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低表面能聚烯烃塑料的简单粘合

通过编辑器|2013年5月1日

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经过Dan Shaw,Technology Manager,结构胶粘剂和Henkel公司OEM Marketing Manager Michael Williams

虽然PE,PP和LDPE等聚烯烃基塑料已被证明可用于无数应用,但它们难以与粘合剂粘合。

水上摩托车

传统的液体胶粘剂在低表面能聚烯烃塑料上不易湿化。为了在任何连接应用中实现牢固的粘结,粘合剂和基材之间需要良好的表面接触;粘合剂必须在塑料表面扩散或“浸湿”。为了有效地润湿表面,粘合剂的表面能必须等于或低于要粘接的基材的表面能。

这些传统的粘合剂很容易在诸如金属和高表面能塑料(如ABS和聚碳酸酯)的基材上潮湿,在大的粘结区域上实现牢固持久的粘结。但对于聚丙烯、聚乙烯、尼龙和其他表面能较低的塑料,传统的粘合剂仍然是液滴或珠状,从不覆盖基材表面,最大限度地扩大接触面积。

如果粘合剂没有充分润湿表面,并与要粘接的两个基材实现紧密的分子接触,粘合力就会很弱,粘接也不会很牢固。为了解决这一问题,制造商一直依赖于表面处理或表面处理来提高附着力和粘结强度。聚烯烃塑料的表面制备方法包括化学和物理处理,旨在增加基材表面的反应性和粗糙度。

常用的表面处理方法包括:
•化学激活塑料表面的引物;
蚀刻或表面粗化,增加键合部位的表面积,并向键合中添加机械部件;和
•将塑料暴露于等离子体,电晕或火焰的能量处理,增加基材的表面能,并除去抑制粘合的表面污染物。

虽然表面处理技术可以有效地提高粘结强度,但它们是制造过程中的一个额外步骤,既昂贵又耗时,通常需要处理和存储有害物质才能有效地处理聚烯烃。能量处理是暂时的——在暴露后很短的时间内,聚烯烃就会恢复到它原来的低表面能。

速溶粘合剂或氰基丙烯酸酯是用于粘合聚烯烃塑料的最常用的粘合剂。为了实现强键,必须在粘合剂施用之前用底漆处理底物。一旦固化,速溶粘合剂通常是脆性的,并且在必须承受冲击或撞击的应用中可能会失效。

洗碗机室内

一种聚烯烃接合器
为了帮助满足与粘合低表面能塑料相关的设计和生产挑战,Henkel Corp.介绍了一种新的粘合技术,以有效地结合聚烯烃,而不需要灌注或复杂的表面处理的时间和费用。

该胶粘剂,乐泰3035聚烯烃粘结剂,是一种两部分结构丙烯酸,达到卓越的粘结强度在HDPE, LDPE, UHMWPE, PP, ABS,尼龙,聚碳酸酯,PVC,环氧树脂,钢和铝。

乐泰- 3035 -典型的性能图

在一系列最终用途应用中提供良好的环境抵抗力,粘合剂可靠,始终如一地执行电器,ATV,户外电源设备,塑料管和车辆。在这种应用中,粘合剂提供了优异的耐水性,盐雾和非极性溶剂,如柴油,气体和机油。粘合剂可承受各种应力,包括剪切,冲击和休克。剪切强度为HDPE 1600 psi,LDPE上的600 psi,PVC上的1200 psi,金属上400-650 psi。

adhesive-properties-chart

聚烯烃粘合剂容易混合在不到15分钟的情况下易于含有许多塑料和金属,而没有表面制备或引物。夹具时间是粘合剂对粘合剂固化到部件可以在不损害键的情况下移动的程度所需的时间,并且随着基板而变化。在室温下仅24小时内发生全面治疗。粘合剂的工作寿命为2至4分钟,保质期为一年。

50毫升墨盒包装可提供准确的1:1混合比,以确保每次都能对高强度粘合剂进行适当的固化。粘合剂的两部分具有7500和60,000cps的粘度。这种低粘度允许材料用手动或气动涂敷器轻松分配材料。

