胶黏剂应用指南
目录
普力通胶黏剂应用指南 ........................................................................................................... 1
1 胶黏剂安全操作 ......................................................................................................... 2
2 胶黏剂的准备 ............................................................................................................. 2
3 胶黏剂稀释和粘度测试 ............................................................................................. 2
4 涂装 ............................................................................................................................. 3
4.1 浸涂 .................................................................................................................... 3
4.2 刷涂 .................................................................................................................... 3
4.3 喷涂 .................................................................................................................... 3
4.3.1 喷涂工艺参数 ......................................................................................... 3
4.3.2 喷涂方式 ................................................................................................. 4
4.3.3 自动喷涂 ................................................................................................. 4
4.3.4 热喷 ......................................................................................................... 4
4.3.5 翻滚式喷涂 ............................................................................................. 5
4.3.6 喷涂技巧 ................................................................................................. 5
4.4 辊涂 .................................................................................................................... 5
6 胶黏剂干燥 ................................................................................................................. 5
7 胶黏剂的干膜厚度 ..................................................................................................... 6
7.1 干膜厚度推荐 .................................................................................................... 6
7.2 胶黏剂干膜厚度与稀释 .................................................................................... 6
8 清理 ............................................................................................................................. 6
9 停放 ............................................................................................................................. 6
10 硫化成型 ..................................................................................................................... 7
11 小结 ............................................................................................................................. 7
12 SOP ............................................................................................................................ 8
1 胶黏剂安全操作
1、溶剂体系胶黏剂易燃 2、放置区域阴凉、通风良好 3、操作工应有适当的服装和安全防护,参照MSDS指南 4、使用正确的接地方式来消除胶黏剂在转移和搅拌期间产生的火花。 5、胶黏剂存放在合适的环境,以确保胶黏剂的在储存期内的性能。不再使用的胶黏剂应有好的密封。 6、避免阳光直射,推荐的环境温度是10~32℃,应避免在37℃以上温度储存。
2 胶黏剂的准备
温度: 温度影响胶黏剂粘度,如果储存环境温度低,使用前需要将胶黏剂置于环境温度20~32℃下24h,如果是200L大桶,则需要48h。 特殊胶黏剂低温下易凝结成凝胶状,需要加热带加热至40℃1~2h,并搅拌成均匀溶液状,使用过程中需一直保持胶液温度20-32℃。具体参考产品TDS。 胶黏剂的搅拌: 由于胶黏剂由溶剂、可溶性聚合物、分散性有机物、无机颜填料组成;因此,胶黏剂停放过程中,有沉淀产生,使用前需要搅拌均匀。 搅拌前,首先拿工具将桶底和桶壁的固体刮起,溶入胶黏剂中。必须避免产生静电火花。 应使用防爆的搅拌设备,推荐20~60rpm的转速,可以防止过大剪切和气泡,同时确保所有固体成分均匀分散在溶剂体系中。使用过程中保持搅拌。 典型的搅拌指导: 包装 搅拌方法 搅拌时间 1L 手工搅拌 5~10分钟 4L 先手工搅拌再用机械搅拌 20~30分钟 20L 先手工搅拌再用气动搅拌 45~60分钟 200L 用大功率气动搅拌 8 小时 注:实际搅拌时间取决于搅拌器型号、产品、生产日期等。
3 胶黏剂稀释和粘度测试
胶黏剂稀释会影响操作的工艺性和膜厚的均匀性。 具体参照产品说明书。 胶黏剂:选用正确的胶黏剂,参照产品说明书。错误的胶黏剂会导致工艺和粘接问题。 稀释剂:选择正确的稀释剂,参照产品说明书。错误的稀释剂会导致胶黏剂析出、分层及粘接失效。一般底涂用酮类(MEK/MIBK)稀释剂,面涂用甲苯/二甲苯类稀释剂。 稀释方法:在搅拌的情况下慢慢地将稀释剂加入至胶黏剂中,以避免产生凝胶或分相等现象。 稀释比例:根据选用的胶黏剂、稀释剂、涂胶方法及设备选择合适稀释比例。
粘度测试:用于粘度控制的常用仪器如Zahn 杯1~4#,或NK2岩田杯。 现场一般选用2#、3#Zahn杯;质量检验选用旋转粘度计。
4 涂装
胶黏剂涂装方式有浸涂、刷涂、手动喷涂、自动喷涂、辊涂、滚喷等。
4.1 浸涂
浸涂适合于工件表面全部需胶黏剂的情况,但浸涂后零件表面涂层厚度从上至下会有梯度。 手工浸涂适合小批量零件涂装作业、以及不具备自动浸涂设备的工厂。 手工或自动浸涂生产线,适合规模化涂装作业。使用输送系统,均有高的输出量,生产效率高,一般输送的线速度是60~180厘米/分钟。 浸涂需确保槽内胶黏剂液体粘度合适,一般用Zahn杯监控胶黏剂的粘度,必要时添加溶剂;在不使用生产线时,必须用盖密封槽子。 浸胶槽内胶黏剂深度适合浸胶零件即可,胶液过深会降低胶黏剂的周转率。 确保槽内液体在连续搅拌,搅拌片呈浆状,防止表面结皮、气泡;槽内液体通过隔膜泵和50目过滤器进行回流。 零件从胶黏剂溶液中提出的速度应缓慢些,一般可控制在2250px/min ,过快易产生气泡。
4.2 刷涂
适用于很小的零件和特殊的应用区域; 制造费用低但涂刷质量较差,均匀一致性差; 选择合适的刷子:建议使用天然毛的刷子,水基型胶黏剂用发泡型的工具; 刷涂一般不需稀释,若涂装有刷痕则需要稀释到适当粘度; 避免再刷涂还没有干燥的零件。
4.3 喷涂
较高生产效率,并能得到均匀的膜厚。 工件经过预热,可以挥发过多的水分等,以改善工件表面的浸润性。 转换效率较差,10~50%,依据产品的结构和设备。
4.3.1 喷涂工艺参数
胶黏剂粘度: 胶黏剂需要稀释到合适粘度,喷涂时可以产生较好的雾化效果;
