EVA热熔胶对金属与塑料粘结性能的研究

研究#开发

弹性体,2009-02-25,19(1):33~34

CH IN A EL A ST O M ERICS

收稿日期:2008-09-25作者简介:刘文胜(1968-),男,河南永城人,工程师,主要从事机电工程方面的研究工作。

*河南神火集团煤电公司和许昌新龙公司梁北煤矿研究

资助项目。

EVA 热熔胶对金属与塑料粘结性能的研究

*

刘文胜

(河南神火集团煤电公司许昌新龙公司,河南许昌461000)

摘 要:研究了乙烯与醋酸乙烯共聚物(EV A)热熔胶及其主要成分,讨论了不同成分配比对热熔胶粘结性能的影响,最终确定当m (EV A )B m (松香)B m (石蜡)=100B 60B 20时,热熔胶对金属和塑料的粘结剪切强度最大为3.46M Pa 。填料碳酸钙质量分数小于10%可降低生产成本且剪切强度下降不大,质量分数超过10%时,剪切强度明显下降。

关键词:EV A 热熔胶;金属;塑料;粘结性能

中图分类号:T Q 433;T Q 437 文献标识码:A 文章编号:1005-3174(2009)01-0033-02

热熔胶是以热塑性树脂或热塑性弹性体为主要成分,添加增塑剂、增粘树脂、抗氧剂、阻燃剂及填料等成分,经熔融混合而制成的不含溶剂的固

体状粘合剂[1]。其中由于乙烯与醋酸乙烯共聚物(EVA)热熔胶制备方法简便,广泛应用于机械化包装、家具制作、制鞋、无线装订、电子元件及日常用品粘接,用量居热熔胶之首[2]

。又由于其具有粘接迅速、应用面广、无毒害、无污染等特点而被誉为/绿色胶粘剂0,引起越来越多的关注[3~6]。这也是当今世界胶粘剂发展的一个方向。随着塑料产品不断应用于机械行业,有关塑料与金属粘结问题成为现阶段人们研究的热点。本文研究了不同组分加入量对热熔胶粘结金属及塑料的性能影响,从而确定最佳配比。

1 实验部分

1.1 主要原材料

EVA 树脂:工业品,北京有机化工厂;松香:市售;石蜡:工业品,锦西化工五厂;轻质碳酸钙:工业品,佛山市玉峰粉体材料有限公司;PP 塑料:工业品,大连联合化工有限公司;铝片:市售。1.2 仪器设备

转矩流变仪:XSS -300型,上海科创橡塑机械

设备公司;万能材料试验机:CM T 52002型,深圳新三思电子公司。

1.3 样品制备

将原材料按一定配比,在温度150e 、转速30r/m in 的条件下,在密炼机中混合20min 左右,至完全熔化混均,倒入涂有防粘剂的器皿中制得热熔胶样。1.4 性能测试

按照GB/T 13936)92标准,对热熔胶粘结金属和PP 塑料的试验片进行测试,拉伸速度为15mm/min 。

2 结果与讨论

将密炼好的样品按照图1所示,粘结金属铝片与塑料PP 片,以备测试。

图1 金属与塑料PP 连接试样图示(单位:mm )

2.1 松香加入量对剪切强度的影响

聚合物熔融时粘度大,对被粘材料的浸润性和热粘性不好。增粘剂可以增加胶对基材的润湿

性、接合力,降低聚合物熔融粘度,从而提高粘接强度。松香增粘剂用量对EV A 热熔胶的粘接性能影响如图2

所示。

w (松香)/%

图2 松香用量对E VA 热熔胶的粘接性能影响

由图2可知,随着松香加入量的增加,EVA 热熔胶的粘接性能逐渐提高,但当松香用量超过一定值后,随着加入量的增加粘接性能反而下降。这是由于热熔胶体系的内聚力下降引起的。2.2 石蜡加入量对剪切强度的影响

石蜡是热熔胶性能最有效的调节剂,石蜡本身的熔融粘度很低,可以降低热熔胶的熔体粘度和表面张力,改善热熔胶对被粘金属、塑料的浸润性和粘附力,从而提高粘接性能。同时石蜡也可以提高热熔胶的浸润性和耐低温性能,降低成本。图3为石蜡用量对EVA

热熔胶的粘接性能影响。

w (石蜡)/%

图3 石蜡用量对E VA 热熔胶的粘接性能影响

由图3可知,剪切强度随石蜡用量的增加而提高,但加入过量的石蜡反使得强度下降。因为石蜡本身是烃类化合物,不含极性基团。2.3 填料碳酸钙的加入对剪切强度的影响

填料的加入可降低热熔胶的成本,降低热熔

胶的收缩率,防止胶接多孔性表面时发生渗胶;同时,对热熔胶力学性能产生重要影响。图4所示为碳酸钙用量对EV A

热熔胶的粘接性能影响。

w (CaCO 3)/%

图4 碳酸钙用量对E VA 热熔胶的粘接性能影响

由图4可知,当CaCO 3质量分数小于10%时,对剪切强度影响不大,当CaCO 3质量分数大于10%时,剪切强度明显下降。由此可知,Ca -CO 3填加过量会严重影响热熔胶的力学性能。

3 结 论

(1)增粘剂松香、石蜡都对EVA 热熔胶的性能有一定的影响,其最佳配比m (EVA)B m (松香)B m (石蜡)=100B 60B 20,此时最大剪切强度为3.46MPa 。

(2)轻质碳酸钙可以作为填料加入EVA 热熔胶,当加入质量分数小于10%时,可以降低成本;当加入质量分数大于10%时,剪切强度明显下降。

参 考 文 献:

[1] 徐炽焕.热熔胶粘合剂的开发动向[J ].上海化工,2000,

(1):33~35.

[2] 程时远.胶粘剂[M ].北京:化学工业出版社,2000.2.[3] 朱万章.E VA 热熔胶的主要成分及其对性能的影响[J].工

艺与设备,1999,20(1):24~29.

[4] 杨操.热熔胶在书刊装订中的应用及发展趋势[J ].印刷质

量与标准化,2005,(4):7~8.

[5] 高升平,郑桂富.EVA 热熔胶性能影响因素的研究[J].化

学工程师,2008,(5):4~5.

[6] 王益民.CaCO 3对EVA 热熔胶力学性能的影响[J].化学工

程师,2000,(4):20~21.

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