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定義
反應性熱熔膠是一種熱熔膠,它在加熱熔融狀態下具有粘性,可以進行粘結操作,同時它又能通過化學反應進一步固化,從而形成具有更高強度和穩定性的粘結。這種膠水結合了熱熔膠使用方便和化學反應固化膠粘結強度高的優點。
化學組成
主體聚合物:通常是由熱塑性樹脂構成,如聚氨酯、聚酰胺等。這些樹脂在加熱時會熔化,提供初始的粘性。以聚氨酯為例,它具有良好的柔韌性和彈性,能夠適應不同的被粘物表面,在未反應前就可以通過加熱實現初步的粘貼。
活性基團:含有能發生化學反應的基團,如異氰酸酯基(-NCO)、環氧基等。這些基團使得熱熔膠在粘結后可以與空氣中的水分、被粘物表面的活性基團或者添加的固化劑等發生化學反應。例如,異氰酸酯基可以和水分反應,生成脲鍵,這個過程會使膠水的分子鏈增長、交聯,從而提高粘結強度。
添加劑:包括增粘劑、抗氧化劑、填料等。增粘劑可以增加膠水的粘性,使其在初始粘貼階段能夠更好地附著在被粘物上。抗氧化劑則是為了防止膠水在儲存和使用過程中由于氧化而性能下降。填料可以調節膠水的物理性質,比如硬度、導熱性等。
固化原理
濕氣固化:對于含有異氰酸酯基的反應性熱熔膠,它主要是通過和空氣中的濕氣(水分)發生反應來固化。膠水涂布后,異氰酸酯基會與空氣中的水分子反應,分子鏈逐漸增長并交聯,這個過程可能需要幾個小時甚至數天,具體取決于環境的濕度和溫度。例如在相對濕度為 50% - 60%、溫度為 25℃左右的環境中,固化反應會進行得比較合適。
熱固化或雙組分固化:有些反應性熱熔膠需要加熱或者添加固化劑來引發固化反應。例如,含有環氧基的反應性熱熔膠,在加入特定的胺類固化劑后,環氧基會與胺基發生開環反應,形成三維網狀的交聯結構,使膠水的粘結強度大大提高。
優點
高效的粘結過程:在加熱熔融狀態下可以快速粘結,和傳統熱熔膠一樣能夠實現高效的自動化生產過程。例如在家具制造中,使用反應性熱熔膠可以通過熱熔膠槍快速將木材部件粘結在一起,提高生產效率。
優異的粘結性能:經過化學反應固化后,粘結強度比普通熱熔膠高很多。可以用于粘結一些對強度要求較高的材料,如在汽車內飾件的粘結中,反應性熱熔膠能夠牢固地將不同的塑料部件、皮革等粘結在一起,即使在復雜的環境條件下(如溫度變化、震動等)也能保持良好的粘結性能。
適應多種材料:能夠粘結金屬、塑料、木材、皮革等多種材料。在電子設備制造中,反應性熱熔膠可以粘結電路板上的各種元件,如將芯片粘結在電路板上,同時也能很好地粘結外殼等塑料部件。
缺點及注意事項
對儲存條件要求較高:由于其含有活性基團,容易與環境中的水分等發生反應,所以需要在干燥的環境中儲存。如果儲存不當,膠水可能會提前固化,影響使用。
固化時間受環境影響大:如濕氣固化的反應性熱熔膠,其固化速度和最終的粘結強度會受到環境濕度和溫度的影響。在濕度較低的環境中,固化時間會延長,粘結強度的提升也可能會比較緩慢。
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