塑料粘接-常用方法

1、塑料粘接常用方法塑料粘接常用方法 氰基丙稀酸酯UV光固化膠熱熔膠溶劑膠環(huán)氧膠瞬干膠或快干膠： 氰基丙稀酸酯分類：民用級502工業(yè)級樂泰（產(chǎn)品選擇）3M RITE-LOK（ 產(chǎn)品選擇）民用市場中常見產(chǎn)品是502 膠水。 工業(yè)生產(chǎn)對瞬干膠性能要求更加嚴格。特別在強度，耐溫性，耐濕性，白化性，老化性要求較高。塑料材料處理方式PVC（聚氯乙烯）無需表面處理PC（聚碳酸酯）無需表面處理PMM（聚甲基丙烯酸甲酯，俗A 稱有機玻璃）無需表面處理PA（聚酰胺樹脂，俗稱尼龍）無需表面處理ABS（ ABS塑料是丙烯腈（A） 、丁二烯（B） 、苯乙烯（S） 三種單體的三元共聚物）無需表面處理PET（聚對苯二甲酸乙二

2、醇酯,俗稱滌綸樹脂）需表面處理（3M RITE-LOK AC77）PBT（聚對苯二甲酸丁二醇酯）需表面處理（3M RITE-LOK AC77）POM（聚甲醛， 力學(xué)性能與鋼相近）需表面處理（3M RITE-LOK AC77）PTFE（聚四氟乙烯，抗酸抗堿，耐高溫，摩擦系數(shù)低）需表面處理（3M RITE-LOK AC77）PP（聚丙烯）需表面處理（3M RITE-LOK AC77）硅膠需表面處理(3M RITE-LOK AC77) 熱塑性塑料、熱塑性聚酯；熱固性塑料。熱塑性樹脂：熱塑性樹脂具有受熱軟化、冷卻硬化的性能，而且不起化學(xué)反應(yīng)，無論加熱和冷卻重復(fù)進行多少次，均能保持這種性能。凡具有熱塑性

3、樹脂其分子結(jié)構(gòu)都屬線型。它包括含全部聚合樹脂和部分縮合樹脂。熱塑性樹脂有：PE-聚乙烯、PP-聚丙烯、PVC-聚氯乙烯、PS-聚苯乙烯、PA-聚酰胺、POM聚甲醛、 -PC-聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜、橡膠等。熱塑性樹脂的優(yōu)點是加工成型簡便，具有較高的機械能。缺點是耐熱性和剛性較差。熱固性樹脂(thermosetting resin) ，是指樹脂加熱后產(chǎn)生化學(xué)變化，逐漸硬化成型，再受熱也不軟化，也不能溶解的一種樹脂。熱固性樹脂在固化后，由于分子間交聯(lián)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此剛性大、硬度高、耐溫高、不易燃、制品尺寸穩(wěn)定性好，但性脆。瞬干膠 對常用橡膠如三元已丙，聚氨酯橡膠，丁氰橡膠，合成橡膠有效粘接。3

4、MDP8005,DP460 可以對 PVC， PC， PMMA， PA，ABS 等材料無需表面處理直接粘接。DP8005 可以粘接PE， PP。可以達到材料破壞的強度。UV 光固化膠 在強度，白化性，耐老化性能方面優(yōu)于瞬干膠，但有一種材料必須是透明材質(zhì)，因此限制其應(yīng)用。常用于光電子行業(yè)。對 PET， PBT， PP， PVC， PC 等都有良好的粘接強度。在紫外線燈照射下可數(shù)秒固化。對于難粘材料需要電暈處理。國際市場中常見UV 膠。如 樂泰 UV 膠 ， DYMAX UV 膠 ， DELO UV 膠 。熱熔膠 也是常用塑料粘接材料。通過高溫把同種或不同種材料聯(lián)接在一起。溶劑膠 是塑料粘接常用方

5、法。主要應(yīng)用于易溶液塑料。如ABS，PA， PMMA， PVC， PC 等材料。一般主些材料可以氯仿或丙酮及其溶液粘接。對于難溶材料如PP， PTFE，硅橡膠等溶劑膠無法粘接。對于塑料韌性粘接可以選用3M 4693 。環(huán)氧膠 應(yīng)用于塑料料粘接需要改性，并對塑料表面進行處理。國際市場用于塑料粘接環(huán)氧類膠粘劑有3M DP460, DP420 等。 也可以用 LORD305 ， LORD306 ，施敏打硬等膠粘劑。難粘塑料包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烴和聚四氟乙烯、氟塑料 46 等含氟類高分子材料。這些材料很難用膠粘劑很好地粘接，只有通過特殊的表面處理才能達到較好的粘接效果。然而這些難粘

