选择胶粘剂时需要考虑的因素很多,主要有被粘物的材料及性质、胶粘剂的性能、被粘物的应力情况、目的及用途、使用环境、粘接工艺、经济成本等。
1.被粘物的材料和性质:
被粘物的种类很多,性质各异,对被粘物了解越透彻,选用的胶粘剂会越合适,粘接的效果会越好。
金属及合金的表面致密、极性大(表面能高)、强度高,宜用改性酚醛树脂、改性环氧树脂、聚氨酯橡胶、丙烯酸酯类结构胶粘剂。金属易被腐蚀,不能用酸性较高的胶粘剂来粘接,也不能用脂肪伯、仲胺类(乙二胺、乙二烯三胺等)固化的环氧树脂胶粘剂来粘接铜及其合金。
塑料分为热塑性和热固性两大类,热塑性塑料可用溶剂、热熔胶胶粘剂粘接。热固性塑料要用和金属相同的胶粘剂粘接。聚乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯等难粘塑料,需经特殊的表面处理才能用一般胶粘剂粘接的。
橡胶与橡胶或橡胶与其它材料的粘接,应选用橡胶型胶粘剂或橡胶改良型的韧性胶粘剂。
玻璃和陶瓷等线膨胀系数小的被粘物,与自身或与线膨胀系数相差悬殊的被粘物粘接,都应选用弹性好、室温固化的胶粘剂。
多孔性被粘物(木材、织物、纸张等)粘接,用水基或乳液胶粘剂,如乳白胶、脲醛树脂胶粘剂。
弹性模量低的金属或薄性被粘物的粘接,用韧性好的胶粘剂,以适应较大的变性,减少应力集中。
耐热性差或热敏被粘物,用室温固化的胶粘剂。
大面积的粘接用室温快速固化的胶粘剂。
两个被粘物表面接触不紧密或缝隙大,用粘接强度较大或加有填料的胶粘剂。
2.胶粘剂的性能:
各种胶粘剂因配方不同而效能也不同,包括状态、粘度、粘接强度、固化速度、固化条件、线膨胀系数、粘接工艺、收缩率、使用温度、耐蚀性、耐油性、耐水性、耐介质性和耐老化性等。
强度是选择胶粘剂首先要考虑的指标,但需根据实际情况选择。固化条件、耐老化性、使用温度、耐介质性(包括水、热水、碱、酸、汽油、燃料油、润滑油、酮、醇、盐、酯、芳烃、溶剂等)等指标也很重要。
3.应力情况:
在使用过程中被粘物会受到某种外力的作用,一般分为拉伸、剪切、撕裂、剥离四种。被粘物的受力情况既要考虑受力类型,又要考虑受力的大小、方向、频率和时间。
被粘物受力不大,选用一般通用的胶粘剂;受力较大的,选用结构胶粘剂;长期受力的,选用热固性胶粘剂,以防蠕变破坏。被粘物受力频率低或静载荷,选用刚性胶粘剂;受力频率高或承受冲击载荷的,选用韧性胶粘剂。受力比较复杂的结构粘接件,选用综合强度性能好的弹性体和热固性树脂组成的胶粘剂。
4.目的与用途:
粘接而言,兼具粘接、密封、固持、堵漏、修补、填充、灌注、定位、防腐、罩光及其它特殊要求等多种功效。在实际使用时,通常某一方面用途占主导地位,应根据具体情况来选取胶粘剂。用于粘接就用粘接强度高的胶粘剂;用于密封就用密封胶;用于填充、灌注、嵌缝等就用粘度大、加入较多填料、室温固化的胶粘剂;用于固定、定位、装配、修补就用室温快速固化的胶粘剂;用于罩光就用粘度低、透明无色的胶粘剂。
大面积粘接或大规模生产,不能用固化太快的胶粘剂。大型设备和热感元件不能用高温固化的胶粘剂。无线电工业的导电粘接要用导电胶等。
5.使用环境:
被粘物的使用环境包括湿度、温度、介质、辐射及户外老化等因素。
湿度会影响胶粘剂的粘接强度,湿度过大,水分会渗入胶层界面,会降低粘接强度,湿热并存的情况下更严重。因此,在水中或潮湿环境中工作的被粘物,要用耐湿耐热耐老化性好的胶粘剂。
高温工作的被粘物,要用耐高温、耐热耐老化性好的胶粘剂,如有机硅胶粘剂、聚酰亚胺胶粘剂、酚醛-环氧胶粘剂或无机胶粘剂。低温下工作的被粘物,要用耐寒或耐超低温胶粘剂,才能避免胶粘剂与被粘物因线膨胀系数的差异而引起胶层脆裂。冷热交变工况下的被粘物,要用具有良好的高低温性能的胶粘剂。
不同的胶粘剂耐介质的种类和程度不同,完全能耐各种介质的胶粘剂是不存在的,应根据被粘物的工作介质来选用合适的胶粘剂。
6.粘接工艺
胶粘剂的品种不同其粘接的工艺也不同。有的室温固化,有的需加热固化,有的需加压固化,有的固化时间长,有的固化只要几秒钟……选择时要考虑是否具备所要求的工艺条件。
在自动化流水线作业的情况下,因工序快,要用固化快的胶粘剂。工艺上最简单的是室温固化、单组分的胶粘剂。对于大型设备或异型工件,由于加热、加压不易实现,应选用室温固化胶粘剂。灌注用,选择无溶剂、低粘度胶粘剂;密封用,选择膏状、糊状或腻子状胶粘剂。
7.经济成本:
胶粘剂的价格和来源也是选用胶粘剂要考虑的问题。对应急修补问题不大,但在常规生产中它会影响到生产成本。