底涂:Zahn 2#粘度19~23秒,酮类溶剂,以3/1或4/1的体积比混合; 面涂:Zahn 2#粘度24~28秒,芳香类溶剂,以3/1或2/1的体积混合; 喷枪: 推荐使用HVLP高雾化低压力,如BINKS、岩田等; 喷枪喷嘴:底涂喷嘴口径0.8~1.0mm; 面涂喷嘴口径1.0~1.4mm; 压力: 2~4kg压力,至少0.6m3/min空气流量的(10L/s)的气源,气源和喷枪处均须配备油水分离器; 使用内径至少为6.25mm的空气管道和9.4mm的流体管道; 胶黏剂入管道处加装100目过滤网,每天都要冲洗管道,防止堵枪; 避免干喷。 干喷: 胶黏剂在到达基材表面之前就干燥,导致涂层表面呈粉尘状、附着差,且喷涂中会有拉丝现象。解决办法如下: ①降低喷涂压力; ②进一步稀释; ③使用高沸点稀释剂稀释。
4.3.2 喷涂方式
手工和自动喷涂(两种供胶方式:虹吸杯和压力供给 ); 加热喷涂; 静电喷涂; 不推荐使用无气喷涂。 虹吸式 喷涂压力2~4kg压力; 压力罐式 喷涂压力2~4kg压力; 搅拌速度40~60rpm。
4.3.3 自动喷涂
自动旋转式的喷涂设备,带有自动喷枪,和烘道;适合于中心对称的回转体,如,衬套内外管; 自动化程度高,生产效率高; 投资大。
4.3.4 热喷
优点: 改进DFT 改善雾化效果 上海普力通新材料科技有限公司 5 / 8
减少溶剂的使用 喷涂后的零件干燥快 缺点: 需额外的设备维护保养 对电的要求较高 特定的胶黏剂
4.3.5 翻滚式喷涂
适用于大批量的零件,零件所有表面均需要有胶黏剂。 自动循环时间取决于翻滚速度,喷射时间,干燥时间和温度。 胶黏剂可以有较高稀释量。 均匀一致的干膜厚度。 停工期间,需清洗圆筒。
4.3.6 喷涂技巧
喷嘴距离基材表面15~500px,垂直于表面来回匀速移动。
4.4 辊涂
适用于平面基材,如钢、铝、不锈钢卷材等; 卷材辊涂线速度一般30-45m/min(涂层铝带7-9m/min);
6 胶黏剂干燥
对于涂有胶黏剂的零件,典型的干燥时间是: 室温下:45~60分钟; 或60℃:20~30分钟; 或80℃:10分钟可确保干燥; 干燥时间取决于温度、湿度、工厂其他条件、季节的变化等。 干燥不够,会导致气泡,粘接失败等现象。解决方法:延长干燥时间; 干燥温度必须<120℃; 加热源必须是防爆的,不推荐使用红外的设备。 上海普力通新材料科技有限公司 6 / 8
7 胶黏剂的干膜厚度
7.1 干膜厚度推荐
推荐的胶黏剂干膜的厚度: 底涂 5~10 μm、难粘基材(不锈钢、镀锌、铬化、镜面等) 7~15μm; 面涂 10~20 μm、耐苛刻环境(热、水、油、盐雾、酸碱等)20~25μm; 单涂 18~25 μm、耐苛刻环境(热、水、油、盐雾、酸碱等)25~30μm; 后硫化粘接 25~40 μm; 不同的胶黏剂可以参照产品说明书 硅烷类的胶黏剂的膜厚应薄一些,一般<1.2μm 注:一张A4纸的厚度约为75~100 μm、一根头发的直径约为80μm 纤维粘接: 粘接强度与附胶量有关:推荐附胶量:10~20% 附胶量=涂胶干燥后纤维重量-纤维重量 / 纤维重量×100%
7.2 胶黏剂干膜厚度与稀释
干膜厚度重要性: 胶黏剂应用中最重要的一个因素; 膜厚偏薄,易产生粘接不良导致粘接失效; 膜厚过厚(>50微米),成本增加,同时易产生胶黏剂内聚破坏而导致粘接失效; 稀释与干膜厚度: 稀释的目的是为了施工方便; 稀释不能节约成本,在相同的干膜厚度情况下,稀释越多,成本越高; 因此,在施工方便的前提下,尽量少稀释;
8 清理
未硫化或湿的底涂可以用丁酮或甲基异丁基酮清除; 未硫化或湿的面涂可以用二甲苯或酮类清除; 如果胶黏剂已硫化,需使用机械方法(如喷砂)来清除; 过度干燥胶黏剂可能会导致胶黏剂自燃(如大于110度); 清除干燥的胶黏剂请使用铜棒或不产生电火花的工具。
9 停放
已涂胶件的储存: 上海普力通新材料科技有限公司 7 / 8
21~25℃,湿度20~60%; 放在干燥箱里,用硬纸板盖起来,不要包扎在塑料袋里; 理论停放时间: 一般产品是30天(如普力通813、821、823等); 特殊产品仅为3天(如普力通830等)。 注: 避免把已涂零件直接发在地上,应发在容器内、或袋中、或纸板上等; 存放在室温、低湿度、低紫外线的地方; 用塑料盖、布、或纸盖起来,保护胶黏剂表面;
避免将冷的已涂零件拿到湿热的环境中,否则湿气将会冷凝在零件表面影响后续硫化粘接。
10 硫化成型
硫化:理想情况是高压力、低弹性体粘度(压力/粘度比大); 压力:太低会影响粘接质量; 温度:不稳定会导致粘接失效以及弹性体不熟、过硫化等;使用热电偶来监控模具温度; 模具设计: 1、模具表面与粘接面避免同一平面; 2、注胶口尽可能远离粘接面; 操作注意事项: 1、过度的预烘会使胶黏剂提前硫化; 2、预烘不够可能导致无法激活胶黏剂或成型失败; 3、预烘的时间和温度必须通过测试优化; 4、采用装模器,确保每模产品的预烘时间一致; 5、注意硅油类脱模剂的使用;如果可以,不要使用,首选预烘型半永久性的脱模剂; 6、后操作避免产品粘接部分受应力,影响粘接均匀性; 7、测试前,粘接件必须冷却至室温。
11 小结
不管何种运用方式,底涂和面涂必须充分搅拌均匀; 胶黏剂必须充分干燥; 为了获得持续稳定的粘接结果,将涂膜均匀的控制在推荐的干膜厚度范围内是很重要的; 胶黏剂不使用时应该盖住,以防溶剂挥发或污染; 已涂胶件在硫化前必须保护好,以防被污染。
