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哪些因素会影响胶粘剂的固化时间?

哪些因素会影响胶粘剂的固化时间?

我们都经历过。坐着等待产品准备好使用。事实上,您自己可能已经说过很多次了。这太无聊了,就像看着油漆干了一样。

然而,在制造业中,这可能是一个大问题。在等待胶粘剂固化后再进入生产线的下一步或进行另一部分工艺时,情况尤其如此。胶粘剂固化时间会影响整体生产时间和产量。

胶粘剂固化所需的时间也并不总是一致的。有时可能需要比前一个月翻倍的费用。相同的产品,相同的基材,但固化时间要长得多。这是一个令人沮丧的问题,因为您只需要胶水来固化以进行下一步。

制造商经常问我们,在这种情况下发生了什么,是什么影响了他们的胶粘剂固化时间?通常有一个非常好的理由。有时它可能会稍微复杂一些。但总有解决方案。

本文将介绍可能影响胶粘剂固化时间的因素。然后,我们将为您探索潜在的解决方案,以评估哪一个听起来不错。

在本文结束时,您将能够确定胶粘剂固化时间存在变化的原因。然后,您将能够弄清楚如何对问题进行排序,并帮助您更快地进入下一个生产阶段。

您首先需要注意一件事。干燥时间和固化时间之间的差异。

胶粘剂的干燥时间和固化时间的区别

了解这两个术语之间的区别通常令人困惑。当我们被问到“为什么我的胶粘剂需要这么长时间才能干燥”时,第一步是澄清您指的是干燥还是固化。

互联网上有很多关于这个主题的技术术语。

简单来说,干胶就是表干。这意味着触摸时不会湿转移到手指或其他基材上。下图显示了湿胶是什么。这种胶水还没有“表干”。

然而,与固化胶不同,干胶或“无粘性”胶水尚未达到其全部强度。

固化后的胶水处于全强度并完全交联。此时,您真的很难去除胶水。固化总是比干燥需要更长的时间,除非胶水是命令固化的。我们将在本文后面讨论这个问题。

这一切意味着什么?这要看情况。但大多数时候,我们听到制造商说“胶水需要先固化,然后才能进入下一步”。虽然这不是一件坏事,但这是不正确的。胶水不需要完全固化即可移动结构或产品。

胶水需要达到处理强度或工作强度(我们称之为处理强度),然后才能移动或处理被涂胶的产品。当胶粘剂变得足够坚固,可以轻装上阵时,即可达到处理强度。这通常在 0.3MPa 左右。

在这个阶段,胶粘剂还没有完全完成其化学反应,因此还不能承受其全部预期的应力或力。因此,处理强度介于干燥和固化之间。

出于本文的目的,我们将坚持讨论固化时间。

现在我们了解了不同术语的含义,让我们来看看实际影响固化时间的因素。

哪些因素会影响胶粘剂的固化速度?为什么有些胶粘剂需要更长的时间才能固化?

也许您的胶粘剂通常需要一个小时才能固化,但突然发生了变化。现在您发现需要两个小时才能完全治愈。这是怎么回事?我们经常遇到这种情况,并且经常被问到发生了什么。这很令人困惑,对吧?

我们在这里需要确定的第一件事是您拥有的胶水类型。 单组分或双组分。根据您使用的胶水类型,不同的因素会影响固化时间。

温度是影响固化时间变化的最大因素

温度会影响单组分和双组分胶水的固化时间。周围环境的温度以及基材的温度将对固化时间产生很大影响。如果太冷,胶水需要更长的时间才能固化。

环境温度应在 15ºC – 25ºC 之间,但低于 5ºC 的温度就太冷了。基材应尽可能接近环境温度。遵守这些指南将加快胶粘剂固化时间。

我们经常遇到胶粘剂固化时间随机变慢的情况。事实上,这种情况非常普遍,以至于我们可以预测何时会收到这些问题。在北半球,4 月初和 10 月底左右是我们收到这些问题的时候。

这是有充分理由的。在北半球,4 月初左右,制造公司通常会关闭冬季供暖。这是有道理的,白天足够温暖,可以证明没有暖气是合理的。但是,有一个问题。夜间温度仍然足够低,足以对胶水的固化时间产生重大影响。