完全固化时,粘合剂提供柔性且抗冲击的长期键。

pvc-pipes-and-adhesives

市场上也有类似的聚烯烃粘结剂,但需要的固定时间要长四倍之多。这些延长的夹具时间会增加制造过程的成本,因为零件必须储存或放置,而粘合剂固化到夹具强度。更快的夹具时间可以减少或消除与正在进行的累人工作相关的瓶颈。

现实世界的应用程序
3035聚烯烃粘结剂上市不到一年,已经证明了其在一系列制造应用中的适用性,从通信设备到医疗设备到车辆组件。

在无线通信设备的组装中,该粘合剂已取代氰基丙烯酸酯粘合剂技术,用于将构成电池组外壳的热塑性硫化组件粘接在一起。热塑性硫化基板是灵活和耐用的橡胶,设计承受持续暴露在粗糙的处理。但是热塑性硫化胶很难粘接。制造商使用氰基丙烯酸酯粘合剂粘合外壳,但在水下压力测试中,组件的失败率为30%,这个数字太高了,无法容忍。

新的聚烯烃粘合粘合剂有效地键合热塑性硫化酸盐,匹配基板的耐久性并承受极端温度和苛刻的最终使用环境。由于制造商改变了粘合技术,因此在接触相同的水下压力测试时,失败已经降至零。

聚烯烃粘结剂也在医疗设备组装应用中受到青睐。例如,治疗呼吸机的制造商已经取代甲基丙烯酸甲酯粘合剂技术(MMA),在其电机外壳组装过程中将铝与聚丙烯结合。因为粘合剂是透明的,它提供了一个更美观的粘合线。其15分钟的夹具时间大大加快了组件组装过程的MMAs,夹具在30分钟。

由于超高分子量聚丙烯(UHMWPP)不吸收水分,具有很低的摩擦系数和自润滑,很难粘结。但这种基板作用于暴露在清洗下的设备和设备上。在使用新型聚丙烯粘结剂之前,制造商使用机械紧固件将UHMWPP附着到其他基材上,通常是钢和其他金属。但污染物和细菌会在紧固件和基质之间的缝隙中积聚,危及生产过程的安全性。新的聚丙烯粘结剂取代了将超高分子量聚丙烯部件固定在暴露于冲洗下的设备上的紧固件。它可以永久保护UHMWPP,并形成完全密封,不受微生物影响。

塑料管携带从水到汽油的各种流体,管道制造商经常需要将多个聚乙烯管串联起来。在一根管子的末端进行拼接,然后用聚烯烃粘结剂粘接接接下一根管子。该粘合剂还用于粘接和密封玻璃纤维增强塑料配件到聚乙烯管。这些连接件用作固定其他部件的法兰。在所有这些应用中,粘合剂必须完全密封接头,以防止泄漏,并必须抵抗腐蚀性化学品,可能损坏组件。

该PO粘结剂可用于汽车和个人船只的类似组装挑战。在一个重型卡车的仪表板组装,聚烯烃粘合剂是用来连接聚丙烯手套箱到ABS仪表板的背面。一旦安装,这个手套箱组件携带沉重的内容物,坐在危险的靠近引擎,暴露在高温,严重振动和拉伸/剥离应力。用于此应用的粘合剂经受住了苛刻的操作条件,但需要6个小时来固定,减缓了组装过程。通过更换新的PO Bonder,制造商将PP/ABS装配的夹具时间减少到仅仅2小时,并使仪表板装配在同一天生产和运输成为可能。

聚烯烃粘结剂在个人船舶上的应用类似于在机动车辆上的应用。该粘合剂将托盘和储物室门粘结和密封到艇体上,也用于将各种夹子和配件粘结到车辆的框架和油箱上。在这些应用中,粘合剂必须经得起高温、紫外线、水分、盐水、溶剂(如机油和汽油),以及高冲击和振动。

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鹰尔公司
www.henkel.com


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标记:德国汉高

评论

  1. 有雾的说

    2015年7月6日下午5点51分

    我用等离子体在我的实验室中,粘合力量有很大的改善。我从未使用过Corona或Flame。

  2. Yossi Dor.说

    2016年12月4日凌晨1点47分

    我们需要对聚丙烯这种聚乙烯的表面进行粘附,您是否可以推荐适合汽车行业的产品。

告诉我们你的想法!取消回复

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