编者按:ASSEMBLY杂志今年将推出三个新专栏。“粘接线”是专门用于粘合剂粘接和点胶的,也在2月、5月和11月运行。


胶粘剂和聚合物通常以其化学结构或化学反应位点命名。所以丙烯酸是以一个会聚合的反应基团命名的。丙烯酸是“加成”聚合物中最大的一组,之所以这么叫,是因为它们在自身或其他化学结构上看起来像丙烯酸。它们的化学反应机制不同于环氧、聚酯或聚氨酯,因为它只需要一种单体而不是两种。这个反应速度很快,能很快得到高分子量的产物。丙烯酸可以在数秒或数小时内达到完全强度;其他粘合剂可能需要数周时间。

这种高能量的化学反应使丙烯酸与含有类似丙烯酸基团的活性炭-碳双键的其他材料共同反应成为可能。加入苯乙烯、不饱和橡胶或其他丙烯酸树脂相对容易。这就产生了高度可变的聚合物骨架,使得丙烯酸粘合剂能够满足广泛的操作需求和条件。

丙烯酸胶粘剂通常由混合单体组成,反应形成共聚体。常见的反应性单体,如甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯本身也是溶剂,产生具有良好溶剂性的低粘度混合物。此外,活性稀释剂成为反应混合物的一部分,产生非常低水平的挥发性有机化合物(VOC)。溶剂化能力使丙烯酸粘合剂具有一定的穿透油的能力,低粘度提供了非常好的表面润湿性。

这种润湿能力,加上各种各样的化学配方,使丙烯酸粘合剂具有其长处:在粘接各种基材方面具有极高的通用性。丙烯酸粘合剂几乎可以粘接任何材料。它们与金属、大多数塑料、复合材料、天然或合成橡胶化合物一起使用。用于粘合烯烃、低能表面和其他“不可粘合”表面的粘合剂通常是丙烯酸。广泛的配方范围也使广泛的性能范围。丙烯酸单体具有可改变聚合物性质的修饰基团。通过选择不同的单体,丙烯酸可以在零度以下至350华氏度的环境中配制,并进行交联。可以添加增韧剂来增加耐久性。丙烯酸主干具有内在的化学抗性,尽管极端的pH值是有问题的,因为攻击的吊坠组。

长链的基团,如丙烯酸丁酯,可以产生非常柔软的聚合物。这提供了固有的压力敏感性。乙基和丙烯酸丁酯单体在压敏胶(PSA)配方中很常见。甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯单体产生高强度段,具有良好的蠕变和耐温性能。以丙烯酸为基础的psa代表了一大类粘合剂。结构双面胶带允许粘接在没有浆糊或液体和最小的浪费。与其他粘合剂相比,psa的应用范围更广,因此丙烯酸化学所提供的技术帮助建立了全球粘合剂行业。

丙烯酸化学最具革命性的应用之一是开发带有光催化剂的树脂,这种树脂能在紫外光和某些可见光的作用下引发快速聚合。后者有一个特别的优势,在可见光扩散比紫外线,使它更容易启动固化通过一个有点不透明的屏障。大多数紫外光固化粘合剂和许多紫外光固化涂料是丙烯酸基的。减少挥发性有机化合物的含量,消除对烤箱的需要,与提高加工速度一样具有吸引力。光固化胶粘剂和涂料代表了相当大的“绿化”机会。

光固化技术已扩展到牙科修复树脂的开发,可在许多领域取代传统的汞齐合金。这显然有利于患者的长期健康,并消除了牙科从业人员接触汞的机会。这些树脂进一步证明了丙烯酸胶粘剂在气味控制方面的进展。与以前的系统相比,新的公式在感官上明显更容易。

速度和多功能性是胶粘剂行业中难以匹敌的两个特性。快速可靠地连接两种材料提供了巨大的制造资产。丙烯酸胶粘剂具有快速建立强度和容忍不完美表面的能力,结合广泛的服务操作范围,为许多行业提供了新的制造可能性。