3M胶粘剂基础知识介绍

Bond Strength
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采用胶接的优点与局限
胶粘有什么优点？ 我们为什么要使用胶粘剂？
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胶接的五大优点

接头有韧性
– 吸收能量
• 避免接头处的应力集中

粘接薄型材料
– 降低成本 – 维持材料的整体性
• 无孔、洞等
– 分散应力 – 抗冲性能好

既粘接又密封
韧
Firm
Adhesion Properties
Maximum
粘性
内聚力特性
Cohesion Properties
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压敏胶的作用原理

压敏胶具有流动性, 能与被粘材料紧密接 合 压敏胶与被粘材料间 的相互作用

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初期与最终粘粘力
初期粘粘力 无驻留时间
Initial Adhesion No Dwell Time
Hard-to-adhere
金属Metals 聚碳Polycarbonate 聚酯Polyester 聚氯乙烯PVC 聚氨Polyurethane 丙烯酸 Acrylic
Polyvinyl Acetate 聚乙烯 Polyethylene 聚苯 Polystyrene 聚丙烯 Polypropylene 聚氟Teflon
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贴合压力

增加压敏胶与被粘物之间的接触面积，从而获 得更好的粘接效果 施加足够的贴合压力是至关重要的

背材 胶粘剂 被粘物
2013-8-20
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软性与韧性的压敏胶
韧性胶 Firm 软性胶 Soft
粘粘力
是否需要重复开闭 是否需要UL或其他认证
对颜色是否有要求 是否有或需要合适的涂胶设备 是否还有其他的特殊要求
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压敏胶简介
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压敏胶的定义
拥有持久的高粘度 应用时只需用手或手指施压 不需水, 溶剂或加热过程 有牢靠的粘粘力 有足够的内聚力和弹性
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剥离力与剪力的测试
剥离力 Peel
衡量 measures
粘黏力 Adhesion
剪力 Shear
衡量 measures
内聚力 Cohesion
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剥离强度 = 粘附力的衡量

用于表征胶粘剂对材料的亲和能力
180 deg
90 deg
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剪切强度: 表征内聚强度
胶粘剂基础知识介绍
胶粘剂常识介绍 使用胶粘剂的优缺点 胶接质量的衡量 胶粘剂产品的选择 压敏胶简介

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胶粘剂：是一类通过粘合作用，使被粘物 结合在一起的材料 胶粘：胶粘是一种固定方式，是用胶 粘剂将两个分离的部分结合成一个整体


胶粘 ： 是一种不可开启的固定方式
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胶粘剂产品分类
3M 胶粘剂产品家族
无固化胶粘剂 （压敏胶）
物理固化胶粘剂
化学固化系统
Scotch - Grip
溶剂型胶粘剂
Jet - Melt
Scotch - Weld
热熔胶
结构胶粘剂
传统型压敏胶
VHB 压敏胶系统
水分散胶粘剂
Fastbond
热固化 胶粘剂
多组分反应固化
橡胶型压敏胶
Adhesion Level
驻留时间 Dwell Time
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如何取得最大的接触面积


时 间 Time
– 胶需要时间流动
温 度Temperature
– 高温可以减低胶的粘性 – 促进胶的流动性
压力
压 力Pressure
– 促进胶的流动性 – 促进胶的表面浸润 – 避免气泡的产生
了解所粘材料
注意一切细节！



不光要确定是塑料、金属或是橡胶； 是否有表面喷涂（何种涂料）? 表面是否粗糙? 表面是否干净无污染?
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表面能
高表面能 High Surface Energy 容易粘接
Easy-to-adhere
低表面能 Low Surface Energy 难以粘接
丙烯酸压敏胶
先进胶粘剂 Acrylate
热固性胶膜
单组分 结构胶粘剂
2组分结 l 构胶粘剂
氰基丙烯酸 快干胶
有机硅压敏胶
Jet - Weld
潮气固化聚氨酯
பைடு நூலகம்
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不同类型胶粘剂性能
化学固化的 结构胶 物理固化的 橡胶类胶粘剂 溶剂型或热熔型 粘弹性压敏胶 有机硅 粘弹性压敏胶 丙烯酸 粘弹性压敏胶 橡胶型 粘弹性压敏胶 VHB
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指纹, 水, 油 和 注塑用的离型剂 尘埃, 石粉, 纤维持等
– 影响胶的黏性 – 减少有效的接触面积
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胶接的温度条件

胶接过程中的温度条件 胶接过程中基材的温度条件
使用过程中的温度情况 在此温度下暴露的时间多长

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其它的使用条件


– 工效提高 – 施工方便

粘接不同材料
– 避免材料间的电化学反应 – 吸收热胀冷缩的产生应力

外观漂亮
– 无焊接变形 – 无突出物 – 无疤痕
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胶粘剂层
* 胶粘剂可补偿不同
*
胶粘剂可同时完成 固定与密封
材料热膨胀系数不 同引起的变形
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出色的耐疲劳特性
胶粘剂所具有的柔性可以在受到疲劳载荷时伸展－复原， 吸收并耗散能量，可提供比一般机械连接高20倍以上的 耐疲劳应力能力。
最终粘粘力 驻留时间:
Ultimate Adhesion 72 小 时/ 70 癈
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软性与韧性的压敏胶

韧性压敏胶 Firm Adhesive
– 较小的初期接触面积 – 较低的初期粘粘力 – 须较长的驻留时间

软性压敏胶 Soft Adhesive
– 良好的初期接触面积 – 较高的初期粘粘力 – 较短或不须驻留时间
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表面能的影响
容易润湿的表面 (高表面能)
金属 * 打磨石材 * 纸、硬纸板 *木材 * 丙烯酸涂料 *有机玻璃 * 硬质PVC * ABS * 聚苯乙烯 Water Drop
难以润湿的表面（低表面能）
* 硅橡胶 * 氟塑料
* 聚乙烯 * 聚丙烯 * 聚酰胺 （尼龙) * 涂层处理后的纸张
用于表征胶粘剂自身的内聚强度及胶接 建立后的稳定程度
Dynamic Shear
Static Shear
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胶粘剂产品的选择
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胶粘剂的选用

第一步： 选定与材料相容的胶粘剂 第二步： 根据具体应用的条件，选定施工工 艺可行性好，合适的胶粘剂产品

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Dangerous!
* 注塑成形的塑料 * 软质 PVC (Vinyl) * 橡胶部件 * 未经处理的EPDM部件 Water Drop
Substrate
on clean metal surface Substrate surface on polyethylene
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表面污染
油脂,

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压敏胶的好处
不须涂布，混合等预处理步骤 一贯的胶量 使用上方便，快捷 可以模切成各种形状 无臭，无味和溶剂

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粘性和粘弹性
粘性
Viscous
粘弹性
Visco-elastic
弹性
Elastic
固体状
Solid
软
Soft
不乾胶
Pressure Sensitive Adhesives
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胶粘剂的局限
不存在一种“万能”胶粘剂
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胶接质量的衡量
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Cohesion/内聚力: 将同类离子结合在一起的吸引力， 材料内部的自身结合力。
Adhesion/粘附力: 将不同种粒子结合在一起的吸引力， 不同材料结合在一起的物质间结合力。