何影翠，邵 男，高唐玲，2，吳健偉，2，趙汗青，趙玉宇，付 剛，2，匡 弘，2，付春明

(1.黑龍江科學(xué)院石油化學(xué)研究院，哈爾濱 150040； 2.黑龍江省科學(xué)院高技術(shù)研究院，哈爾濱 150020)

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一種新型膜狀底膠的研制

何影翠1，邵 男1，高唐玲1，2，吳健偉1，2，趙汗青1，趙玉宇1，付 剛1，2，匡 弘1，2，付春明1

(1.黑龍江科學(xué)院石油化學(xué)研究院，哈爾濱 150040； 2.黑龍江省科學(xué)院高技術(shù)研究院，哈爾濱 150020)

使用膜狀底膠保護金屬表面可以有效增加金屬表面的施工適用期。研究了膜狀底膠的力學(xué)性能和耐老化性能，其在初始與放置7 d后和放置15 d后的剪切強度和浮輥剝離強度有所增加。與涂刷了J-96底膠的J-47A結(jié)構(gòu)膠膜進行相比，膜狀底膠與其力學(xué)性能、耐濕熱老化性能和耐鹽霧性能相當(dāng)，達到了涂刷底膠后與結(jié)構(gòu)膠膜共同固化的力學(xué)性能水平，膜狀底膠可以單獨使用。

膜狀底膠；耐鹽霧；耐濕熱老化；研制

在膠黏劑用于金屬等的粘接時，通常需要對金屬表面進行物理或化學(xué)處理，如噴砂處理去除金屬的氧化皮等雜質(zhì)、提高金屬表面的粗糙度、溶劑清洗粘接面[1]、磷酸陽極化金屬表面等。化學(xué)處理過后的表面使用期較短，如磷酸陽極化的金屬表面要在8 h內(nèi)使用，這給大型制件或組裝配件的施工帶來了較大不便。因此，通常在處理過的金屬件表面刷涂或噴涂一層底膠對其進行保護，以保證粘接強度和粘接耐久性[1]。黑龍江省科學(xué)院石油化學(xué)研究院研制出J-47B和J-96等液體底膠可以起到對金屬表面的保護作用，延長已處理金屬表面的使用期，并且可以大大提高粘接性能[2]。但是液體底膠要刷涂或噴涂在已處理的金屬件上，在實際施工中，刷涂或噴涂的用量和均勻性難以控制，而且液體底膠通常為溶劑型，大量溶劑對人和環(huán)境造成污染。無溶劑型膜狀底膠避免了液體底膠的涂布均勻性和環(huán)保污染的問題。本文研制了新型膜狀底膠，此膠膜薄，與結(jié)構(gòu)膠膜相容性良好，既可以單獨使用，也可以與結(jié)構(gòu)膠膜同時使用，既對金屬表面形成保護，又提高了可操控性和工藝性。本文研究了膜狀底膠的粘接性能、耐老化性能和與結(jié)構(gòu)膠膜J-47A的使用匹配性，并與液體底膠J-96進行了對比。

1 實驗部分

1.1 原材料

膜狀底膠；LY12CZ鋁合金剪切及剝離試片。

1.2 試驗設(shè)備

101-2-BS型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱；INSTRON4505試驗拉力機；INSTRON4467試驗拉力機；WGD/SJ-080高低溫濕熱試驗箱；BE-CS-60鹽霧試驗機。

1.3 分析測試方法

表面處理方法：鋁合金剪切和剝離試片按照HB/Z197-1991結(jié)構(gòu)膠黏劑鋁合金磷酸陽極化工藝規(guī)范進行。剪切強度：按照GB/T7124-2008 測試。浮輥剝離強度：按照GB/T7122-2008測試。濕熱老化條件： 濕度98%～100% ，溫度70 ℃，7 d。鹽霧老化條件：溫度35 ℃，5%氯化鈉水溶液24 h不間斷噴淋，7 d。

2 結(jié)果與討論

2.1 膜狀底膠單獨粘接固化

膜狀底膠單獨粘接固化，以及固化后的鹽霧和濕熱老化試驗，與涂刷J-96底膠后與J-47A膠膜粘接固化后對比見表1。

表1 膜狀底膠與液體底膠的粘接強度對比Tab.1 Comparison of adhesive strength between the film base and liquid base adhesive

a．膜狀底膠未與J-47A膠膜配合使用，只有底膠單獨粘接固化。

b．液體底膠J-96底膠刷涂后直接與J-47A膠膜粘接配合固化。

由表1可以看出，膜狀底膠單獨固化和涂刷J-96底膠與J-47A膠膜配合使用的力學(xué)性能相比稍低，但是鹽霧試驗和濕熱老化試驗保持性較好，未見下降。

2.2 膜狀底膠室溫放置7 d后性能對比

膜狀底膠室溫放置7 d后固化，以及固化后的鹽霧和濕熱老化試驗，與涂刷J-96底膠后與J-47A膠膜粘接固化后對比見表2。

表2 施加底膠后室溫放置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，膜狀底膠室溫放置7 d后，單獨固化和涂刷J-96底膠與J-47A膠膜配合使用的力學(xué)性能相當(dāng)，與表1相比，膜狀底膠的剪切性能有所提高，鹽霧試驗和濕熱老化試驗保持性較好，未見下降。膜狀底膠既可以單獨使用，也可以和結(jié)構(gòu)膠膜配套使用。

2.3 膜狀底膠室溫放置15 d后性能對比

膜狀底膠室溫放置15 d后固化，以及固化后的鹽霧和濕熱老化試驗，與涂刷J-96底膠后與J-47A膠膜粘接固化后對比見表3。

表3 施加底膠后室溫放置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，施加底膠后室溫放置15 d，膜狀底膠單獨固化和涂刷J-96底膠與J-47A膠膜配合使用的力學(xué)性能相當(dāng)，與表1和表2相比，膜狀底膠的剪切性能有進一步提高，鹽霧試驗和濕熱老化試驗保持性較好，未見下降。

3 結(jié)論

膜狀底膠單獨固化后，其力學(xué)性能與涂刷底膠J-96的結(jié)構(gòu)膠膜J-47A配合使用的力學(xué)性能相當(dāng)。當(dāng)室溫放置7 d和15 d后，膜狀膠膜的粘接性能隨之增加。膜狀膠膜初始固化和放置7 d、15 d后固化，其鹽霧老化和濕熱老化試驗后力學(xué)能能保持性良好，未見下降。膜狀底膠可以完全替代液體底膠，且膜狀底膠便于施工，用膠量準確，對施工人員無危害，對環(huán)境無污染。

[1] 王德志，曲春燕，馮浩.金屬橡膠熱硫化型底膠的研制[J].粘接，2010，(04)：54-57.

[2] 鄭洪光，鄒德榮.金屬用底膠表面處理的工藝研究[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，碩士，助理研究員。

吳健偉(1966-)，男，高級研究員，博士，e-mail：wujianwei2347@163.com。

TQ433

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1674-8646(2017)08-0032-02