一种新型膜状底胶的研制

何影翠，邵 男，高唐玲，2，吴健伟，2，赵汗青，赵玉宇，付 刚，2，匡 弘，2，付春明

(1.黑龙江科学院石油化学研究院，哈尔滨 150040； 2.黑龙江省科学院高技术研究院，哈尔滨 150020)



一种新型膜状底胶的研制

何影翠1，邵 男1，高唐玲1，2，吴健伟1，2，赵汗青1，赵玉宇1，付 刚1，2，匡 弘1，2，付春明1

(1.黑龙江科学院石油化学研究院，哈尔滨 150040； 2.黑龙江省科学院高技术研究院，哈尔滨 150020)

使用膜状底胶保护金属表面可以有效增加金属表面的施工适用期。研究了膜状底胶的力学性能和耐老化性能，其在初始与放置7 d后和放置15 d后的剪切强度和浮辊剥离强度有所增加。与涂刷了J-96底胶的J-47A结构胶膜进行相比，膜状底胶与其力学性能、耐湿热老化性能和耐盐雾性能相当，达到了涂刷底胶后与结构胶膜共同固化的力学性能水平，膜状底胶可以单独使用。

膜状底胶；耐盐雾；耐湿热老化；研制

在胶黏剂用于金属等的粘接时，通常需要对金属表面进行物理或化学处理，如喷砂处理去除金属的氧化皮等杂质、提高金属表面的粗糙度、溶剂清洗粘接面[1]、磷酸阳极化金属表面等。化学处理过后的表面使用期较短，如磷酸阳极化的金属表面要在8 h内使用，这给大型制件或组装配件的施工带来了较大不便。因此，通常在处理过的金属件表面刷涂或喷涂一层底胶对其进行保护，以保证粘接强度和粘接耐久性[1]。黑龙江省科学院石油化学研究院研制出J-47B和J-96等液体底胶可以起到对金属表面的保护作用，延长已处理金属表面的使用期，并且可以大大提高粘接性能[2]。但是液体底胶要刷涂或喷涂在已处理的金属件上，在实际施工中，刷涂或喷涂的用量和均匀性难以控制，而且液体底胶通常为溶剂型，大量溶剂对人和环境造成污染。无溶剂型膜状底胶避免了液体底胶的涂布均匀性和环保污染的问题。本文研制了新型膜状底胶，此胶膜薄，与结构胶膜相容性良好，既可以单独使用，也可以与结构胶膜同时使用，既对金属表面形成保护，又提高了可操控性和工艺性。本文研究了膜状底胶的粘接性能、耐老化性能和与结构胶膜J-47A的使用匹配性，并与液体底胶J-96进行了对比。

1 实验部分

1.1 原材料

膜状底胶；LY12CZ铝合金剪切及剥离试片。

1.2 试验设备

101-2-BS型电热恒温鼓风干燥箱；INSTRON4505试验拉力机；INSTRON4467试验拉力机；WGD/SJ-080高低温湿热试验箱；BE-CS-60盐雾试验机。

1.3 分析测试方法

表面处理方法：铝合金剪切和剥离试片按照HB/Z197-1991结构胶黏剂铝合金磷酸阳极化工艺规范进行。剪切强度：按照GB/T7124-2008 测试。浮辊剥离强度：按照GB/T7122-2008测试。湿热老化条件： 湿度98%～100% ，温度70 ℃，7 d。盐雾老化条件：温度35 ℃，5%氯化钠水溶液24 h不间断喷淋，7 d。

