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真正全方面了解厌氧胶粘剂的各种特性

时间:2015-04-05|作者:hansa


 国外厌氧胶粘剂的研制起始于20世纪40年代,1953年美国R.E.Burnett和V.K.Krieble研究甲基丙烯酸多甘醇双酯氧化时发现了丙烯酸酯的厌氧固化特性。后来通过加入一定量低活性过氧化物制成了第一个具有实用价值的品种,以后技术日趋完善,目前美国的厌氧胶粘剂产量居世界之首,其最大的产胶商为乐泰公司。其产品种类较多,每一种都是根据某种需要而配制的。胶的黏度范围从稀至水状到稠至牙膏状,硬度和强度范围变化也很大,小至可以轻易拆卸,大至可以作高强度结构胶粘剂。
 
从厌氧胶粘剂的发展来看,已有的通用型厌氧胶粘剂发展有四代:第一代是20世纪610年代发展起来的以甲基丙烯酸多元醇酯为主的品种;第二代是1975年发展起来的聚氨酯改性的结构厌氧胶粘剂,在此基础上又发展了第二代结构厌氧胶粘剂;随后又陆续出现了大间隙填黏型第三代紫外光固化型厌氧结构胶;进入80年代后,厌氧胶粘剂的一个突出进展是实现了微胶囊化。通用型厌氧胶粘剂用于锁紧和密封时,性能非常优良,但在使用中需经清洗螺钉、涂胶、去除余胶等步骤,并有少许刺激性气味,影响其推广应用。如果将厌氧胶粘剂包在高聚物内,成为干性的微胶囊,然后和附着剂一起涂螺钉,这样的预涂布螺钉是“干性”的。但在拧入螺纹件中时,将胶囊挤破,流出胶液,此时因缺氧而固化,起锁紧和密封的作用,这是胶种和涂胶工艺完美结合的结果。有人认为这种厌氧胶粘剂是第四代厌氧胶粘剂,其突出特点是既保留了厌氧固化的特性,又较好地克服了厌氧胶粘剂的某些弱点,使之更好地适应了生产发展的需要。
 
我国自20世纪70年代初研究开发厌氧胶粘剂以来,已有许多个牌号投入应用,其性能不断提高,一些新品种如微胶囊厌氧胶粘剂等也已研制成功,我国厌氧胶粘剂性能和乐泰公司产品基本接近或相似。其品种系列有中国科学院大连化物所的XQ-1、XQ2、Y一15lo、V8叭天津合成材料研究所的YVl01#、YVl20#、YY-301#、rYY-302#等,上海科技大学的KE一1,中国科学院广州化学所的KYY_1、KYY_2、GY-340等,上海新光化工厂的铁锚300#、铁锚350#等。现已形成几个较大的系列化产品如GY系列、铁锚300系列、ZY系列、HH系列、QS系列等。而生产厂则以大连、广州、上海、山东烟台的产量较大。
 
近年来,随着工业发展的需要,特种厌氧胶粘剂也不断出现,如适应生产作业线连续化需要的快速固化厌氧胶粘剂j耐油、耐水、耐热、耐冲击等特殊要求的厌氧胶粘剂都有商品出售。
 
厌氧胶粘剂配方设计
从厌氧胶粘剂的组成可以看出,厌氧胶粘剂是由丙烯酸酯类单体、引发剂、促进剂、稳定剂、增塑剂和其他助剂制成的。厌氧胶粘剂性能的优劣,其关键在于配方设计。
 
丙烯酸酯类单体是厌氧胶粘剂的主要成分,主要包括丙烯酸或甲基丙烯酸的双酯或一些特殊的丙烯酸酯如甲基丙烯酸羟丙酯。
 
经实验和经验认为,丙烯酸酯类单体应占配比的90%以上。
 
引发剂的用量为1%~5%,视性能要求而定,厌氧胶粘剂常用的引发剂:异丙苯过氧化物、叔丁基过氧化物、苯甲酸过氧化叔丁酯、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、2,5-二甲基-2,5-二过氧化氢己烷,其中最为常用的是异丙苯过氧化氢,加人量为5%左右。
 