10 月底的情况正好相反。天气还不够冷,不能打开暖气。然而,夜晚变得足够寒冷,严重影响了固化过程。

湿度也是影响固化时间的一个因素

温度并不是影响固化速度的唯一环境因素。湿度对单组分胶粘剂的固化速度也有很大影响。湿度增加等于湿度增加。当水分较多时,胶粘剂固化得更快。

双组分胶粘剂不受湿度水平的影响。然而,一些单组分胶粘剂(如 MS 聚合物)需要水分才能固化。因此,如果胶粘剂需要水分才能固化,请确保有足够的湿度。

过度涂抹可能会减慢胶粘剂的固化时间

使用单组分胶粘剂时,应注意不要使用过量。一个区域中的胶粘剂体积越大,固化速度就越慢。这是因为单组分产品在空气中的水分作用下从外表面向内固化。

由于双组分胶粘剂不受水分含量的影响,因此过度涂抹不会以同样的方式影响其固化时间。但是,鉴于不会导致超额和浪费,我们始终建议避免过度应用。

最终,许多不同的因素都会影响胶粘剂的固化速度。我们没有提到可能影响您固化速度的所有因素。但是,我们提到的因素是最重要的,您应该先研究它们。

然而,对胶粘剂固化时间影响最大的是温度。我们建议您先查看这一点,然后再查看可能影响它的其他因素。

您可以做些什么来加快胶粘剂的固化时间?

在这一点上,您可能会发现自己有两种情况。

  1. 您已经使用可靠的胶粘剂几个月了。没问题。直到最近。胶水的固化时间开始明显延长,这对其余的制造过程和产量产生了巨大影响。
  1. 您最近购买了新的胶粘剂。您购买该胶粘剂的前提条件是它在 20 分钟内固化。现在,您实际上是在生产线上使用该产品,固化大约需要 40 分钟。

无论情况如何,您都可能看起来被困住了。不要害怕,总有办法解决这个问题。

在这两种情况下,请查看胶粘剂涂覆处周围的环境温度。在情况一中,周围环境的温度很可能已经发生了变化。在第二种情况下,您的周围环境可能足够寒冷,足以影响固化时间。

无论哪种方式,您可能都没有想过温度能够像这样影响固化时间。那么你能做什么呢?

加速胶粘剂固化的自然方法

加热胶粘剂。胶粘剂的涂布前、涂布期间和涂布后升温改变了游戏规则。

“有一个不成文的规定,环境温度每升高 8°C,固化时间就会减半。”

我们也可以说相反的话,环境温度每降低 8°C,固化时间就会增加一倍。

保持储藏温暖

保持储存温暖,但不要太热。环境温度高于 40°C 将显着增加预聚合的可能性。21-23°C 是一个很好的目标温度,以便在夏季或冬季实现一致的固化时间。但是,对于大多数胶粘剂系统来说,5-25°C 之间的温度是可以接受的。

确保有足够的湿度水平

如果是单组分胶粘剂,请确保空气中有足够的湿度和水分含量。可能需要添加额外的水分以实现一致的固化

应用后保持温暖

申请后同样重要。确保胶粘剂固化的房间不会明显变冷。涂布后保持胶粘剂温暖更有可能产生更快的固化时间。

如果您已经尝试了这些解决方案,但仍然没有将您的固化时间增加到所需的长度,请不要担心。还有更多潜在的解决方案。

如前所述,对于单组分胶粘剂,过度涂抹会显著减慢固化时间。检查操作员是否过度涂抹粘合剂。

提高胶粘剂固化速度的非常规方法

如果这些更“自然”的方法都没有奏效,那么你应该看看更非常规的方法。

禁止增加固化时间的方法

大多数催化剂和固化剂早已被禁止使用。它们的毒性水平使它们被认为太危险而无法使用。但近年来,命令疗法越来越受欢迎。

命令固化

命令固化通常是提高胶粘剂速度的最后手段。它使胶粘剂受到温度升高或紫外线的影响。这样,您就可以控制胶粘剂固化时间的速度。不过,它仅适用于某些类型的胶粘剂。环氧树脂和一些丙烯酸基胶粘剂可以命令固化。

如果胶粘剂的固化时间很慢怎么办?

