涂布粘合
粘合是指“以粘合剂为媒介,利用化学性/物理性/化学物理性作用力,将两个面结合起来的✅状态”。下面将对粘合的原理、粘合剂的种类及功能性👍粘合剂进行说明。
粘合的原理
粘合的原理,大致可分为以下3种。
机械性结合
粘合剂进入材料表面的孔洞及凹凸并硬化进而实现粘合。这种效应被称为“锚定效应(沉锚效应)”。
- 被涂材
- 粘合剂
物理性相互作用
被视为粘合剂的基本原理,利用存在于所有“分子之﷽间的吸引力”——范德华力(分子间作用力)🍒进行粘合。 这种力也被称为“二次结合力”。
- 被涂材
- 粘合剂
化学性相互作用
利用被涂材与粘合剂的化学性相互作用,通过“原子之间的化学结合”,获得相对较强🐲的粘合力。也被称为“一次结合力”,包括共价结合、氢键结合等。
- 被涂材
- 粘合剂
- 化学结合
上述分类仅供参考。分类的方法有许多种,并不仅限于此。
粘合剂的种类与功能
粘合剂的分类
利用涂布进行的粘合,是通过用粘合剂“濡湿”被涂体,再进行“固化”,来实现物件结合的。粘合剂的类型有很多,包括液体状粘合剂以及通过将固体加热熔化再固化来🎃实现粘合的粘合剂等等。大致可分为以下3种类型。
- 一液型/二液型(聚氨酯/环氧树脂等)
- “一液型”的液体粘合剂,会在空气中的水分及热量的作用下硬化。“二液型”则通过混合主剂与硬化剂这2种液剂(二液混合)实现硬化。通常粘合强度要高于热熔型。
- 热熔型
- 加热熔化固体(块状或粒状)的粘合剂后进行使用。其特点是硬化时间短,硬化条件少。种类包括聚酯、烯烃、橡胶、EVA、PA类等。
- 反应型热熔型
- 对一般的热熔粘合剂赋予耐热性的粘合剂。会对大气中的水分反应并硬化。溶融温度、涂布温度均较低,适用于各类被涂体。
上述分类仅供参考。分类的方法有许多种,并不仅限于此。
带有功能的粘合剂
将𒁃物体相互接合在一起是粘合剂的基本性能,但是根据用途采用各种硬化方法、粘合速度,或对粘合层赋予导电性、耐久性、透明度、弹性等丰富功能及性质的“功能性粘合剂”,也正在被广泛使用。
种类 | 功能 |
---|---|
瞬间硬化粘合剂 | 高速硬化的粘合剂(在5秒以内高速硬化的粘合剂等) |
接触硬化粘合剂 | 在单侧涂布A剂,另一侧涂布B剂,使A、B接触后硬化。无需混合2种药剂的工序 |
UV硬化粘合剂 | 用于光透过性材料的粘合,在照射到UV(紫外线)时瞬间硬化 |
厌氧硬化粘合剂 | 浸透到螺丝的间隙等部位,一旦隔绝空气(氧气)就会硬化 |
性质 | 功能 |
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透明性 | 具有接近于镜头玻璃屈光率的透明性 |
导电性 | 具有吸收电磁波的功能,可避免电磁波干扰 |
耐热性 | 耐高温(氧化铝、氧化锆等无机类) |
弹性 | 延伸率极高。适用于热膨胀系数不同的异种材料间粘合及耐久粘合 |
刚性 | 通过并用电阻焊接等“点”式接合与粘合剂的“面”式接合,提高接合部的刚性(胶粘) |
还有其他具备密封性、绝缘性、难燃性、导热性、发泡性等各类性质及功能的粘合剂。
不断扩充的粘合剂用途
与粘合剂及涂布装置的多样化、高功能化一样,粘合接合的用途也正在各类领域不断增加。除了由显✅示器(LCD、有机EL)、智能设备(智能手机、平板电脑)等纤薄化发展孕育出的粘合剂极微少量涂布等精密粘合用途之外,在汽车、航空宇宙等领域,出于对轻量化、高刚性化异种素材强力粘合的需求,“结构用粘合剂”的使用也正在不断增加。
何谓结构用粘合剂
通常是指特化接合强度的粘合剂。粘合剂涂布可进行“面”式接合,能够实现轻量且高强度的接合。搭配使用点焊、螺栓、铆钉等“点”式接合,还能实ꦍ现刚性更高的接合。其中的代表性工艺,包括汽车车身组装工序中,与点焊并用的“胶粘剂”等。
结构用粘合剂的用途
早在半个世纪以前,结构用粘合剂就开始被用于以飞机、直升机为代表的航空航天领域,还包括超音速喷气式飞机、阿波罗宇宙飞船、航天飞机等。
如今,出于减轻环𒉰境负担、提高生产效🌄率的目的,随着以汽车车身为首的各领域复合材料(多材料)化,异材接合的需求也在不断增加。为此,轻量且高强度的“结构用粘合剂”,不再仅仅被用于宇宙开发这种高端、先进的领域,还开始在汽车等产品的量产领域受到关注。
- 结构用粘合剂的异材结合用途示例
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汽车领域 要件 以车身轻量、高刚性化为目的的复合材料接合 材料 铝制底盘+CFRP制驾驶室 接合方法 聚氨酯类结构用粘合剂+少量螺栓 各类电机的磁铁固定(FA用伺服电机等) 要件 耐高热、高强度的异种材料接合 材料 Nd(钕)磁铁+积层铁心 接合方法 SGA粘合剂(反应类丙烯酸树脂类粘合剂) 太阳能电池面板(人造卫星用) 要件 耐热循环(-150°C至+200°C)、耐放射线性、透明性等 材料 太阳能电池单元+盖板玻璃 接合方法 硅类粘合剂