选择最好的胶水来粘接铝 – 您需要了解的内容
在所有铝连接方法中,用胶水粘合铝可能是最复杂的。使用胶水的最大好处是它不会在短期或长期内对基材造成损害。有时很难选择正确的胶水。毕竟,您如何决定哪种胶水最适合您的情况呢?
您可能是一家大型运输制造商或建筑公司,正在寻找用于粘合铝的最佳胶水,但不确定从哪里开始。如果这些听起来很熟悉,那么您来对地方了。
作为胶粘剂专家,我们经常就这个确切的主题为制造和建筑行业的人提供指导。我们已经帮助数百家客户为他们的特定应用选择最好的胶水,并打算帮助您做到这一点。然而,“最好”是非常主观的。如果您想听听我们的意见,我们会说(总体而言)基于 MS 聚合物的胶粘剂是粘接铝的“最佳”胶水。
话虽如此,您需要考虑的因素还有很多。强度、固化时间和所需表面处理的程度都是在决定哪种选择是“最佳”选项方面发挥重要作用的因素。
在本文中,我们将介绍可以粘合铝的不同胶水。然后,我们将介绍不同的因素(例如强度、固化时间等)。在文章结束时,您将成为一名受过良好教育的买家,他们将能够选择最佳的胶粘剂解决方案来粘合您的铝材。
不同类型的铝如何影响粘合力?
铝是一种非常受欢迎的金属。它的重量轻、强度高,因此通常是结构性应用的首选。然而,它以其防腐蚀性能而闻名。
这些特性是它在制造业和建筑行业受欢迎的原因。母线板、大篷车复合板和建筑结构是使用铝材的例子,可能需要粘合。
铝有几种不同的等级,这些不同的等级有时对胶粘剂的反应不同。
一个典型的例子是阳极氧化铝。它已经接受的表面准备以减少腐蚀的威胁,这也会影响其有效粘合的能力。拉丝铝也比未经处理的铝更难粘合。
您也可以使用等离子处理或“高纯度”铝。这些表面处理最终会影响胶粘剂与金属的粘合能力。
归根结底,大多数等级的铝在粘合方面不会造成任何问题。不过,有些可能会更成问题,如果您担心该等级对胶粘剂的影响,请联系胶粘剂供应商,他们将能够为您提供指导。
在用胶水粘合之前,您需要准备铝表面吗?
表面处理不是一个非常具体的短语,所以请允许我澄清一下。在本节中,我们将讨论广泛准备表面。清洁表面(例如用抹布)可以称为表面处理,但它是粘合过程的重要组成部分,几乎不能称为广泛。因此,您必须始终在粘合前清洁铝材,但这并不是广泛的表面处理。
当涉及到广泛的表面处理时,我们始终建议您在粘合之前进行更广泛的表面处理。最初问题的答案是否定的,您不需要对表面进行广泛的准备,尽管广泛的表面准备会导致粘合力明显增强。这是因为铝是一种反应性很强的金属。它会形成一层“氧化铝”保护层,影响粘合强度。
通常在键合过程之前去除该氧化层。这就是我们所说的“广泛准备表面”。用砂纸“研磨”表面是去除这种氧化层的最常用方法。然而,其他研磨方法,如研磨垫也很受欢迎。以这种方式研磨表面必须在涂覆胶粘剂之前立即进行。
铝的表面可能会出现各种污染物。这些污染物会影响其粘附力。使用溶剂型擦拭布将去除大部分这些污染物,并为粘合表面做好准备。
一些胶粘剂,例如 MS 聚合物基胶粘剂,对表面处理不太敏感。只要表面干净且无污染,基于 MS 聚合物的胶粘剂就会形成良好的粘合。表面处理的水平会影响胶粘剂的性能。
更好的表面处理将导致更牢固的粘合。
您的表面处理程序越广泛,您就能有更多的胶粘剂选择。
粘接铝的最佳胶水是什么?