2 结果与讨论

2.1 膜状底胶单独粘接固化

膜状底胶单独粘接固化，以及固化后的盐雾和湿热老化试验，与涂刷J-96底胶后与J-47A胶膜粘接固化后对比见表1。

表1 膜状底胶与液体底胶的粘接强度对比Tab.1 Comparison of adhesive strength between the film base and liquid base adhesive

a．膜状底胶未与J-47A胶膜配合使用，只有底胶单独粘接固化。

b．液体底胶J-96底胶刷涂后直接与J-47A胶膜粘接配合固化。

由表1可以看出，膜状底胶单独固化和涂刷J-96底胶与J-47A胶膜配合使用的力学性能相比稍低，但是盐雾试验和湿热老化试验保持性较好，未见下降。

2.2 膜状底胶室温放置7 d后性能对比

膜状底胶室温放置7 d后固化，以及固化后的盐雾和湿热老化试验，与涂刷J-96底胶后与J-47A胶膜粘接固化后对比见表2。

表2 施加底胶后室温放置7 d的粘接性能Tab.2 Bonding properties after applying the base adhesives and standing for 7 days at room temperature

由表2可以看出，膜状底胶室温放置7 d后，单独固化和涂刷J-96底胶与J-47A胶膜配合使用的力学性能相当，与表1相比，膜状底胶的剪切性能有所提高，盐雾试验和湿热老化试验保持性较好，未见下降。膜状底胶既可以单独使用，也可以和结构胶膜配套使用。

2.3 膜状底胶室温放置15 d后性能对比

膜状底胶室温放置15 d后固化，以及固化后的盐雾和湿热老化试验，与涂刷J-96底胶后与J-47A胶膜粘接固化后对比见表3。

表3 施加底胶后室温放置15 d的粘接性能Tab.3 Bonding properties after applying the base adhesives and standing for 15 days at room temperature

由表3可以看出，施加底胶后室温放置15 d，膜状底胶单独固化和涂刷J-96底胶与J-47A胶膜配合使用的力学性能相当，与表1和表2相比，膜状底胶的剪切性能有进一步提高，盐雾试验和湿热老化试验保持性较好，未见下降。

3 结论

膜状底胶单独固化后，其力学性能与涂刷底胶J-96的结构胶膜J-47A配合使用的力学性能相当。当室温放置7 d和15 d后，膜状胶膜的粘接性能随之增加。膜状胶膜初始固化和放置7 d、15 d后固化，其盐雾老化和湿热老化试验后力学能能保持性良好，未见下降。膜状底胶可以完全替代液体底胶，且膜状底胶便于施工，用胶量准确，对施工人员无危害，对环境无污染。

[1] 王德志，曲春燕，冯浩.金属橡胶热硫化型底胶的研制[J].粘接，2010，(04)：54-57.

[2] 郑洪光，邹德荣.金属用底胶表面处理的工艺研究[J].粘接，2012，(11)：64-66.

Development of a new kind of film base adhesive

HE Ying-cui1, SHAO Nan1, GAO Tang-ling1,2, WU Jian-wei1,2, ZHAO Han-qing1, ZHAO Yu-yu1, FU Gang1,2, KUANG Hong1,2, FU Chun-ming1

(1.Institute of Petrochemistry, Heilongjiang Academy of Sciences, Harbin 150040, China;2.Institute of Advanced Technology, Heilongjiang Academy of Sciences, Harbin 150020, China)

The base adhesive film can be used to protect the metal surface after treatment and effectively increase the construction period. The mechanical properties and aging resistance of the film base adhesive were studied. The shear strength and the peel strength of the floating roller increased after applying the base adhesives and standing for 7 days and 15 days in comparison with initial state. Compared with the J-47A structural adhesive film coated with J-96 primer, it is found that the film base adhesive has the similar mechanical properties, hygrothermal aging and salt fog resistance, and reach the level of mechanical properties of a coating primer after co-curing with structural adhesive film. The film base adhesive can be used alone to protect metal surface.

Film adhesive; Salt fog resistance; Hygrothermal aging resistance; Develop

2017-01-25

何影翠(1979-)，女，硕士，助理研究员。

吴健伟(1966-)，男，高级研究员，博士，e-mail：wujianwei2347@163.com。

TQ433

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1674-8646(2017)08-0032-02