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混合比例對(duì)雙組份結(jié)構(gòu)膠性能影響探討

來(lái)源:廣州市白云化工實(shí)業(yè)有限公司  作者:劉正偉 蔣金博 張冠琦 陳文浩  日期:2015-4-9
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  摘要:本文根據(jù)GB16776-2005從硬度、拉斷時(shí)間、常溫拉伸粘接性和浸水后拉伸粘接性等方面探討了混合比例與雙組份結(jié)構(gòu)膠性能之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。試驗(yàn)結(jié)果證明,在推薦比例時(shí)產(chǎn)品性能最優(yōu),超出廠家允許比例范圍時(shí)混合比例對(duì)膠性能影響大,有安全隱患,并建議在使用雙組份結(jié)構(gòu)膠時(shí),要嚴(yán)格質(zhì)量管理,不要超出允許比例范圍。
  關(guān)鍵詞:雙組份結(jié)構(gòu)膠;混合比例;性能

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  由以上分析可以認(rèn)為:雙組份結(jié)構(gòu)膠在廠家推薦混合比例時(shí)最大強(qiáng)度值最大,在允許比例范圍內(nèi)時(shí),所測(cè)得最大強(qiáng)度值下降幅度較小;超出比例范圍后,最大強(qiáng)度值下降幅度急劇增大。

  2.3.2 常溫拉伸粘結(jié)性的最大強(qiáng)度時(shí)伸長(zhǎng)率

  2.3.1所測(cè)試的三個(gè)試樣的拉伸粘結(jié)性,拉伸粘結(jié)性中最大強(qiáng)度時(shí)伸長(zhǎng)率,見(jiàn)圖5。

  圖4所示三個(gè)試樣的最大強(qiáng)度時(shí)伸長(zhǎng)率與混合比例的對(duì)應(yīng)關(guān)系。如圖4所示,隨著B(niǎo)組分含量的增加,最大強(qiáng)度伸長(zhǎng)率逐漸下降。如果超過(guò)推薦的混合比例,B組分過(guò)多,膠固化后的最大強(qiáng)度伸長(zhǎng)率會(huì)降低,影響膠的彈性

  2.3.3 常溫拉伸粘結(jié)性的粘結(jié)破壞面積

  2.3.1所測(cè)試的三個(gè)試樣的拉伸粘結(jié)性,拉伸粘結(jié)性的粘結(jié)破壞面積,見(jiàn)表2。

  如表2所示,三種試樣在推薦比例范圍內(nèi),均粘接良好。而超出允許比例范圍,均出現(xiàn)小面積粘接破壞,分別為A試樣2%,B試樣8%和C試樣2%及5% 。

  由以上分析可認(rèn)為:雙組分結(jié)構(gòu)膠的常溫拉伸粘結(jié)性破壞面積,在允許混合比例范圍內(nèi),粘結(jié)良好;超出允許比例范圍,有可能會(huì)出現(xiàn)部分不粘的現(xiàn)象。

  2.4浸水后的拉伸粘接性

  2.4.1浸水后的拉伸粘接性的最大強(qiáng)度值

  按GB16776-2005測(cè)試了三個(gè)試樣浸水后的拉伸粘結(jié)性,最大強(qiáng)度值見(jiàn)圖5。

  圖5所示,三個(gè)試樣浸水后的最大強(qiáng)度受混合比例的影響明顯。三個(gè)試樣均在推薦混合比例時(shí)最大強(qiáng)度值最大,其中試樣A為1.35MPa、試樣B為1.23MPa、試樣C為1.33MPa。在允許比例范圍內(nèi)強(qiáng)度的下降幅度較小,其中試樣A為3%、試樣B為4.9%和試樣C為3%。超出比例范圍后,最大強(qiáng)度值下降趨勢(shì)明顯,分別為A試樣7.4%、B試樣12.2%和C試樣13.5%。

  由上述分析可以認(rèn)為:雙組份結(jié)構(gòu)膠浸水后最大強(qiáng)度值在推薦混合比例時(shí)最大強(qiáng)度值相對(duì)最優(yōu)。大于或小于推薦比例,最大強(qiáng)度均有下降,在允許比例范圍內(nèi)最大強(qiáng)度相對(duì)不明顯;超出允許比例范圍,最大強(qiáng)度下降較為明顯。

