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填料在膠粘劑中的應用大揭秘!趕緊收藏了

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發表時間:2018-08-27 14:50來源:金戈新材料

01、概述

膠粘劑是六大高分子材料(包括膠粘劑、涂料、塑料、橡膠、纖維、高分子基復合材料)之一,廣泛用于建筑行業,交通運輸、設備制造與維修,電子、電器工業,新能源設備制造,航空、航天、軍工領域以及醫療行業等領域。

02、膠粘劑的分類

按化學成分,膠粘劑主要分為:

(1)有機硅膠粘劑

(2)環氧樹脂類膠粘劑

(3)丙烯酸類膠粘劑

(4)聚氨酯類膠粘劑

(5)合成橡膠類膠粘劑

03、填料在膠粘劑中的功能

膠粘劑的組成主要包括基料、固化劑、增韌劑、稀釋劑、填料和改性劑等。而填料是一種在膠粘劑組分中不和主體材料起化學反應,但又可以改變其性能,降低成本的一種固體材料。其作用有:

(1)提高膠粘劑力學性能,起補強效果。有些聚合物分子間的相互作用力較弱,內聚能低,因此力學性能不高。選擇適當顆粒大小的填料,能起到補強效果。由于填料粒子的活性表面能與若干大分子鏈相結合,形成交聯結構。當其中一條分子鏈受到應力時,可通過交聯點將應力分散、傳遞到其他分子上。若其中某一條鏈發生斷裂,其他鏈仍起作用,不至于馬上危及整體,故可以大幅度地提高膠粘劑的力學性能。常用的填料,如金屬粉末、金屬氧化物等均可提高膠黏劑的壓縮強度、尺寸穩定性,但也會降低膠粘劑的某些性能,如剝離強度等。有機硅及橡膠中加入炭黑、白炭黑、碳酸鈣等可提高拉伸強度、硬度和耐磨性。

(2)降低膠粘劑熱膨脹系數和固化收縮率。膠體在固化過程中會因為化學作用而引起體積收縮,除此之外,由于膠粘劑與被膠物的不同的熱膨脹系數,還會產生熱收縮。這兩種收縮均會在膠層中產生內應力,造成應力集中,以至于引起膠層開裂或接頭破壞,直接影響膠接接頭的使用壽命。填料可以調節固化過程的收縮率,減少膠粘劑和被膠物之間熱膨脹系數的差別,并且阻止裂縫延伸,因此可以顯著提高膠接強度尤其是高溫下的剪切強度。

(3)增加膠的粘度,改善觸變性,改善操作工藝。加入填料可以起到增稠作用,避免膠液因在固化過程中流動而造成缺膠。還可改善膠液的觸變性能,以控制膠液的流動性,調節固化速度,延長使用壽命,利于操作施工。

(4)賦予膠粘劑新的功能。在膠水中加入導電良好的金屬粉末如銀粉,可配制成導電膠黏劑;導熱粉如銅粉、鋁粉、氧化鋁、氧化鎂、GD導熱劑等作填料,改善膠粘劑的導熱性;阻燃粉如氫氧化鋁等填料,提高膠粘劑的阻燃性;當加入特殊的導電炭黑、碳基鐵粉、磁粉作填料,則可制取特殊場合使用的導電或導磁膠粘劑;環氧樹脂中加入鉻酸鋅,提高強度保持率;加入Zr(SO3)2可降低環氧樹脂的吸水性。有的填料還可起到改善膠接接頭耐濕熱老化和耐鹽霧的作用。

04、膠粘劑中常用的填料的選擇要求

膠粘劑中填料的選擇有一定的要求,否則不僅不會改善膠的性能,還會影響膠的粘結性,起到相反的作用。一般填料的選擇有如下幾點要求:

(1)與膠粘劑量中的其它組分不起化學反應。
(2)易于分散,且與基料有良好的潤滑性。
(3)不含水分、油脂和有害氣體,不易吸濕變化。
(4)無毒。
(5)具有一定的物理狀態,如粉狀填料的粒度大小均勻等。
(6)應符合膠粘劑的特殊應用要求,如導電性、耐熱性等。
(7)成本低廉,來源廣泛,加工方便。

05、膠粘劑中常用的填料類型

膠粘劑種類繁多,不同用途的膠粘劑所用填料也各不相同,并且填料的種類、用量對膠粘劑的性能也有很大的影響。

下面我們從填料在膠粘劑中所起到的不同作用這一角度進行分類:

(1)提高其抗沖擊性能的填料有:石棉纖維、玻璃纖維、碳酸鈣、云母粉、鋁粉等;

(2)提高其硬度與抗壓性能的填料:金屬及其氧化物、石英砂、氧化鉻粉、瓷粉、鐵粉、水泥、碳化硼等;

(3)提高其耐磨性的填料:石墨粉、滑石粉、碳酸鈣、二硫化鉬等;

(4)提高其耐熱性能的填料:石棉粉、硅膠粉、酚醛樹脂、瓷粉、二氧化鈦粉等;

(5)增加其粘附力的填科:氧化鋁粉、瓷粉、鈦白粉等;

(6)增加其導熱性的填料:金屬粉如鋁粉、銅粉、鐵粉、銀粉,非金屬粉如炭黑、石墨粉,氧化鋁、氧化鎂,復合導熱填料如金戈新材的GD-S、HAR、FAR系列導熱劑等;

(7)增加其阻燃性的填料:含有結晶水的化合物,氫氧化鋁、氫氧化鎂、硅鋁酸鹽,及上述物質的改性物如金戈新材的FA、FM系列、FS系列改性產品等;

(8)增加其導電性的填料:炭黑、石墨、碳纖維、碳納米管、銀粉等;

(9)增加其潤滑性的填料:石墨粉、高嶺土、滑石粉、二硫化鋁粉;

(10)增加其導磁性的填料:磁鐵礦粉等磁性物質。

06、結語

填料是膠粘劑的主要成分,其制備、后處理和測試,尤其是粉碎過篩和活化處理及使用中的分散技術都對膠粘劑的性能起至關重要的作用。金戈新材對導熱阻燃填料的研究已有20+年的經驗,我司獨特的復合表面處理及多段活化工藝技術,使產品具有更強的應用適應性,且產品具有結晶完整、粒徑大小及分布范圍可控、吸油值低、活性高等特點,深受廣大客戶的喜愛。歡迎有意向客戶與我司洽談合作。

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