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塑料粘接:聚烯烃
2020年11月27日    阅读量:     新闻来源:中国化工网 okmart.com  |  投稿

聚烯烃的性能及用途

聚烯烃包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯及其它改性品种,生产聚烯烃树脂的原料极为丰富,它的价格低、用途广。以下介绍其中最重要的聚乙烯和聚丙烯两个品种。


(一)聚乙烯的性能及用途

聚乙烯是塑料品种中产量最大的一个品种之一,由乙烯聚合而成中国化工网okmart.com。聚乙烯按其密度可分为低密度(0.910,0.925),中密度(0.926,0.940)和高密度(0.941,0.965)三种。


高密度聚乙烯比低密度聚乙烯有较高的力学强度,较好的耐磨性、不透水性、抗化学药品性,较高的软化点。但其柔软性、耐骤冷、骤热性能较差。


聚乙烯塑料有很好的化学稳定性,在室温下面溶剂性好。只有在较高温度下才能够溶解在烃类溶剂中。几乎不被非氧比性的酸、碱和盐类所侵蚀。有一定的透气性,与其它塑料相比,聚乙烯有突出的电绝缘性能,由于它是非极性材料,其介质损耗和介电常数几乎与温度和频率无关,但介电常数与聚乙烯的密度有直接关系。在受热的情况下,密度降低会导致介电常数降低。由于聚乙烯只含有碳氢两种元素,没有极性元素存在,所以有良好的抗水性。

(二)聚丙烯的性能及用途

聚丙烯是发展最快的一种聚烯短树脂,它是由丙烯在特殊催化剂作用下聚合而得聚台物。目前大规模生产的是等规聚丙烯。


聚丙烯的密度小,约为0.90~0.91g/cm3,是现有商品化树脂中最轻的一种。聚丙烯与聚乙烯都是非极性烃类结晶聚合物。其力学性能如拉伸强度、屈服强度、压缩强度、硬度及弹性模量均优于低压聚乙烯,且具有特殊的刚性、延伸性。当聚丙烯经过定向拉伸之后,本身可以当作铰链,可弯曲100万次不变白,柔韧性也持久不变。耐磨性比聚苯乙烯好,但不及聚氯乙烯和有机玻璃。

聚丙烯的电绝缘性能优越,特别对于高频率的介电特性特别好,加以吸水率低,可用于无线电、电视的耐热绝缘材料。


它有较好的化学稳定性,除了对浓琉酸、浓硝酸外其它的化学药品几乎都很稳定。


聚丙烯的用途广泛,可制作各种机械零件,如活栓、法兰、齿轮、泵叶轮、汽车零件等,也可制作包装瓶、薄膜、容器医疗器皿、管材、水槽.电视机壳以及海底电缆;电线、人工心脏等。


聚烯烃的粘接方法

(一)热封法

对于聚乙烯薄膜的粘合:因为聚乙烯的熔点低,一般采用热封法。热封的温度为225~250℃,常使用玻璃纸和热封器。


聚丙烯薄膜的粘合:因为聚丙烯的熔点高,不能使用玻璃纸和聚乙烯所用的热封器,而使用脉冲热封器、加热熔断热封器、高频热封器、超声波热封器等。如使用聚乙烯所用的热封器,可在聚丙烯薄膜表面涂覆一层低熔点树脂,即热封用涂覆剂(密胺树脂、聚偏氯乙烯、聚氨酯等)。热封粘合强度,由于粘接装置不同和聚烯烃种类不同而不同。一般剥离强度为0.3~2.0kgf/cm。


(二)无表面处理用胶粘剂

当要求粘接强度不高时,聚烯烃表面可不进行处理。一般常用粘接剂为聚异丁烯或丁基橡胶的溶液(或乳液)。这些胶粘剂即使在没合处理的聚烯烃表面也有较好的粘接性。聚异丁烯不能硫化,而硫化丁基橡胶。若把聚乙烯加热至熔点以上粘接,可得到较高的粘接强度。


氯化丁基橡胶、溴化丁基橡胶是聚乙烯、聚丙烯与其它极性材料(例如:金属)粘接较好的胶粘剂。用苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物作胶粘剂,也能得到大的剥离强度。


实例:

聚乙烯薄膜与聚氯乙烯薄膜的粘接

1.胶粘剂配方

  氯磺化聚乙烯橡胶 100(质量份)