  2.4.2 浸水后拉伸粘接性的粘接破壞面積

  2.4.1 ,所測(cè)試的三種試樣的浸水后拉伸粘接性的粘結(jié)破壞面積,見(jiàn)表3

  如表3所列,三種試樣的浸水后拉伸粘結(jié)性破壞面積在推薦比例時(shí)均為0,粘接良好,;在允許比例范圍內(nèi)B試樣和C試樣出現(xiàn)小面積粘接破壞,其中B試樣為3%和5%,C試樣5%,但粘接破壞面積在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)。當(dāng)混合比例超出允許比例范圍時(shí),粘接破壞面積顯著增大,分別為A試樣10%及15%,B試樣30%及35%,C試樣10%和20%。

  由以上分析可以認(rèn)為:雙組分結(jié)構(gòu)膠浸水后的粘接性受混合比例影響較為明顯。在允許比例范圍內(nèi)時(shí),浸水后粘接性符合都能符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求;但超出允許比例范圍時(shí),浸水后粘接性明顯變差,不能符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

  2.5 雙組份硅酮結(jié)構(gòu)膠混合比例對(duì)性能影響機(jī)理淺析

  雙組份硅酮結(jié)構(gòu)膠通常由有機(jī)硅聚合物(詞條“聚合物”由行業(yè)大百科提供)交聯(lián)劑、固化催化劑填料(詞條“填料”由行業(yè)大百科提供)和其他添加劑組成。雙組份硅酮結(jié)構(gòu)膠的硫化反應(yīng)是靠催化劑來(lái)引發(fā)的。常用的催化劑有有機(jī)錫化合物(詞條“有機(jī)錫化合物”由行業(yè)大百科提供)、鉑化合物及其配合物,交聯(lián)劑正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷或他們的部分水解縮合物。其硫化反應(yīng)是α,ω—二羥基聚硅氧烷和交聯(lián)劑在在催化劑的作用下,交聯(lián)成三維結(jié)構(gòu)的硅橡膠彈性體

  雙組分硅酮結(jié)構(gòu)膠A組分主要由有機(jī)硅聚合物和填料組成,B組分主要由交聯(lián)劑和固化催化劑組成。隨著B(niǎo)組份用量的增加,交聯(lián)劑的用量也相應(yīng)增加,膠料的硫化速度加快,交聯(lián)密度增加,使得膠片變得硬而脆,伸長(zhǎng)率下降,強(qiáng)度相應(yīng)降低。不同的混合比例,主要是影響混合后膠體中的交聯(lián)劑和固化催化劑及其他添加劑的量。交聯(lián)劑和固化催化劑量的差異就會(huì)導(dǎo)致膠體固化后的膠體的交聯(lián)密度不一樣,進(jìn)而導(dǎo)致其三維立體交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)也會(huì)有明顯差異,所以其各項(xiàng)性能均會(huì)有相應(yīng)的差異。

  雙組份結(jié)構(gòu)密封膠生產(chǎn)廠家提供的混合比例和最佳混合比,均是嚴(yán)格按照雙組份膠的固化機(jī)理和大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得出來(lái)的科學(xué)參考標(biāo)準(zhǔn)。在最佳混合比例時(shí),膠體的硫化速度適中,其交聯(lián)密度去在最優(yōu)性能范圍,膠體的各項(xiàng)性能才能得到最可靠的保證。交聯(lián)密度過(guò)大,膠的適用期過(guò)短且膠體變脆,強(qiáng)度下降,伸長(zhǎng)率變短。交聯(lián)密度過(guò)小,膠的適用期過(guò)長(zhǎng)且膠體過(guò)軟,強(qiáng)度偏低,伸長(zhǎng)率偏長(zhǎng),固化不好,出現(xiàn)不粘帶來(lái)安全隱患。

