气体,不易吸湿变化。

④无毒。

⑤具有一定的物理状态,如粉状填料的粒度大小均匀等。

⑥应符合胶粘剂的特殊要求,如导电性、耐热性等。

⑦成本低廉,来源广泛,加工方便


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