6、塑料常常具有其他高分子材料所不具有的優(yōu)點，如聚乙烯等聚烯烴類塑料，它們的成本低廉，性能優(yōu)良，易于加工成各種型材，所以被廣泛地應(yīng)用于日常生活中；而聚四氟乙烯俗稱塑料王，是綜合性能非常優(yōu)良的塑料，有極好的耐熱、耐寒和耐化學(xué)腐蝕性，被廣泛應(yīng)用于電子行業(yè)及一些尖端領(lǐng)域。正因為這些難粘塑料有如此廣泛的應(yīng)用，使得它們的表面處理技術(shù)顯得尤為重要，多年來， 研究人員從表面改性出發(fā)，進行了多方面的研究，積累了很多的方法。難粘塑料難粘的原因難粘塑料之所以難粘，有很多方面的原因，總結(jié)如下：1. 潤濕能力差一般膠粘劑在未固化前都呈流動態(tài)，粘接過程是膠液在粘接件表面浸潤，然后固化的過程，對粘接來說，潤濕接觸是粘接的首要

7、條件。液體與固體接觸，其潤濕程度可用接觸角表示，幾種塑料的表面特征數(shù)據(jù)見表 1 。 從表 1 可以看出水對它們的接觸角都比較大，表面張力小，接著能不大，潤濕能力就差，比較難粘。表 1, 幾種塑料表面特征數(shù)據(jù)水對其接觸角臨界表面張力接著能塑料名稱 ° N.cm-1 / N.cm-1氟塑料 46 115 178 420聚四氟乙烯114 185 431聚乙烯88 310 752聚丙烯78 342 7982. 結(jié)晶度高這幾種難粘塑料都是高結(jié)晶度物質(zhì)，所以化學(xué)穩(wěn)定性好，它們的溶脹和溶解都比非結(jié)晶高分子困難，當(dāng)與溶劑型膠粘劑粘接時，很難發(fā)生高聚物分子鏈的擴散和相互纏結(jié)，不能形成很強的粘附力。3.

8、 是非極性高分子聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等都是非極性高分子，它們的表面只能形成較弱的色散力，而缺少取向力和誘導(dǎo)力，因而粘附性能較差。4. 存在弱的邊界層這些高聚物難粘除了結(jié)構(gòu)上的原因外，還在于材料表面存在弱的邊界層。 這種弱的邊界層來自聚合加工過程中所帶入的雜質(zhì)，聚合物本身的低分子成份，加入的各種助劑以及儲運過程中所帶入的污染等。這種弱邊界層的存在大大降低了接頭的粘接強度。難粘塑料表面處理方法1. 化學(xué)法化學(xué)法處理難粘塑料，主要是通過處理液與高分子材料發(fā)生強氧化或腐蝕作用，使塑料表面的分子被氧化或扯去部分分子，這樣一來在材料表面就導(dǎo)入了羰基、羧基、磺酸基等極性基團，增加了表面與膠的粘附性，

9、同時由于扯掉了一些分子，使得表面粗糙度增加。綜合起來，改善了它們的非極性及浸潤性，增加了粘附性。這是目前研究的方法中效果較好、比較經(jīng)典的方法，但也存在一些明顯的缺點。比如處理過的被粘物表面變暗或變黑，在高溫環(huán)境下表面電阻降低、長期暴露在光照下膠接性能大大下降，使得此法的應(yīng)用受到很大限制。常用的處理聚烯烴的處理液有：鉻鹽硫酸法、過硫酸法。常用的處理氟塑料的處理液有氯磺化法、鈉 萘腐蝕法等。2. 熔融法此法的基本原理是：在高溫下，使難粘塑料表面的結(jié)晶形態(tài)發(fā)生變化，嵌入一些表面性能高、易粘合的物質(zhì)，如二氧化硅、鋁粉等，這樣冷卻后就會在塑料表面形成一層嵌有可粘物質(zhì)的改性層，由于易粘物質(zhì)的分子進入塑料表

10、層的分子中，破壞它相當(dāng)于分子間破壞，所以粘接強度很高，此法的優(yōu)點是：耐候性、耐濕熱性比其它方法顯著，適于長期戶外使用。不足之處是在高溫條件下，一些塑料會放出有毒物質(zhì)，而且塑料不易保持形狀。3. 氣體熱氧化法難粘塑料表面經(jīng)空氣、氧氣、臭氧之類的氣體氧化下，其表面粘接性能得到改善，尤其是臭氧法，基本不受材料中抗氧劑的不良影響，還可以在空氣中添加某種促進劑，如添加某些含N 絡(luò)合物，二元羧酸以及有機過氧化物等。氣體氧化法工藝簡單，處理效果顯著，沒有公害， 特別適用于聚烯烴的表面處理。但此法要求有與材料尺寸相當(dāng)?shù)墓娘L(fēng)烘箱或類似的加熱設(shè)備，這樣就使它的應(yīng)用受到一定程度的限制。 2 5 輻射法 將難粘塑料膜

11、置于一些可聚合的單體如苯乙烯、反丁烯二酸、甲基丙烯酸酯等中，用Co 60 輻射，使單體在難粘塑料膜的表面發(fā)生化學(xué)接枝聚合，從而使難粘高分子材料表面形成一層易于粘接的接枝聚合物，接枝后表面變粗糙，粘接表面積增大，粘接強度提高。這種方法的優(yōu)點是操作簡單、處理時間短、速度快，但改性后的表面耐久性差，且Co 60 輻射源對人傷害較大。4. 低溫等離子體法低溫等離子體是低氣壓或常壓放電（輝光、電暈、高頻、微波）產(chǎn)生的電離氣體，在電場作用下，氣體中的自由電子從電場獲得能量成為高能量電子，這些高能量電子與氣體中的分子、原子碰撞，如果電子的能量大于分子或原子的激發(fā)能就會產(chǎn)生激發(fā)分子或激發(fā)原子自由基、離子和具有

