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硅酮密封膠是一種線型的以硅氧鍵為主鏈的多功能高分子材料,這種材料耐高低溫,耐腐蝕,具有優(yōu)良的電絕緣性、耐水性和耐氣候性。同時(shí)可粘接金屬、塑料、橡膠、玻璃、陶瓷等多種基材,已廣泛應(yīng)用于電子電器、照明、軌道交通、飛機(jī)制造、建筑等眾多領(lǐng)域。近年來(lái),隨著工業(yè)化技術(shù)水平不斷發(fā)展與提高,市場(chǎng)對(duì)硅酮密封膠的粘接性能要求也越來(lái)越高。因此,硅酮密封膠的粘接技術(shù)一直是研究的焦點(diǎn),本文將介紹硅酮密封膠的粘接原理,粘接性能改善方法與實(shí)際應(yīng)用。
1、粘接原理介紹
硅酮密封膠在實(shí)際應(yīng)用中,最重要的性能之一即是粘接性能,要求與被粘物之間的界面相互作用產(chǎn)生良好的粘接力。但在粘接構(gòu)件體系中,粘接力的來(lái)源是多方面的,主要有化學(xué)鍵力,分子間作用力,界面靜電引力以及機(jī)械作用力。其中,分子間作用力普遍存在于所有粘接體系中,其他作用力僅在特殊情況下才能成為膠黏劑與基材之間的粘接力來(lái)源。如化學(xué)鍵力在一些不同粘接體系中,就有離子鍵力、共價(jià)鍵力、金屬鍵三種不同形式,其粘接界面處產(chǎn)生的化學(xué)鍵力形式就與施膠的實(shí)際環(huán)境有關(guān);界面靜電引力通常體現(xiàn)在金屬與非金屬材料的膠構(gòu)體系;機(jī)械作用力主要體現(xiàn)在與一些多孔基材粘接上。無(wú)論以上粘接力在實(shí)際中以何種方式體現(xiàn),其中化學(xué)鍵力在實(shí)踐中均要強(qiáng)于其它方面產(chǎn)生的作用力。
在硅酮密封膠體系中,化學(xué)鍵模型被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)粘接功能的一種比較成功的解釋。硅酮密封膠中增粘劑成份一般以硅烷偶聯(lián)劑為主要成分,這類分子中含有兩種不同化學(xué)性質(zhì)的基團(tuán),一端為可水解基團(tuán),當(dāng)水解時(shí)產(chǎn)生硅醇,可以與基材表面的-OH形成氫鍵或者鍵合;另一端為非水解基團(tuán),可以與有機(jī)聚合物中的官能團(tuán)反應(yīng)或相似相溶,從而實(shí)現(xiàn)與有機(jī)樹(shù)脂的粘接。
2、提高硅酮密封膠粘接性能的方法
硅酮密封膠其主鏈Si-O-Si上鏈接的極性基團(tuán)較少,為了提高其粘接性能,一種常用的方法是在硅酮密封膠混煉時(shí)摻入硅烷偶聯(lián)劑,在體系中引入更多極性官能團(tuán),改善與被粘基材兼容性,潤(rùn)濕性,從而提高硅酮密封膠的粘接性能。雖然這種方法制備工藝簡(jiǎn)單,操作靈活,但是該法的實(shí)際粘接效果受限于硅烷偶聯(lián)劑的種類,用量,粘接基材的特性,聚合物的性質(zhì),應(yīng)用的場(chǎng)合、方法及條件。
另一種提高硅酮密封膠粘接性的常用方法為——打底涂,主要針對(duì)難以粘接的基材或要求耐久粘接性的場(chǎng)合。當(dāng)?shù)淄縿?a target='_blank' style='font-size:1em; border-bottom:1px dotted blue;'>預(yù)處理時(shí),溶液中的硅烷分子先與基材表面水分子反應(yīng),水解產(chǎn)生硅醇,再與基材表面形成氫鍵或化學(xué)鍵,間接提高硅酮密封膠的粘接性能。
此外,粘接基材物理處理,配方改性(詞條“改性”由行業(yè)大百科提供),主鏈基團(tuán)改性,改性與合成新的硅烷偶聯(lián)劑,探索新的粘接工藝等方法同樣有助于硅酮密封膠粘接性能的提高。
3、硅酮密封膠粘接性失效的可能原因
在實(shí)際應(yīng)用中,不能保證硅酮密封膠與所有基材均粘結(jié)良好。判斷硅酮密封膠與基材粘結(jié)性有三種形式:一是膠體內(nèi)聚層破壞;二是粘結(jié)界面破壞;三是兩種破壞形式均有。其中,不希望出現(xiàn)的是粘接界面破壞,在實(shí)際應(yīng)用中,導(dǎo)致粘接失效的原因可能有:
、 使用的基材本身就很難粘結(jié),如PP、PE等有機(jī)基材,由于其分子結(jié)晶度高、表面張力低,無(wú)法與大多數(shù)物質(zhì)形成分子鏈的擴(kuò)散和纏結(jié),因而無(wú)法在界面形成較強(qiáng)的粘附力。這種難粘基材,可以嘗試在基材表面打?qū)S玫淄枯o助粘接。
、 粘結(jié)產(chǎn)品本身問(wèn)題,只能對(duì)部分基材起作用。這種情況,建議更換硅酮密封膠。
、 養(yǎng)護(hù)時(shí)間不夠。按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,通常雙組分硅酮密封膠施膠后,需要養(yǎng)護(hù)14d,而單組分則要養(yǎng)護(hù)21d。在實(shí)際施工中,用戶可以根據(jù)實(shí)際情況,但至少需要保證雙組分硅酮密封膠施膠后養(yǎng)護(hù)3d以上,而單組分需要養(yǎng)護(hù)7d以上,如若養(yǎng)護(hù)環(huán)境的溫濕度偏低,則需延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間。
、 客戶使用雙組分硅酮密封膠時(shí),A、B組分調(diào)配比例不對(duì)或偏差較大。因此,在使用雙組分產(chǎn)品時(shí),一定要嚴(yán)格按照廠家要求的比例調(diào)配基膠和固化劑的比例,否則可能在前期固化中出現(xiàn)粘結(jié)性問(wèn)題。
、 未按要求清洗基材。由于基材表面存在的灰塵、污垢、雜質(zhì)等會(huì)阻礙粘結(jié),因此使用前要對(duì)基材進(jìn)行嚴(yán)格清洗。
、 未按要求涂抹底涂。在實(shí)際工程應(yīng)用中,要正確使用底涂液,嚴(yán)格避免由于使用方法不當(dāng)而引起的脫膠。
4、硅酮密封膠在工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用

目前,白云牌工業(yè)硅酮密封膠系列產(chǎn)品已拓展至照明、家電、電源、交通運(yùn)輸、消費(fèi)電子、光伏產(chǎn)業(yè)鏈及新能源汽車等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域,全方位、多維度地輸出各種粘接密封系統(tǒng)用膠解決方案。在 " 工業(yè)化 " 蓬勃之時(shí)與千行百業(yè)的伙伴達(dá)成了深入合作,共同繪制著使命藍(lán)圖,成就您的“放心首選”。