请记住,我们在本文中不是在谈论小型 DIY 项目。我们谈论的是需要结构胶粘剂来粘合铝的大型工业项目。
我们将开始讨论在这种情况下哪些结构胶粘剂最适合粘接,并分析它们的优缺点。
用于粘接铝的四种最佳结构胶粘剂是:
- 甲基丙烯酸甲酯 (MMA) 胶粘剂
- 环氧树脂胶粘剂
- 聚氨酯胶粘剂
- MS 聚合物胶粘剂。
我们现在将讨论一些可能成为您决策过程中症结的因素。
哪种胶水最强?
实力可能是决策过程中最大的因素。谁不想要强力胶水呢?此列表中的所有工业胶粘剂均可分为“强”和“结构”两类。这意味着它们能够取代机械夹具。
选择强胶粘剂还是非常强的胶粘剂将取决于应用所需的粘合面积和应力程度。
粘合铝的最强胶水是环氧树脂粘合剂。
按照从最强到最不强的顺序,每种胶粘剂的强度等级如下:
- 环氧树脂:可以粘合强度高达 30 MPa* 的铝
- 甲基丙烯酸甲酯胶粘剂:粘接铝时,它们的强度高达 25 MPa
- 聚氨酯:其强度可达 20 MPa
- MS 聚合物胶粘剂:它们的强度高达 5 MPa
MPa 是评估胶粘剂强度的等级。1 兆帕相当于每平方毫米 1 牛顿 (N/mm²)。所以 25 MPa 等于 25 N/mm²。给出的值是从重叠剪切测试中获得的。
尽管为了确保您达到环氧树脂和聚氨酯的最大粘合强度,您需要充分准备表面。
哪种胶水需要最少的表面处理?
表面处理通常是一项艰巨而费力的任务。因此,您可能希望一种需要尽可能少表面处理的胶水。MMA 在四种结构胶粘剂中需要最少的表面处理。MS 聚合物胶粘剂也是完全无底涂的,但可能需要活化剂才能实现全强度粘合。
这意味着在粘合之前不需要研磨表面。无需这种类型的表面处理,您仍然可以实现牢固的粘合。但我们仍然会推荐它。在使用任何粘合剂之前,您必须清洁表面。这通常包括用溶剂型擦拭布擦拭表面,以清除任何污染物并确保您获得牢固的粘合。
如果您可以使用表面活化剂,MS 聚合物胶粘剂将提供牢固的粘合,而无需磨损表面。
哪种胶水的固化速度最快?
多种因素会影响固化时间。然而,有些胶粘剂总是比其他胶粘剂固化得更快。
甲基丙烯酸甲酯的固化时间最快。它们也是最不易受温度变化影响的,这意味着它们的固化时间将是一致的。MMA 具有“快速固化”功能,这意味着它们会突然达到完全固化状态。
环氧树脂和聚氨酯的固化时间较慢,但要缓慢得多。这被称为“线性固化”,因为它会在持续的时间(通常为一周)内逐渐达到完全固化状态。环氧树脂和聚氨酯都可以在几个小时内达到操作强度。更强的环氧树脂需要更多的时间来固化。
您可以通过加热环境或铝(最好两者兼而有之)来加快环氧树脂和聚氨酯的固化时间。加快固化速度的正确方法将在胶粘剂供应商的技术数据表中提供。
MS Polymers 的固化方式再次不同。由于它们使用空气中的水分,因此它们从外到内固化。它们的固化速度大致为每 24 小时 3 毫米,并且非常容易受到环境变化的影响。尤其是水分含量,会影响 MS 聚合物的固化时间。如果环境中没有足够的水分,它们将无法治愈。
哪种胶水最灵活?
对于某些人来说,灵活性可能会破坏交易。特别是如果您将铝粘合到将要经历移动的结构(例如车辆上的某些部件)上。
MS 聚合物是您可以使用的最灵活的结构胶粘剂。
聚氨酯还具有高度柔韧性。这两种选择都将能够承受剧烈的运动。
一般来说,环氧树脂和 MMA 更脆,并且容易因剧烈运动而碎裂。但是,您可以对这些系统进行影响修改。有定制的 MMA 和环氧树脂,它们具有非常高的强度,但有一些运动适应性。
哪种胶粘剂对健康和安全构成的风险最大?
