季节环境变化对胶粘剂使用的影响

发表于:2017-01-19 来源:PU聚义堂
关键词: 胶粘剂

双组份聚氨酯胶粘剂良好的复合效果与多方面条件有关,其中工作环境的变化也是很重要的影响因素。也就是说,随着季节气候的改变,为了获得理想的复合效果,有必要对胶粘剂使用工艺作某些微调。

简单地说,影响复合的季节气候变化也就是环境湿度、温度两大指标的变化:具体而言在春夏两季尤其是梅雨时节,空气的相对湿度较大,甚至可达到饱和而秋冬两季则空气干燥、湿度小;就气温而言,夏季比冬季高出许多,两者之间最大可相差将近30~40℃(此处是以室内无暖气的南方地区为例来作比较)。

对于这些差异如不加注意,很可能在复合时会产生下列问题:空气潮湿时,胶粘剂经常固化不彻底,也就是干不透,残留黏性大,严重的甚至可在对复合膜作剥离时观察到有拉丝的现象,特别当薄膜本身吸潮性较大,比如用尼龙膜复合时就更容易产生这种现象。

其次,潮湿的空气会在上胶网纹辊上产生冷凝,从而将水分带入到胶盆中,随着时间的推移,粘合剂逐渐由透明变得混沌、发白,以至失去粘接作用;湿热高温亦使得胶粘剂的保存比较困难,配好的工作胶液如当天用不完,放置过夜之后,经常会发白结块,形成凝胶(果冻ㄠ状)。

与之相对的是,在冬季天冷时,之前没用完的工作胶液隔夜之后依然保持良好的透明流动性,甚至不必分批分次掺入新配的工作胶液内,就可直接拿来上机使用。另一方面,在气温较低的冬季,粘合剂会变得粘稠,流平性下降。当复合机高速运转时,胶盆内容易产生大量的气泡堆积在胶水表面以及上胶网纹辊边缘,这时有可能造成空泡转移,上粘合剂量不足,影响复合牢度;同时,由于流平分散性能不佳,复合膜的外观效果也会变差,比如胶粘剂的流平纹比较明显,有时呈橘子皮状,当用于复合铝箔或镀铝膜时,如果印刷面有大面积的白墨或浅色油墨时,更容易形成小白点、斑点;另外,由于冬季气温低,熟化房的温度与外界环境温度相差很大,如果保温措施做得不够到位,则热量的散失速度远比高温的夏季为快,这往往使得熟化房内温度达不到设置温度(一般为50℃)。因此熟化的效果亦受到一定的影响,在同等的熟化时间下,复合牢度有可能比夏季时偏低一些。

分析造成以上现象的原因,就要了解水分和温度对粘合剂的影响。首先,对于双组份聚氨酯粘合剂来说,水分如同其中的主剂即聚酯/聚醚多元醇一样,可与固化剂中的NCO基团反应。据测算,1g的水可以消耗掉26~32g的固化剂,当然,这是就纯粹的反应重量比而言,在实际当中,混入工作胶液内的水分在与固化剂反应时是与主剂相竞争的。但不管到底有多少水分参与了反应,这无疑是消耗了固化剂,使得其与主剂反应的量达不到原来设定的工作配比,因此也就造成了固化的不彻底和残留黏性。而粘合剂的粘度和反应活性则与温度有着很大的关联。粘合剂厂家给出的黏度值是以25℃为标准温度用旋转粘度计测量出来的,这意味着实际使用时,工作环境的温度在夏季可比其高出10余度,而冬季天冷时可能比其低上20℃有多。粘合剂的粘度正好与温度高低相反,即同样的粘合剂在温度高时表现出来的粘度值较低,流动分散性能好,温度低则粘度高,流平差。

另外,粘合剂的两个组份之间的交联固化反应,在温度低时反应速度慢,温度高时反应速度快,这也恰恰是为何要有熟化房的原因(加快固化反应速度,提高生产效率)。

针对这样的情况,在使用双组份聚氨酯胶粘剂进行复合时可根据环境变化做以下一些调整:如果空气潮湿,气温偏高,将固化剂的用量适当提高10%~20%,以弥补水分对其的消耗;经常用干爽的棉纱或布碎吸掉复合机上冷凝的水滴,防止其落入胶盆内;用不完的工作胶液可添加少量溶剂稀释,然后密封保管,如果条件允许,可置于小型冷柜内冷藏保管,这样效果更佳,下次再用时,在密闭情况下解冻,并与新配的工作胶液混合使用。

当冬季气温偏低时,配制工作胶液可适当多加一些溶剂以降低体系黏度,改善流平分散性,同时也减少了工作时胶盆内气泡的产生。但这样做工作胶液的浓度会有所降低,如不欲改变工作浓度,则可以用少量的丙酮取代部分醋酸乙酯,即使用丙酮与醋酸乙酯的混合溶剂来作为稀释剂,两者的比例可为2:8或3:7。此外,冬季低温时可把熟化房的温度设置稍为调高,以保证其实际温度能达到要求,以免影响熟化效果。

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