12、不同能量的輻射線，低溫等離子體中的活性粒子具有的能量一般都接近或超過碳 碳或其它碳鍵的鍵能，因此能與導(dǎo)入系統(tǒng)的氣體或固體表面發(fā)生化學(xué)或物理的相互作用。如果采用反應(yīng)型的氧等離子體， 可能與高分子表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引入大量的氧基團，使其表面分子鏈上產(chǎn)生極性，表面張力明顯提高，即使是采用非反應(yīng)型的Ar 等離子體，也能通過表面的交聯(lián)和蝕刻作用引起的表面物理變化而明顯地改善聚合物表面的接觸角和表面能，這種表面處理法的優(yōu)點是處理時間短、速度快、操作簡單、控制容易，目前已被廣泛地應(yīng)用于聚烯烴塑料的粘接表面預(yù)處理。但此法所用設(shè)備價格較高，且處理后的效果不穩(wěn)定，需要當(dāng)即粘接。5. 用 ArF 做激元的激光器處理

13、法這是目前國外采用的新方法。以日本都市大學(xué)Murhara 教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組最有代表性。它的基本原理是用激光器照射某物質(zhì)，使它與難粘高分子材料的表層發(fā)生反應(yīng)，其一， 可使該物質(zhì)與膜表面發(fā)生基團反應(yīng)，引進易粘合的物質(zhì)；其二，可使膜表層形成自由基，引發(fā)單體與其形成接枝共聚物，這樣就可達到改善粘接強度的目的。這種方法的優(yōu)點是簡便、安全， 還可以根據(jù)實際需要對難粘塑料的表面進行有選擇的改性：如選擇B(CH3)33 做反應(yīng)物質(zhì)，則改性后的表面是親油性的，而選擇NH3、 B2H6、 N2H4 或 H2O2 等做反應(yīng)物質(zhì)，則改性后的表面是親水性的，選擇芳香族化合物，則改性后的表面是油溶性的。綜上所述，各種處

14、理方法都是針對難粘塑料難粘的原因來改善難粘塑料的表面極性，降低接觸角，提高表面能及制品表面的粗糙度，消除制品表面的弱界面層，以提高難粘材料的粘附性能和粘接強度，使難粘材料不再難粘。對于這些表面處理技術(shù)，我們應(yīng)該全面掌握，靈活運用，達到最佳處理效果?？s寫代 號英文全稱中文全稱別名ABSAcrylonitrile-butadiene-sty rene丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物ABS樹脂AESAcrylonitrile-ethylene-styr ene丙烯腈/乙烯 /苯乙烯共聚物AES樹脂ASAcrylonitrile-styrene copolymer丙烯腈/苯乙烯共聚物AS樹脂NCNitro

15、cellulose硝酸纖維素賽璐珞EPMEthylene-propylene polymer乙烯 /丙烯共聚物乙丙樹脂EPSExpanded polystyrene聚苯乙烯泡沫發(fā)泡聚苯乙烯EVAethylene-vinyl acetate copolymer乙烯 -醋酸乙烯共聚物EVA樹脂GPPSGenerral polystyrene通用聚苯乙烯透明聚苯乙烯HDPEHigh-density polyethylene高密度聚乙烯低壓聚乙烯HIPSHigh impact polystyrene高抗沖聚苯乙烯改性聚苯乙烯K-樹脂Styrene- butadiene苯乙烯/丁二烯共聚物K膠LCPLi

16、quid crystal polymer液晶聚合物L(fēng)DPELow-density polyethylene plastics低密度聚乙烯高壓聚乙烯LLDPELinear low-density polyethylene線型低密聚乙烯線型高壓聚乙 烯MFMelamine-formaldehyde resin密胺 -甲醛樹脂密胺塑料PAPolyamide (nylon)聚酰胺尼龍PAIPolyamide-imide聚酰胺-酰亞胺PBTPoly(butylene terephthalate)聚對苯二酸丁二酯聚酯PCPolycarbonate聚碳酸酯PEPolyethylene聚乙烯PEIPoly(e

17、therimide)聚醚酰亞胺PESPoly(ether sulfone)聚醚砜聚苯醚砜PETPoly(ethylene terephthalate)聚對苯二甲酸乙二酯滌綸 （線型）樹脂PFPhenol-formaldehyde resin酚醛樹脂電木粉、膠木粉PIPolyimide聚酰亞胺PMMAPoly(methyl methacrylate)聚甲基丙烯酸甲酯有機玻璃POMPolyoxymethylene聚甲醛PPPolypropylene聚丙烯PPOPoly(phenylene oxide) deprecated聚苯醚聚苯撐氧PPSPoly(phenylene sulfide)聚苯硫醚聚次苯基硫醚PSPolystyrene聚苯乙烯PSUPolysu