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船用胶粘剂:盐水会破坏胶粘剂吗?

船用胶粘剂:盐水会破坏胶粘剂吗?

选择粘合剂并非易事。需要考虑的因素太多,让人不知所措。强度、柔韧性和耐用性都是粘合剂需要考虑的基本特性。

但海洋应用又增加了一个额外的复杂性:盐水。大多数人都知道盐水的腐蚀性有多强。因此,人们自然要对盐水对粘合接头造成的损坏保持高度警惕。

我们经常被问到“盐水会损坏粘合剂和粘合接头吗?”

本文还将评估哪些因素会影响胶粘剂在船舶应用中的作用。读完本文后,您将更深入地了解选择船舶胶粘剂时应考虑的因素。

盐水对粘合剂的危害有多大?

也许令人惊讶的是,盐水对粘合剂的影响很小。事实上,我们可以说,与淡水相比,盐水对粘合剂的影响没有明显差异。

大多数人怀疑盐水有害,因为它会影响某些金属。每个人都知道盐水和金属不相容。这会导致生锈。

我们或许应该解释一下,盐水不会比盐水更能引起腐蚀。它只是加速了腐蚀过程。所以对于粘合剂来说,水中的盐分几乎不会造成什么影响。水本身才是真正的威胁。

水是一种溶剂,这一点并不为人所知。水(H2O)是一种极性物质,可以溶解其他极性分子和离子化合物。简单来说,水可以溶解大多数物质。这就是为什么盐首先会溶解在水中。

水是一种溶剂。它最终会使粘合剂降解。但降解过程通常需要很长一段时间。您通常会在几年后感受到水降解的影响(尽管这取决于我们稍后解释的情况)。

水也会引起其他问题。

粘合剂与大多数聚合物材料一样,会吸水。它们还可能通过粘合剂中的裂缝或粘合界面吸水。粘合剂吸水可能会引发多种问题,从而导致粘合失败。

正如您所预料的,海洋应用中会有大量水。因此,考虑粘合剂的耐水能力至关重要。

水如何影响粘合接头?

现在我们已经确定,水(H2O)而不是盐水才是真正的问题所在。现在是时候了解原因了。为什么水会增加粘合失败的可能性?

不幸的是,答案并不简单。水可以通过多种方式影响粘合接头。

水会降低粘合剂的黏度

我们已经知道,粘合剂会吸水。一旦水开始渗透到粘合剂中,就会开始造成严重破坏。

有趣的是,水蒸气(例如在潮湿气候下)比接触液态水(例如在海洋应用中)更有害。这是因为水蒸气可以渗透到粘合剂中并更容易沿着粘合剂传播。

膨胀是吸水的典型症状。膨胀会导致粘合剂塑化,使其更具弹性和柔韧性。

这反过来又会导致粘合剂失去抗拉强度,但拉伸伸长率增加。粘合剂强度降低,但柔韧性增强。持续接触水会继续削弱粘合剂。

一旦粘合剂不再暴露在水中(无论是液体还是蒸汽)并干燥后,它通常会恢复到以前的状态。

还要注意的是,不同等级的粘合剂的吸收率也不同。环氧粘合剂通常具有较高的交联度,因此更耐吸水。混合聚合物和硅基产品的吸收性通常更强。

制造产品所用的原材料也起着一定的作用。较便宜和精炼程度较低的材料会吸收更多的水分。

如果膨胀没有导致粘合力减弱(通常会减弱),那么水的侵蚀最终会彻底破坏粘合剂。这种水解过程会使粘合剂发生化学变化。它会削弱粘合剂的粘结强度并降低对基材的粘合力。

所有这些听起来都相当不祥和消极。我们应该注意到,这两个过程(吸收和水解)通常需要数年才能完成。然而,这取决于粘合剂的类型、粘合剂的等级以及它将面临的暴露条件。

有些粘合剂和应用可能只需几个月就能降解。但平均而言,这个过程需要数年时间才能完成。

关于胶粘剂的防水性,还有其他一些有趣的研究。一项研究发现,胶粘剂在承受负载并浸入水中时,其抗拉强度会增加。您可以在此处找到完整报告。

总之,水对粘合剂和密封剂的影响各不相同。在大多数情况下,水最终会降解和削弱粘合剂。不同等级的粘合剂和气候条件对粘合剂在水中的耐久性有不同的影响。测试是了解水的真实影响的唯一真正方法。

对于海洋应用,测试粘合剂的耐水能力至关重要。无论是盐水还是淡水,测试都能准确指示粘合剂的耐水性。

水会破坏基质

众所周知,水会导致大多数金属生锈。生锈是每个汽车制造商的噩梦。盐水会使生锈更加严重,这也是众所周知的。

但作为粘合剂制造商,生锈也是我们担心的问题。这是因为生锈会导致粘合失效。因此,在将金属用于海洋应用时,确保金属能够承受盐水的侵蚀非常重要。

尽管如此,水不仅会影响金属,还会影响海洋工业中一种非常常用的材料:复合材料。

复合材料(如玻璃钢或玻璃纤维)在海洋工业中非常常见,它们并不能免受水的威胁。

一种称为“起泡”的现象是由于渗透和复合材料的渗透性而发生的。当水和化学物质在复合材料内部积聚,造成压力使材料变形时,复合材料表面就会形成水泡。

通常,水泡内的水和化学物质的混合会使材料降解。尽管这很有趣,但您可能想知道起泡对粘合剂有何影响?