  生產(chǎn)廠家開(kāi)發(fā)雙組分產(chǎn)品通常是在推薦混合比例基礎(chǔ)上,確認(rèn)產(chǎn)品的最佳性能數(shù)據(jù),同時(shí)在允許混合比例內(nèi)確認(rèn)其相應(yīng)性能數(shù)據(jù)以適應(yīng)用戶。允許混合比例范圍是基于用戶在使用環(huán)境條件變化的情況下,有一定調(diào)整的范圍以便環(huán)境條件一定變化范圍內(nèi),雙組分膠仍有較為理想的固化速度。但偏離推薦混合比例范圍,性能會(huì)有一定的變化,因此,雙組分生產(chǎn)廠家給出的允許混合比例范圍不宜過(guò)寬;同時(shí),考慮到用戶在使用過(guò)程中雙組分混膠設(shè)備計(jì)量波動(dòng)等因素,生產(chǎn)廠家給出的允許混合比例范圍不能給到明顯影響到產(chǎn)品使用性能的極端值。

  3 結(jié)論

  1) 在生產(chǎn)廠家允許混合比例范圍內(nèi),三個(gè)雙組分試樣測(cè)試的各項(xiàng)性能指標(biāo)均能符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求;但相比之下,試樣A的拉伸粘結(jié)性和浸水后的拉伸粘結(jié)性中最大強(qiáng)度和粘結(jié)破壞面積數(shù)據(jù)最好;最大強(qiáng)度和粘結(jié)性是結(jié)構(gòu)膠兩項(xiàng)重要指標(biāo),因此筆者認(rèn)為,試樣A性能較為突出。

  2) 雖然三個(gè)試樣廠家各自允許的混合比例不同,但所測(cè)得各項(xiàng)性能隨膠的混合比例的變化趨勢(shì)基本一致。隨著混合比例變大,膠的硬度變小,拉斷時(shí)間變長(zhǎng);常溫拉伸粘接性在允許比例范圍內(nèi)時(shí)比超出比例范圍性能更優(yōu):其中最大強(qiáng)度伸長(zhǎng)率隨混合比例的增大而增大,在推薦比例時(shí)最大強(qiáng)度值最大,粘接破壞面積最少;浸水后拉伸粘接性也在允許比例范圍內(nèi)比超出比例范圍性能更好:其中在推薦比例時(shí)最大強(qiáng)度值最大,粘接破壞面積最少。

  3) 用戶施工過(guò)程中,用戶可以考慮季節(jié)變化及環(huán)境溫度濕度進(jìn)行在廠家允許混合比例范圍內(nèi)調(diào)整,在允許的混合比例范圍進(jìn)行調(diào)整比例,對(duì)膠的總體性能影響不大。如果混合比例超出廠家允許混合比例范圍,對(duì)常溫拉伸粘性和浸水后拉伸粘結(jié)性性能影響明顯,最大強(qiáng)度值均有較明顯下降,粘結(jié)破壞面積會(huì)明顯增加超過(guò)5%,不再符合GB16776-2005的性能指標(biāo)要求,會(huì)帶來(lái)安全隱患。

  4) 基于雙組分結(jié)構(gòu)膠的特性,施工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格質(zhì)量管理;使用雙組分結(jié)構(gòu)膠時(shí)不能超出廠家允許的混合比例范圍。

  參考文獻(xiàn)

  【1】廖宏.粘接特種炸藥的雙組份室溫硫化硅橡膠的研究,碩士學(xué)位論文.成都:四川大學(xué),2003[D]

  【2】李婷婷,胡新嵩,陳精華.雙組份室溫硫化硅橡膠的研究進(jìn)展[J].有機(jī)硅材料,2010,24(6):391-393

  【3】王躍林,伍青,劉莉,周易生.有機(jī)硅結(jié)構(gòu)膠硫化性能的研究[J].有機(jī)硅材料,2003,17(6):7-10

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專(zhuān)家介紹

 張冠琦

鋁門(mén)窗幕墻委員會(huì)專(zhuān)家組

工作單位:廣州市白云化工實(shí)業(yè)有限公司

技術(shù)職稱:高級(jí)工程師

專(zhuān)業(yè):長(zhǎng)期從事密封膠的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用研究

專(zhuān)長(zhǎng):密封膠的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用研究

原文地址:http://www.52mqw.com/info/2015-4-9/38983-1.htm
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