塑料材料由于其性能的特殊性,与其他材料的粘合方法有些不同,在此单独介绍如下:
塑料的粘合方法大致分三种:热熔粘接、溶剂粘接及粘合剂粘接。
(1)热熔粘接 通过加热使塑料的被粘合部分软化熔融,将处于粘流态的塑料紧密贴合并加压使其粘合牢固,待冷却后即固化形成牢固粘合。很多塑料袋、板、管等的热封合或热焊接等都属此类,塑料包装袋的脉冲热合、高频电热法等也属此类。
(2)溶剂粘接 这种粘合方法是以塑料的溶解性为基础的。它以单一溶剂或混合溶剂为粘合材料。用于粘合的溶剂必须对被粘物表面有充分的活性,能使被粘物表面产生一定程度的、均匀的溶胀、软化和溶解,然后将两个被粘合表面贴合,稍加压力,待溶剂挥发后,即形成粘合。
用溶剂粘合时,要求所选择溶剂的溶解度系数与被粘合塑料的溶解度系数接近。例如,查得聚苯乙烯的溶解度系数为9.1,那么可以用溶解度系数为9.1的醋酸乙酯或溶解度系数为9.3的甲乙酮作溶剂,但不能用溶解度系数为9.6的醋酸甲酯或溶解度系数为10的丙酮作溶剂。如果找不到合适的单一溶剂,也可以采用混合溶剂。例如,硝化纤维素塑料的溶解度系数为11,可用溶解度系数为12.7的乙醇和溶解度系数为7.4的乙醚混合溶剂,调节到接近11,即可以很好地溶解粘合。
另外,所选择的溶剂必须有适当的挥发速度和操作性能。这就要求选择有适当沸点的溶剂。挥发速度过快,容易引起塑料表面白化和龟裂;挥发速度太慢,又会影响粘合速度。所以在实际应用中,往往用混合溶剂以调节挥发速度并保证粘合质量。一般地,沸点越低,蒸发速度越快;沸点越高,蒸发越慢。(www.xing528.com)
塑料的溶解性和它的结晶度有关。一般地,结晶度低的易溶,结晶度高的难溶。天然橡胶、聚异丁烯、聚苯乙烯等无定形聚合物易溶;聚偏二氯乙烯树脂、聚四氟乙烯等支链较少,具有对称结构,结晶性较大,不易溶解;高压聚乙烯结晶度高,难溶解;低压聚乙烯的结晶度更高,更难溶解。因此对结晶性塑料,溶剂粘合方法是不适用的。
(3)粘合剂粘接 前面两种方法对热固性塑料是不适用的,但粘合剂粘合对热塑性塑料和热固性塑料都适用,而且粘合强度也较高,是最普遍使用的一种方法。
在塑料粘合中,值得提出的是聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃类塑料的粘合。这类塑料极性小,化学稳定性强、结晶度高,属于难粘塑料,一般应选择非极性或者极性较低的聚合物作粘合物质。
如果采用极性聚合物粘合聚烯烃塑料,一般应在粘合前进行表面处理,如电晕处理、火焰处理、化学处理、溶剂处理等。对于包装塑料薄膜,常采用电晕处理方法。电晕处理适合于连续生产。处理后的表面极性增加,并在表面形成微细的痕纹,使表面粘合性能改进。一般地,处理后的表面应尽快粘合,时间长了会使处理产生的活性下降,影响粘合强度。
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