胶粘剂粘合的表面处理:它是什么?您需要它吗?
说到粘合,您可能需要对表面进行处理,以使胶粘剂发挥最佳性能。但您如何知道需要进行哪些表面处理(如果确实需要的话)?
在本文中,我们将介绍为什么您可能需要处理表面。然后,我们将讨论不同的表面处理方法。在本文结束时,您将对您的应用所需的表面处理方法有更深入的了解。
为什么需要进行表面处理?
在描述为什么需要处理表面之前,我们应该解释一下表面处理的实际含义。
表面处理的字面意思是改变基材的表面,使其变成不同的状态。
但费尽心思去改变基材表面有什么意义呢?答案很简单。如果你没有以某种方式处理基材表面,某些胶粘剂将无法发挥有效作用。
我们将列出几个必须进行表面处理的例子:
- 当试图实现非常强的粘合时(例如使用环氧胶粘剂)
- 粘合低表面能(LSE)塑料(除非使用无底漆胶粘剂)
- 使用某些胶粘剂粘合玻璃时(除非使用无底漆胶粘剂)
这些只是需要处理表面的几个例子。但如果您想知道为什么需要处理表面,那只是因为胶粘剂几乎总是通过某种形式的表面处理实现更牢固的粘合。
如果您不确定您的表面是否会导致粘合问题,请观看下面的视频进行了解。
表面处理有哪些不同的方法?
既然您已经确定表面处理将对您的应用有益,那么您就需要了解不同的表面处理方法。本节将介绍这些方法及其重要性。
去除表面污染物
这种方法也称为“脱脂”,包括擦拭表面以去除表面的污垢和污染物。
清洁过程通常涉及使用无绒布和非侵入性清洁溶液(非侵入性意味着任何不会影响胶粘剂性能的东西)。
使用MS聚合物胶粘剂时,可以使用表面活性剂来去除表面油脂并提高胶粘剂性能。这种准备方法的主要问题是它不够全面。它很少能清除表面的所有污染物。仅通过擦拭表面并不能去除所有类型的污染物。
除非您使用无底漆的LSE胶粘剂,否则仅擦拭表面还不足以为粘合诸如LSE塑料之类的有问题的材料做好准备。无论您使用哪种结构胶,我们始终建议在粘合之前对表面进行“脱脂”。
甲基丙烯酸甲酯胶粘剂是唯一不需要这种表面处理方法的胶粘剂。然而,擦拭表面只会有助于其粘合。
打磨表面
机械研磨(通常称为打磨)是一种非常常见的表面处理方法。研磨可谓一举两得。它可去除表面的污垢和污染物,并增加粘合面积,从而提高粘合性能。
之前擦拭表面的方法会去除一些污垢和污染物。打磨表面将进入下一个阶段,并去除大部分污染物。
有些材料(如铝)表面有一层氧化层。这会影响某些胶粘剂形成牢固粘合的能力。
擦拭表面不足以去除氧化层。打磨可能是去除任何严重污染的最经济有效的方法。如果您尝试擦拭表面但无法去除污染,打磨可能是最好的选择。
但打磨表面并不总是理想的做法。您不能在用于美观目的的材料上使用这种方法。打磨会破坏美观。
大多数打磨技术也不一致。尤其是打磨,永远无法保持一致。首先,人类无法以恒定的速度施加恒定的压力。这种不一致意味着表面的磨损量不均匀。
即使使用机器人来消除人为缺陷,打磨垫本身也会磨损。同样,这意味着某些区域的磨损会比其他区域更严重。
磨损便宜而且有效,但是不一致。
化学预处理
这种表面处理方法比磨损更进一步。使用化学品(通常是某种形式的酸)来改变表面的物理和化学性质。
化学预处理的一种技术是“铬酸蚀刻”。酸在表面形成氧化层。这会导致表面积增大,表面能增加。最终使表面更容易粘合。
大多数化学预处理技术都会在基材表面留下某种层。这层附加层使胶粘剂更容易形成牢固的粘合。
通常,您会使用化学预处理来进行金属粘合应用。但化学预处理过程通常很困难、昂贵且耗时。这是因为您一次只能处理一种基材,如果要处理大量基材,则可能需要很长时间。
机械预处理
您可以选择几种不同的机械预处理技术。尽管如此,它们都具有相同的目的;改变表面的反应性并对其进行修改以获得更好的粘附性。不同的技术包括:
- 火焰处理:将表面暴露在气体火焰中,氧化表面并增加表面能。这对某些塑料来说可能是个问题,因为火焰会使表面变形。
- 电晕处理:将表面暴露于放电(很像电击)。热量使表面氧化并增加表面能,就像火焰处理一样。不过放电可能不一致。
- 等离子处理:等离子处理机将空气压缩成涡流并释放高压,形成等离子射流。然后,等离子射流清洁表面并增加胶粘剂粘合的共价点。等离子处理被广泛认为是处理表面最一致的方法。
所有机械预处理方法都能比大多数其他表面处理方法更彻底地清洁表面。它们还能留出表面以供胶粘剂粘合。
尤其是等离子处理,它已成为一种更受欢迎的表面处理方法。尤其是在汽车行业,等离子处理的多功能性和一致性是其越来越受欢迎的原因。
对于难以粘合的塑料和一些金属,通常会使用机械预处理方法。
表面涂底漆
底漆为液态,您可以将其擦拭到基材表面进行涂抹。
对表面进行底漆处理可有效地为胶粘剂粘合创造一个“新”表面。新表面可确保与胶粘剂形成牢固的粘合。您可以使用溶剂型或无溶剂型底漆。
底漆通常用于难以粘合的表面。低表面能(LSE)塑料和玻璃是大多数人会使用底漆实现牢固粘合的两个例子。
当然,有专门的胶粘剂可以粘合LSE塑料和玻璃,而无需使用底漆。但是,这些胶粘剂比使用底漆和“普通胶粘剂”更昂贵。
因此,涂底漆是一种廉价且简单的方法,可实现牢固的粘合。但是,它确实有一些缺点。这种表面处理方法的一大问题就是不一致。很难确保底漆在整个表面上具有一致的涂层。
您还需要注意底漆是否与胶粘剂和基材兼容。您可能会发现底漆与胶粘剂或基材不形成粘合。在将产品投入生产之前对其进行测试将允许您检查兼容性。
您需要哪种表面处理方法?
因此,在阅读完所有不同的方法后,您需要确定哪种方法最适合您的应用。答案从来都不是简单的。从来没有一种完美的表面处理方法。
我们建议,至少在涂抹任何胶粘剂之前,应彻底清洁表面。
如果您不准备花费大量资金进行广泛的表面处理方法,但仍想确保粘合力强,我们建议您考虑使用底漆或打磨表面。
如果您愿意花费更多的钱来确保一致的表面处理,那么我们建议您看看等离子处理。
尽管如此,最新技术意味着您可以获得只需极少表面处理的胶粘剂。我们始终推荐这些胶粘剂,因为它们意味着您不必担心不一致的表面处理会导致粘合失败。