毕竟,您仍然没有达到您想要的治愈时间。现在是时候质疑您是否拥有适合这项工作的胶粘剂了。

现阶段有两种选择。

  1. 保持胶粘剂的化学成分相同,但改变配方以获得更快的固化时间。
  2. 完全更换胶粘剂。

选项 1、不太可能对生产线造成太大干扰。您已经知道胶粘剂与基材一起工作,您只是想要更快的固化时间。虽然可能还有其他副作用,例如变得更脆或耐用性降低,但此选项肯定会粘合并且固化时间更快。请联系您的胶粘剂制造商,他们应该能够为您提供此选项的帮助。

选项 2、是它变得稍微困难的地方。更换胶粘剂从来都不是一件容易的事。我们知道这一点。但需求是必须的,而且胶粘剂固化时间不会神奇地自行加快。那么还有哪些其他的胶粘剂选择呢?

哪种胶粘剂适合您的需求?

如果我们只谈论最快的固化时间,那么双组分胶粘剂可能是最佳选择。两种最常见的双组分胶粘剂是丙烯酸基和环氧树脂基。

丙烯酸基胶粘剂通常具有所有胶粘剂中最快的固化时间。当环境温度降低时,它们的固化时间不太可能发生变化。丙烯酸基胶粘剂可在 15 分钟内达到操作强度,并在 24 小时左右达到最大强度。甲基丙烯酸甲酯是一种丙烯酸基胶粘剂,固化时间最快可达 15 分钟。甲基丙烯酸甲酯将提供结构胶粘剂中最快的固化时间。

另一方面,环氧树脂基胶粘剂则完全相反。环境温度通常对环氧树脂基胶粘剂的固化时间有重大影响。但环氧树脂基胶粘剂与丙烯酸基胶粘剂相同,因为它们也需要 1 小时到 24 小时才能达到完全强度。

一小时后,他们也会达到被广泛认为是“处理强度”的强度。一些环氧树脂基胶粘剂的固化速度甚至超过上述时间,但它们的耐久性和最终强度可能会降低。

因此,在这方面,无论是环氧树脂还是丙烯酸基,固化时间都非常相似。当然还有其他类型的胶水。但上述两种胶粘剂在更短的时间内达到比大多数其他胶粘剂更高的强度。而且由于环氧树脂基胶粘剂的固化时间更容易受到温度变化的影响,因此您很可能能够通过改变温度来使环氧树脂基胶粘剂的固化时间更有利。

因此,在这方面,无论是环氧树脂还是丙烯酸基,固化时间都非常相似。当然还有其他类型的胶水。但上述两种胶粘剂在更短的时间内达到比大多数其他胶粘剂更高的强度。而且由于环氧树脂基胶粘剂的固化时间更容易受到温度变化的影响,因此您很可能能够通过改变温度来使环氧树脂基胶粘剂的固化时间更有利。

我们应该注意,这只是一个指南。固化时间将根据不同的规格而变化。

您还必须考虑粘接的其他因素。胶粘剂是否能够粘合到低表面能塑料基材上(如果您使用的是这种类型的基材)?如果新胶粘剂不如以前的选项耐用怎么办?价格呢?

在选择新的胶粘剂时,您必须考虑所有这些因素,甚至更多因素。这不是一个简单的过程。但是一旦完成,并且您确定了自己需要什么,您将收获辛勤工作的回报。哦,您(希望)会得到固化时间更快的胶粘剂。

较差的粘合剂与恶劣的环境

总有一些方法可以加快胶粘剂固化时间。您不必再被困在眼睁睁看着胶水干燥。最终,解决方案归结为适合您的方法。

如果说 30 多年的经验教会了我们 什么,那就是 10 次中有 9 次胶粘剂固化时间会受到温度的影响。

如前所述,还有其他方法可以延长胶粘剂固化时间。然而,业内有一个老太太的故事。虽然它可能不是最科学的表达方式,但它经受住了时间的考验,今天仍然适用。

“固化时间越短,胶粘剂的耐久性就越差。”

希望本文能让您大致了解为什么您的胶粘剂可能需要这么长时间才能固化。如果我们要猜测,要么是粘合剂差,要么是周围环境不一致。

您可能只想询问专家您的胶粘剂固化时间是怎么回事。当然,可能还有其他因素我们在这里没有介绍。技术专家将能够逐步解决您的具体问题并帮助找到最佳解决方案。

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