  古马隆树脂,20

  石油树脂,20

  叔丁基苯酚甲醛树脂 10

  氧化镁 2

  二氯甲烷 600

  二氯乙烷 400


2.各组分作用

氯磺化聚乙烯橡胶系高压聚乙烯的衍生物,为主粘剂,因主链结构与聚乙烯相同,因而对聚乙烯薄膜有一定的粘接力。古马隆树脂和石油树脂为增粘剂,酚醛树脂为活化剂,氧化镁为交联剂。


3.应用范围

不仅适用于聚乙烯薄膜与聚氯乙烯薄膜间的拈接,也适用于用于聚乙烯薄膜的粘接。


表面处理后用的胶粘剂

1.聚氨酯胶粘剂

聚乙烯薄膜粘接件经高压放电处理后,用聚氨能粘接能进行粘接,该胶粘剂由A、B两组分组成。用来粘接聚乙烯薄膜时配比为A:B=100:10。使用时可用油画笔将配制好的胶粘剂徐在处理过的表面上,第一次涂覆后放置5~10min,再涂第二次,再放置10~20min,然后将胶胶粘件粘接,在60℃下加压0.03~0.05MPa,固化4~6h即可。


2.环氧树脂-聚硫胶粘剂

经化学表面处理后的聚乙烯,可用环氧树脂-聚硫胶粘剂粘接。胶粘剂配方如下:

6101环氧树脂,100g

620聚硫橡胶,20 g 

氧化铝,10g

金刚砂,15g  

乙二胺,8g


操作:

先将环氧树脂与聚硫橡胶混合均匀,另将氧化铝与金刚砂也混合均匀后加到混好的树脂-橡胶中,并充分搅拌均匀,再加入固化剂乙二胺,搅拌均匀后立即涂敷于所要粘接的部件断面上(表面应清洁无油污),进行粘接,为了提高胶粘剂的固化速度,在涂敷粘接剂6h左右之后,可用500w的红外线灯烘烤10 h左右。


粘接聚乙烯时常用的胶粘剂有:聚异丁烯、环氧树脂、酚醛-丁腈、醋酸乙烯-乙烯(或丙烯酸)共聚物、聚丙烯酸酯类、聚酰胺、聚羟基醚、聚氨酯、有机硅等。


粘接聚丙烯时常用的胶粘剂有:丁腈橡胶、聚酰胺、酚醛-丁腈、聚羟基醚、聚氨酯、有机硅、环氧-聚酰胺等。


聚烯烃和金属粘接

聚烯烃和金届粘接有以下几种情况:

1、需要高粘接强度时,必须进行表面处理,处理后可用环氧树脂胶粘剂进行粘接。用这种胶粘剂进行粘接可得到大的剪切粘接强度,而剥离强度、弯曲、扭曲和冲击强度则很小。


2、若对剥离、弯曲、扭曲和冲击强度均要求较高时,采用金属结构胶粘剂进行粘接较好。例如:聚乙烯和金属的层压板。要求有一定的弯曲、扭曲、冲击和剥离强度时,可用丁腈橡胶、氯丁橡胶、聚氨酯等柔软的胶粘剂。


3、聚烯烃和金属粘接时,也可采用把聚烯烃熔融在金属上的办法,所得到的粘接强度也是很高的,这是因为聚烯烃熔融时被氧化,形成了各种极性基,增大了粘接性。但若氧化过度则使聚烯烃表面恶化,反而会使粘接强度下降,为了得到高强度的粘合,应严格控制涂敷时滚筒的温度和涂敷时间。


实例:

聚乙烯-铝多层结构的建筑板制造时,当分别对铝、聚乙烯进行表面处理后,不用胶粘剂,而是控制聚乙烯熔融粘合时涂敷辊筒的温度和时间,把处理过的铝板在240℃中预热,放入压机,待聚乙烯熔融后再充分加压,经过5~10min加热后,即可冷却固化。这种夹心板的拈接强度随着铝扳表面上聚乙烯浸润的程度而变化。


由于聚乙烯熔融时非常粘稠,它的浸润与时间、温度、粘度、压力密切相关。聚乙烯的熔体指数小,粘接的时间就长,而熔体指数大,粘接的时间就短。随着温度上升,时间延长,剥离强度增大,但到某一点,强度则急剧下降,这就是因为聚乙烯表面氧化过度所引起的。


标签:工程塑料化工应用技术中心聚合物塑料塑料原料塑料制品
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