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水基膠換代的技術(shù)問題是什么

作者:東莞玉明        2013年1月3日

要正確決策是否向某種無溶劑型膠粘劑更新?lián)Q代,需要解決許多有關(guān)技術(shù)性問題的團(tuán)體的有效協(xié)作與嚴(yán)密的詳細(xì)調(diào)查。新型膠粘劑技術(shù)的成功應(yīng)用需要多方面決策者的介入,尤其是產(chǎn)品開發(fā)工程師、膠粘劑供應(yīng)商、應(yīng)用設(shè)備供應(yīng)商和最終產(chǎn)品消費(fèi)者。

   產(chǎn)品開發(fā)工程師決定膠粘劑的性能規(guī)格,如厚度,所要求的表面光潔性或被粘物的預(yù)處理以及結(jié)構(gòu)粘接強(qiáng)度。

   膠粘劑供應(yīng)商能很好地決定哪種產(chǎn)品能達(dá)成所設(shè)計(jì)的性能規(guī)格要求。他們也知道有關(guān)膠粘劑同被粘物相容性問題的細(xì)節(jié),這對(duì)產(chǎn)品開發(fā)工程師是需要的。

   應(yīng)用設(shè)備供應(yīng)商知道其設(shè)備的局限性與能力。這方面的專家可能從事廢物產(chǎn)生、耗能、膠粘劑的腐蝕性以及日常設(shè)備維修等工作。

   消費(fèi)者最終決定對(duì)所要求產(chǎn)品的總體質(zhì)量。

對(duì)水基膠粘劑非常重要的一些問題包括:性能要求(含粘接強(qiáng)度、耐久性、工藝適應(yīng)性等);應(yīng)用問題;固化技術(shù);混合選項(xiàng)。

應(yīng)當(dāng)注意工藝適應(yīng)性與應(yīng)用技術(shù)還包括設(shè)備與工廠布局等制造問題的結(jié)合。  

   (1)性能要求 膠粘劑的性能取決于其材料按最終用戶能接受的方式經(jīng)久且成功地粘接被粘物的能力。耐久性問題又包含:接頭處的工作載荷與應(yīng)力類型;適用溫度范圍;預(yù)期壽命。

   在物品的制造中使用膠粘劑需要分析該膠粘劑的應(yīng)用局限性。以確保生產(chǎn)線不受所選方法的不利影響。對(duì)膠粘劑需強(qiáng)調(diào)的生產(chǎn)問題包括:所期望的膠粘劑固定時(shí)間與定位;反應(yīng)方法學(xué);下陷與流動(dòng)性能;手工或自動(dòng)裝配;系統(tǒng)維護(hù)要求。

   要評(píng)價(jià)的一項(xiàng)重要性能是膠粘劑在應(yīng)用前后的涂膠厚度。伴隨干燥與固化,溶劑基與水基壓敏膠均失掉其涂膠厚度的50%~70%。故不同膠粘劑將需要不同的涂膠膠量以便達(dá)到所預(yù)期的涂膠厚度。這可能有生產(chǎn)與環(huán)境意義,如較長的干燥時(shí)間,干燥器要求和/或增加的空氣污染。  

   (2)應(yīng)用問題如已經(jīng)具備有可觀數(shù)量的溶劑基膠粘劑的應(yīng)用設(shè)備,制造商就會(huì)更看中水基膠而不是其他換代產(chǎn)品,因?yàn)樗鼈兡軕?yīng)用現(xiàn)有設(shè)備。這會(huì)避免新購應(yīng)用設(shè)備的成本,新維修方法與培訓(xùn)的停工成本以及對(duì)新設(shè)備的不熟悉性。所用膠粘劑的化學(xué)性質(zhì)必須同設(shè)備相容。例如,水基膠可能需要使用不銹鋼管與罐,以免生銹。

   (3)干燥與固化水基膠的干燥與固化依靠大型烘箱來揮發(fā)流動(dòng)載體并使膠固化。影響干燥與固化時(shí)間的變量包括以下烘箱特性:熱源、溫度、在烘箱中的停留時(shí)間、環(huán)流與通風(fēng)速度。由于水性流動(dòng)載體的揮發(fā)性較低,水基膠可能比溶劑基膠的干燥時(shí)間更長。但在烘箱中加上紅外加熱器可縮短干燥時(shí)間。

   溶劑基膠粘劑的干燥與固化依靠大烘箱來揮發(fā)載流體并使膠粘劑固化。流動(dòng)載體的85%~90%必須在干燥與固化期間揮發(fā),這一要求導(dǎo)致較長的流程時(shí)間。此外,大烘箱占用了工廠可用于其他生產(chǎn)活動(dòng)的廠房空間。

(4)混合選項(xiàng) 根據(jù)生產(chǎn)需要,可以將干膠同水在制造單位混合,也可購買預(yù)混型配方產(chǎn)品。前一方法需要高度小心才可取得合適的膠粘劑配制品。盡管在混合時(shí)可能發(fā)生錯(cuò)誤,且可能因此產(chǎn)生批次廢膠,但購買和運(yùn)輸較少量的干膠的成本仍可能比預(yù)混型配方產(chǎn)品低。購買可再用便攜物包裝形式的預(yù)混膠還有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):混合出錯(cuò)的機(jī)會(huì)少;供應(yīng)商負(fù)責(zé)膠的性能;可再用便攜物能容易地完全定位于設(shè)施中,且很少要求牢固安裝的鉛錘;為使膠粘劑用戶化或個(gè)性化,在轉(zhuǎn)運(yùn)容器中可以發(fā)生另外的混合;便攜物可返回到供應(yīng)商處再充裝所需膠,從而減少清理工作和包裝廢棄物。  

   (5)成功應(yīng)用水基膠的關(guān)鍵因素 有許多因素影響水基膠的成功應(yīng)用和水基膠的配制與混合過程(如若采用現(xiàn)場(chǎng)混合)。大多數(shù)面世水基膠都不是懸浮在液體中,而是乳液型。因此,水基膠粒子可能從水性流動(dòng)載體中沉降出來。故不管是否現(xiàn)場(chǎng)混合,保持水基膠的良好攪拌以便膠粒子沒有沉降機(jī)會(huì)總是重要的。這可能導(dǎo)致聯(lián)系著水基膠的另一個(gè)困難——發(fā)泡。過渡的攪拌或過高的泵送速率,都可能在膠中陷進(jìn)空氣泡,結(jié)果出現(xiàn)泡沫化并導(dǎo)致施膠時(shí)不平坦或產(chǎn)生空隙。

   在混合過程中要考慮的一個(gè)因素是臟物或雜質(zhì)污染膠粘劑配合物的潛在可能性。不管混合是發(fā)生在制造商處還是在供應(yīng)商處,都可能發(fā)生污染。像臟物之類的外來物可能影響粘合特性并潛在地降低耐久性和強(qiáng)度。過濾常用于溶劑基體系,對(duì)水基膠亦應(yīng)加以考慮。篩濾布能用于在微米級(jí)上除去在混合時(shí)可能已經(jīng)落進(jìn)配合物中的雜質(zhì)。過濾的完成可以在一種管道系統(tǒng)內(nèi),或可以將膠料灌注到過濾機(jī)上。在溶劑基體系中所用的過濾器不能用于水基膠;水基膠的粒子尺寸較溶劑基膠大,故需要的網(wǎng)眼尺寸比溶劑基膠大。