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基材和胶粘力——这是一种“表面”现象,因此需了解基材表面特性

    胶粘剂粘贴在两种基材的表面上,与融合工艺(如金属焊接或塑料的溶剂活化)中不同,被粘结的基材并不构成统一的整体。在选择3M胶粘剂时,必须考虑具体的表面条件:粗糙程度、平滑程度、多孔性、有涂层或没有涂层、清洁程度、柔性、部件尺寸和部件的表面能。

    例如,糊状胶粘剂易于流入粗糙表面的不平处,从而改善粘合效果。大型硬件部件,如表面平滑洁净,可用多种3M产品进行粘接(从双面泡棉胶带到双组分结构胶粘剂等)。某些塑料所含的增塑剂可能迁移至表面,长时间后可能使粘接处发生降解,此时必须使用耐增塑剂的胶粘剂。如基材上有粉末喷涂,则产生粘接的是涂层而非基材,这种情况下您需要考虑针对这种表面特殊开发的3M胶粘剂。

    各种材料的表面能高低不同。为说明关于表面能的概念,这里以未打蜡的汽车引擎盖为例。未打蜡的引擎盖具有高表面能,水在其上以流动形成水坑。而打过蜡的引擎盖则具有低表面能,水在其上不再流动而是形成水珠。与水相似,胶粘剂在表面能高的表面上流动从而“湿润”表面。而要形成坚固的粘结,就要先实现湿润。

根据经验法则,表面能越高,粘接强度就越高。

对于表面能低的表面,有专门为之调配的胶粘剂。下文中的说明内容及表面能的分级将向您提供有关相对表面能的一些概念。

不考虑表面能的高低,基材必须是统一的整体、干燥且清洁,从而尽可能地增加胶粘剂与表面的接触。

金属表面(高表面能)

高表面能塑料(HSE

低表面能塑料(LSE)

mj/m²

表面

mj/m²

表面

mj/m²

表面

1103

50

Kapton工业薄膜

37

PVA

840

47

酚醛树脂

36

聚苯乙烯

753

46

尼龙

36

缩醛树脂

526

45

醇酸瓷漆

33

EVA

458

43

聚酯

31

聚乙烯

700-1100

不锈钢

43

环氧涂料

29

聚丙烯

250-500

玻璃

43

聚氨酯涂料

28

聚氟乙烯薄膜

 

 

42

ABS

 

 

 

 

42

聚碳酸酯

18

PTFE含氟聚合物

 

 

39

PVC硬质塑料

 

 

 

 

38

Noryl树脂

 

 

 

 

38

丙烯酸树脂

 

 

 

胶粘剂的经济性

在考虑成本时,不应仅仅考虑每公斤的成本,3M胶粘剂的真正价值是由单位面积的涂布成本决定的。这包括胶粘剂的覆盖率以及涂布时间和劳动量。覆盖率通常以胶粘剂厚度或重量来表述。

对于真实成本,需要考虑大量的事实和问题;不仅包括与胶粘剂本身有关的问题,还包括基材、涂布方法及其他方面的问题。

Q 有没有一种切实可行的验收测试可准确筛选出成本更低的粘结解决方案?

一个常见的错误是制定过多的测试标准或没有意义的测试标准,这些测试标准可能将能够满足要求的产品排除在选择范围之外。

Q 在稳定满足性能要求的前提下,是否存在明确的最小覆盖率?

没必要总是实现100%的胶粘剂覆盖率。50%也许就能完全满足要求。甚至一滴胶粘剂或一根高强度胶带也能满足要求。

Q 是否考查了基材所有的特性?

例如,吸附性好的材料,会吸收的低粘度胶粘剂,或者需要更多层涂布,这时就需要粘度更高的产品或需要采用喷涂的方式。

Q 胶粘剂是否需要特殊的通风或安全设备?

现在的很多胶粘剂都是低有机物质挥发(Low VOC)或不含VOC的,或100%固体,因此需要的特殊通风设备很少或根本不需要通风设备。如固体状的热熔胶完全不含有机溶剂。

Q 胶粘剂涂布能否用低成本设备或不用设备?

只需要配置与期望生产速率相匹配的设备即可。一根可折叠式软管可能就足够完成所有的塑料部件粘结工作了。如果涂布时需要更多的设备,3M技术服务部可以协助您一同对工艺和设备进行评估。

Q 胶粘剂是否便于使用、能够节省培训时间?

培训程度可能随实际应用情况而有不同。相较用热熔胶粘剂密封纸板箱,单一组分结构胶粘剂需要更熟练、更有技能的操作人员。

Q 胶粘剂是否在设计和材料方面,提供工程师更大的灵活性?

更便宜的基材和经过简化的设计能够降低总成本,增加最终产品在市场上的竞争力。

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