就像生锈会严重削弱粘合金属接头一样,起泡也会削弱复合材料粘合接头。如果起泡形成在粘合线附近或下方,情况尤其如此。

总之,水不仅会影响粘合剂,还会损坏海洋应用中使用的基材。

水损坏粘合界面

水不仅会损坏粘合剂和基材,还会损坏粘合界面。粘合界面是粘合剂分子与基材分子相互作用形成粘合的地方。

一旦水进入粘合剂,它就会沿着界面流动,造成严重破坏。由于水的极性,它开始与基材分子而不是粘合剂分子形成键。最终,它将沿着聚合物链和粘合界面传播,导致整个粘合接头分层。

该过程与对粘合剂本身造成的损坏类似。它对某些粘合剂和材料的影响会比其他粘合剂和材料更快。

这个过程的速度在很大程度上取决于材料类型和粘合剂类型。即使是不同等级的金属,失效速度也可能更快或更慢。

平均而言,水沿着粘合界面流动可能需要几年时间才能发挥作用。测试是了解粘合剂失效速度的最佳方法。

总结水对粘合剂的影响

要总结水对粘合剂的影响,我们首先要解释的是,通常这种降解过程需要数年时间才能发生。需要考虑的两个主要因素是粘合剂的等级和所使用的基材。

环氧树脂和丙烯酸等粘合剂在接触水时通常具有更好的性能。它们的化学结构和交联密度通常有助于确保它们保持坚固耐用。

您使用的基材也会影响粘合质量。一般来说,金属更容易生锈并导致粘合失败。玻璃钢和玻璃纤维也不能免受水问题的影响。

然而,GRP 或玻璃纤维的质量会严重影响降解速度。质量较高的复合材料起泡和降解的可能性要小得多。

尽管如此,船舶制造商必须了解,水(不仅仅是盐水)会对粘合剂的强度和耐久性产生重大影响。尽管防水性不是船舶粘合剂的唯一特性,但它是最重要的特性之一。

船用胶粘剂的重要特性是什么?

现在您了解了水对粘合剂的影响。您将了解确保粘合剂能够经受住水的侵蚀的重要性。但这还不够。船用粘合剂还具有其他一些重要特性。牢固耐用的粘合并不能确保防水性。

了解胶粘剂的海洋认证

您可能知道,海洋行业有很多认证。最著名的认证是 MED,通常称为 Wheelmark。

这是一项欧洲指令,旨在确保船舶工业设备和产品的质量和安全基准。它并不是针对船舶粘合剂的唯一认证。

英国劳氏船级社、挪威船级社和意大利船级社等船级社对粘合剂也有自己的规范。希望满足其标准的船舶公司必须确保粘合剂符合规范。

如果您为海洋产业供货或您从事海洋产业,那么在进行进一步的选择过程之前,考虑粘合剂是否需要认证是很重要的。

确保船用粘合剂足够坚固

在船舶周围,有几种不同类型的粘合剂应用。有些是结构性的(粘合对于船舶的结构完整性至关重要,如舱壁或玻璃粘合)。

其他是半结构性的(粘合不会影响船的结构完整性,但仍需要将材料固定到位)。然后是纯粹的密封剂应用(粘合剂只需要保持水进出)。

应用类型将决定您需要的粘合剂强度。例如,结构应用通常需要强度超过 20 MPa 的超高强度粘合剂。另一方面,密封应用则不需要那么高的强度。

强度要求完全取决于应用。但通常,“足够强”比“强”更合适。寻找最强的粘合剂并不是确保牢固连接的最佳方法。

在选择粘合剂之前,您必须了解接头需要多大的强度。这比大多数船舶制造商想象的更重要。高强度粘合剂通常会牺牲柔韧性和抗冲击性等其他特性,而这些特性对于海洋应用来说至关重要。

确保粘合剂能够应对船舶应用中的运动

大海波涛汹涌,难以预测。在极少数情况下,海面平静如镜,船只仍然可能弯曲并发生震动。但通常情况下,船在航行中都会遇到颠簸。它不断受到风浪的冲击。整艘船需要弯曲和移动以适应冲击并保持完整。

这时,关于强度与柔韧性的争论就出现了。大多数人没有意识到,对于粘合剂来说,柔韧性与强度同样重要。船舶应用尤其如此。由于船舶通常会经历运动,因此粘合剂必须能够适应并承受这种冲击。

当胶粘剂强度高时,它通常也会很硬,因此很脆。它不需要太大的冲击就会破裂和失效。即使强度很高,胶粘剂也可能无法承受冲击。强度与柔韧性是相辅相成的。随着粘合剂强度的增加,柔韧性会降低。反之亦然。平衡力量和灵活性很重要。特别是在运动和冲击力很大的海洋应用中。

确保粘合剂能够承受恶劣条件

我们在本文中详细讨论了水的影响。到此您应该明白,水可能会损害粘合接头的强度。

然而,其他环境因素也会影响粘合的耐久性。紫外线、化学物质和温度都会影响粘合剂的耐久性。

密封和玻璃粘合是两种主要会暴露于紫外线的应用。紫外线的影响与水的影响相似。但它会导致降解速度更快,特别是当粘合剂配方无法承受紫外线时。

聚氨酯粘合剂通常不太能承受紫外线照射。聚氨酯密封剂在长时间暴露于紫外线后通常会变黄,甚至开始剥落。

接触化学品和异常温度会严重影响粘合剂的性能。如果粘合剂用于发动机舱,则可能会接触化学品和高温。确保粘合剂能够承受这些条件并保持耐用性非常重要。

选择船舶胶粘剂时,一定要考虑生产的简易性

生产限制通常由粘合剂的选择引起。有时,对性能的关注会超过对生产效果的考虑。粘合剂的固化时间不仅会造成生产瓶颈,为确保牢固粘合而进行的表面处理也会占用宝贵的时间。

这就是为什么必须考虑在生产过程中有多少时间来准备表面并使粘合剂达到处理强度。其他考虑因素如存储、健康和安全以及易用性也很重要,因为它们会影响粘合剂对生产的影响。

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