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可预涂微胶囊型厌氧胶的性能1

   日期:2013-05-07     浏览:116    

中国胶粘剂网讯:

杨颖泰1,刘伟塘2

(1敝泄科学院 广州化学研究所 原厌氧胶组,广东 广州 510650;2惫阒菁岷旎工厂,广东 广州 510660)

摘要:可预涂微胶囊型厌氧胶是汽车等工业生产线上使用的重要胶粘剂,本文对其相关的一些性能特别是GAY系列和GY-560的工艺性能进行了简介。

关键词:可预涂;微胶囊化;厌氧胶;性能

前言

液态使用的厌氧胶已为国内外的工业生产部门所熟悉,成为机械工业生产中锁固、密封、粘接等工艺不可缺少的胶粘剂,然而,随着生产线自动化程度的提高和对质检方面的需求,就产生了一类新型的工业用胶即可预涂胶粘剂。可预涂胶的应用,将施胶工序提前和集中,使生产线上节约了许多涂布设备和施工人员,更加保证了施胶质量和提高了生产效率,在汽车等大规模使用自动生产线的工业中受到重视和应用。

1可预涂微胶囊型厌氧胶的技术发展

可预涂胶粘剂包括应用时反应固化和非反应固化两大类,就反应固化类来说,现在应用较多的有微胶囊化的厌氧胶和环氧胶,其技术和发展情况已有简介,近年,国内还出现可预涂有机硅锁固密封胶、耐高温可预涂微胶囊厌氧胶以及表层光固化的预涂型微胶囊厌氧胶等等。本文仅就其中已推广应用的水基微胶囊化厌氧胶进行讨论。

国外的微胶囊化厌氧胶开始应用于20世纪70年代,而我国则开始于20世纪80年代,当时的微胶囊化厌氧胶是真正地采用将厌氧胶液体微胶囊化的技术,将厌氧胶液滴用其他化合物进行包封或者将厌氧胶液滴的表层反应固化成膜,形成外壳为固体内部为液体的微胶囊。再与水基(当时还有用有机溶剂的)粘附剂、固化促进剂等等混合,制成可预涂的胶液。由于需要将含量最大的厌氧胶液制成微胶囊,因此制造成本较高。国内的水基型GY-540胶和溶剂型ZY-N1胶属于这类型产品。

在20世纪80年代(国内是80年代末),开始出现了一种制造工艺大为改进的微胶囊厌氧胶,其不再将量大的厌氧胶液制成微胶囊,仅将用量较少的引发剂、促进剂等制成微胶囊,即将厌氧胶液分散和悬浮在水基的粘附剂之中,液滴大小受到适当控制(一般是直径50~200 μm),再将其他组分混合到含有分散悬浮厌氧胶液滴的粘附剂液中,就形成水基的A组分,在涂布前与B组分(一般为引发剂如过氧化物的微胶囊)混合,用机械(或手工)涂布在需要预涂的螺纹件上,烘干,即形成可以较长期存放、在应用时因装配挤压使胶囊破裂反应固化的预涂(干膜)螺纹件。主要的技术包括掌握粘附剂的组成与制备以及多种(虽然用量不大)组成物的微胶囊化。微胶囊厌氧胶属于厌氧胶中较新和较高技术的产品,其组成和制造方法多是中外专利技术或者是技术诀窍,据不完全了解,国内还只有一个生产厂掌握了有关制备的全套生产技术。现正在应用的有国外乐泰Dri-Loc 200~205、STS、218、2015、2050以及国内广州坚红化工厂的GAY-560、540、520等产品中,不少是属于这类技术制造的产品。

作为关键技术之一的粘附剂,原则上均可以使用各种水基型化合物,例如水溶性共聚物、乳液、聚乙烯醇等等。在多篇专利文献上介绍的水溶性共聚物是属于水溶性有机酸(酐)的共聚物或混合物,例如马来酸酐与乙烯、马来酸酐与苯乙烯的多元共聚物或者是马来酸酐与其他组成的混合物等。这些都是水溶性并具有对被粘合材料表面有较好粘附力和将厌氧胶液滴长期稳定在控制大小的性能。

2微胶囊型厌氧胶的性能

国内20世纪80年代末至1995年研制了GY-560微胶囊厌氧胶和发表了简介,并在第一汽车制造厂和东风汽车制造公司等应用,现已生产出高强度GAY-560胶、中强度组GAY-540胶、低强度组GAY-520胶等三个牌号品种,例如GAY-560就是GY-560经制造工艺改进的产品。本文以这些产品特别是GY-560胶(现商品牌号称为GAY-560)和相应的国外胶为例,摘出部分实测数据供了解(国外胶仅作参考)。扭矩强度的测试,在国内液态厌氧胶习惯用M 10钢螺栓和无预加扭矩的方法,而在预涂微胶囊厌氧胶,国外也有使用磷化螺栓和有预加扭矩的方法,而本文数据中,除非另有说明,试件均为M 10钢螺栓和无预加扭矩,室温测试,并用TB表示破坏扭矩,TP表示平均拆卸扭矩,单位N·m。

2.1微胶囊厌氧胶的性能简介

现生产的三种国产不同强度级可预涂微胶囊厌氧胶的典型性能见表1。

表1 GAY-500系列微胶囊型可预涂厌氧胶典型性能

牌 号 外 观 预涂螺纹件的性能

破坏扭矩TB/N·m 固化速度/h 初 固 完 成 工作温度/℃

GAY-560 水基型,A组粉红

色糊状水液,B组白色粉末 钢件20磷化件31 0.5 24 -55ぁ120

GAY-540水基双组分型,A组

分黄色糊状液,B组分白色粉末 钢件16 磷化件22 0.5 24 -55ぁ120

GAY-520水基双组分型,A组

分蓝或白色糊状液,B组分白色粉末 钢件7 0.5 24 -55~120注: (1)A:B组分=100:36(质量)混合后应用(2)测试时M10钢螺纹件,没加预紧扭矩

 
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