根据您的应用,与胶粘剂相关的健康危害可能在您的决策中起着重要作用。
您需要考虑几个因素:
- 您将使用的胶粘剂量
- 应用方法(手工或机器)
- 工作区域可用的通风装置
- 操作人员使用胶粘剂的技巧
- PPE 的可用性和成本
有关胶粘剂相关健康危害的信息可在安全数据表 (SDS) 上找到。SDS 还将为正确使用、储存和处置商品提供指南。
但是,您可能想知道,“这些风险是什么,哪些胶水比其他胶水存在更多风险?
让我们从风险较高的胶水开始。在粘接铝时,环氧树脂和聚氨酯基胶粘剂通常具有最严重的健康危害。
- 环氧树脂是一种皮肤致敏剂,这意味着反复接触会导致接触性皮炎,这可能会非常不舒服。最重要的是,用于固化环氧树脂胶粘剂的胺类固化剂会引起皮肤和眼睛刺激。
- 聚氨酯含有异氰酸酯,可引起皮肤、眼睛和呼吸道刺激,甚至有害。
环氧树脂和聚氨酯基胶粘剂可以安全使用。您可以通过正确的控制措施来减轻任何潜在风险。穿戴正确的个人防护装备、提供足够的通风和健康监测都是适当控制方法的例子。
控制方法因胶粘剂而异,因为并非所有聚氨酯和环氧树脂都具有相同的健康危害。
基于甲基丙烯酸甲酯的胶粘剂通常对健康危害不大。话虽如此,吸入甲基丙烯酸甲酯蒸气会引起肺部刺激、咳嗽和呼吸急促。长期接触甚至会导致肺部积液。
使用这些高风险胶粘剂时,良好的通风是必不可少的。
此外,基于 MMA 的胶粘剂可能非常易燃,并具有独特的气味。气味无毒,尽管这可能是一种相当不愉快的经历。MS 聚合物是迄今为止危害最小的。它们没有您应该注意的健康风险(除非您摄入它们,但我们认为这不会发生)。
粘接铝材时还应考虑哪些其他因素?
在选择哪种胶水是粘合铝的最佳选择之前,您还应考虑其他一些因素。
首先,一些胶水具有非常高的放热性。虽然您可能认为这是一种健康风险,但它远不止于此。这可能是一个非常重要的因素。例如,您不应大量使用 MMA。
当 MMA 基胶粘剂大量使用时,放热反应可能非常大,以至于产生的热量会造成重大损坏。此外,胶粘剂会发生化学变化,可能无法发挥预期作用。没有人想要这样,所以我们的建议是当你需要大量使用时,使用另一种胶粘剂。聚氨酯和环氧树脂基胶粘剂也会放热,但反应并不像 MMA 基胶粘剂那样严重。因此,放热更像是需要注意的事情,而不是令人担忧的事情。
最后要考虑的一点是耐化学性和耐水性。虽然此列表中的所有结构胶粘剂都具有良好的耐化学性和耐水性,但环氧树脂具有迄今为止最好的耐受性。
如何确定哪种胶水最适合您
如果不了解您的具体情况,我们很难说哪个选项最适合您。作为胶粘剂专家,我们告诉您胶水可以做什么。但是,我们理解每种情况都非常不同。
我们在本文中概述的不同因素是制造商和建筑公司最常见的交易破坏因素。他们通常能够确定他们想要什么(例如最高强度的胶水),并据此做出决定。因此,您应该能够根据上述因素确定哪个选项最适合您。但这并不总是那么容易。您需要知道如何为您的应用选择合适的胶粘剂。
如果您需要胶粘剂专家的帮助,您可以联系我们的团队成员。他们将能够指导您选择最适合您应用的铝粘合胶粘剂。但是,您可能想自己解决。