促进剂是在引发剂引发聚合时加速固化,而在贮存期间不起反应的物质,如含氮、硫和过渡金属的化合物。厌氧胶粘剂常用的促进剂:二甲基苯胺、二甲基对甲苯胺、三乙胺、丙二胺、三乙醇胺、二甲基甲酰胺、苯肼、四甲基硫脲、十二碳硫脲等。其中为常用的是含氮的胺类有机物。一般情况下,增加促进剂的用量可加快胶的固化速率,但使用量过大会影响胶粘剂的贮存期。为解决这一矛盾,可将促进剂配成表面活性剂使用,这样既缩短了固化时间.又不影响稳定性,而且还能拓宽厌氧胶粘剂的应用范围。
 
稳定剂是为提高厌氧胶粘剂的贮存稳定性而加入的,.其用草约为0.01%,常用稳定剂有对苯二酚和对苯二醌等。配方中加入增稠剂是为了增加韧性,调节黏度。 其他助剂包括增塑剂、触变剂、填料等,应视用途而定。
 
厌氧胶粘剂主要是按其用途分类的:螺纹锁固胶粘剂;圆柱形固持胶;平面密封胶;管螺纹密封胶;结构胶;真空浸渍胶等。
 
厌氧胶粘剂的优缺点如下。
优点:①不含有机溶剂、气味小;②单组分,使用方便;③试件外胶粘剂不固化而易于用溶剂清洗;④室温固化快;⑤固化后收缩小。
 
缺点:①工件的间隙、空气等因素对固化影响很大;②不适用于塑料基材等大部分非金属材料;③包装、贮存要求比较高。
 
厌氧胶粘剂基本概念
厌氧胶粘剂是指能起粘接、固定和密封作用的一系列厌氧固化特性的组成物,以下简称厌氧胶粘剂。厌氧胶粘剂(anaerobe)又名绝氧胶、嫌气胶、螺纹胶、机械胶。
 
它与氧气或空气接触时不会固化,一旦隔绝空气后就迅速聚合变成交联状的固体聚合物。所谓“厌氧”是指这种胶使用时不需要氧。
 
厌氧胶粘剂主要品种
厌氧胶粘剂是由多种成分组成的,特别是单体千变万化,其中每种成分的变化都有可能获得新的性能,因此厌氧胶粘剂的品种甚多,其分类方法也不统一。一般情况下可按单体的结构、单体的类别和强度、黏度分类,也有按用途分类的,较常见的分类方法是按单体的结构和用途分类。具体地说,按其结构可分为四类。
 
(1)醚型 以双甲基丙烯酸三缩四乙二醇酯为代表的结构。
 
(2)醇酸酯常见的有双甲基丙烯酸多缩乙二醇酯(如美国的乐泰290以及与富马酸双酚A不饱和聚酯混合的乐泰271、乐泰277等)甲基丙烯酸羟乙酯或羟丙酯(如国产的铁锚302、日本的三键1030.)等。
 
(3)环氧酯 其是各种结构的环氧树脂与甲基丙燧酸反应的产物。常见的有双酚A环氧酯(如国产Y-150、GV340等是环氧酯与多缩乙二醇酯的混合物)
 
(4)聚氨酯 其是异氰酸酯、甲基丙烯酸羟烷基酯和多元醇的反应产物(如美国的乐泰312、国产的GY-168、铁锚352和BN-601等)。实际上厌氧胶粘剂的产品很多是混合物,或是复杂的组成物,是难以简单分类的。 .
 
按用途可分为紧固件锁紧和密封、法兰面和管接头的密封、粘接固持和浸渗堵漏等。这种分类方法简单明了,易记易用,特别容易为用户所接受。尽管胶种有多种用途,但总有一种主要的用途可以作为分类的依据。
 
厌氧胶粘剂应用领域
厌氧胶粘剂的主要应用领域:机械装配、石油化工、电子行业、电声机电
 
(1)机械装配 电气、机械、汽车和飞机制造等工业中整机装配或零部件制造中螺丝防松、互相嵌接的轴的固定、螺纹管道接头和螺纹插塞的密封、发动机平面的密封、发动机等铸件针孑L浸渗密封等。
 
(2)石油化工 法兰的平面密封和管螺纹的密封。
 
(3)电子行业 小型电子元件与印刷电路板的粘接(UV固化厌氧胶粘剂)。
 
(4)电声机电 扬声器、直流电机磁钢的结构粘接。


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