1、綜述性論文厭氧膠的制備與性能研究姓名：班級： 厭氧膠的制備與性能研究摘要：厭氧膠是一種單組分無溶劑膠粘劑,當(dāng)有氧氣存在時為液態(tài),而當(dāng)氧氣被排除后即迅速成為固態(tài)。厭氧膠在機(jī)械、電子等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。介紹厭氧膠組成、結(jié)構(gòu)、性能、固化原理。關(guān)鍵詞：厭氧膠;丙烯酸酯;固化引發(fā)機(jī)理引言厭氧膠是一種單組分無溶劑的膠粘劑，當(dāng)有氧氣存在時，處于液態(tài)，一旦隔絕氧氣，在表面金屬元素的催化下，能迅速固化，形成牢固的粘接界面。厭氧膠具有使用方便、室溫固化、耐熱、耐溶劑、耐酸、耐堿性能較好、無溶劑揮發(fā)等特點(diǎn)，因此，廣泛應(yīng)用于密封、緊固、防松等工藝過程，在電器、電子等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。1 厭氧膠制備1.1主要原材料

2、雙酚A環(huán)氧甲基丙烯酸酯自制；甲基丙烯酸酯單體，美國沙多瑪；糖精，市售；對苯二酚（HQ)廣州力強(qiáng) 化工；乙二胺四乙酸四鈉鹽（EDTA四鈉），北聯(lián)精細(xì)化 學(xué)；對苯醌（BQ )，國藥集團(tuán)；異丙苯過氧化氫 (CHPO)，阿克蘇。 1.2合成加入雙酚A環(huán)氧甲基丙烯酸酯聚合物和甲基丙烯酸酯單體，攪拌均勻；加入對苯二酚，EDTA四鈉和促進(jìn)劑等助劑，升溫至60，保溫溶解2 h后降溫加入CHPO，攪拌均勻出料.2 厭氧膠組分2.1丙烯酸單體厭氧膠的主要成份是單體，一般占膠總量的70%95%，從種類上看，幾乎都是丙烯酸酯類，其中又以雙酯類為主，也有少量單酯或三酯。2.1.1甲基丙烯酸和醇反應(yīng)形成的單酯和多酯常用的

3、有雙甲酯丙烯酸一縮二乙二醇酯、雙甲基丙烯酸二縮三乙二醇酯、雙甲基丙烯酸三縮四乙二醇酯2.1.2甲基丙烯酸和帶環(huán)氧基的化合物形成的環(huán)氧丙烯酸酯使用這類的單體制備的厭氧膠具有良好的耐介質(zhì)、耐溫性能，但耐沖擊性稍差。2.1.3甲基丙烯酸和含羥酯類及異氰酸酯形成的丙烯酸氨基甲酸酯用這類單體制備的厭氧膠具有良好的耐低溫性和柔韌性，但其耐堿性稍差。2.2引發(fā)劑引發(fā)劑通常為過氧化物，其特點(diǎn)是活性較小，溫度超過100時半衰期一般約為10h。用量一般為總量的1%5%。在一般情況下，隨著引發(fā)劑用量的增加，固化速度加快，儲存穩(wěn)定性下降。2.3促進(jìn)劑促進(jìn)劑的主要作用是加快固化速度。促進(jìn)劑大部分為具有還原性的含氮、含硫

4、化合物和有機(jī)金屬化合物。2.4其他根據(jù)需要厭氧膠中通常還加有顏料、觸變劑、增稠劑、稀釋劑、填料等，以滿足某些特殊場合的需要，例如觸變劑可以賦予厭氧膠觸變性，以防止其由于流淌使粘接處缺膠。3固化體系與固化引發(fā)機(jī)理3.1氧化還原固化體系3.1.1無金屬參與下的固化Smith認(rèn)為：厭氧條件下過氧化氫異丙苯分解形成活性自由集團(tuán)，從而引發(fā)單體聚合，形成粘結(jié)。3.1.2金屬離子存在的條件下的固化大多數(shù)情況下，厭氧膠的粘結(jié)固化過程均有金屬參與。通常認(rèn)為：可穩(wěn)定還原的有機(jī)過氧化物，例如異丙苯過氧化氫，叔丁基過氧化氫，過氧化苯甲酰等常用的引發(fā)劑，通過從低氧化態(tài)的金屬離子上奪取一個電子來引發(fā)反應(yīng)。當(dāng)粘接使用時，一

5、旦隔絕氧氣，金屬離子，胺類促進(jìn)劑就同時作用使平衡破壞，立即發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生大量活性自由基，耗盡阻聚劑之后，迅速引發(fā)單體聚合。研究發(fā)現(xiàn)在粘結(jié)固化過程中低氧化態(tài)金屬離子的作用十分重要，不同的促進(jìn)劑對不同的金屬還原性液不同3.2新型固化體系3.2.1快速固化體系快速固化的關(guān)鍵是促進(jìn)劑。日本大倉工業(yè)株式會社研究出一種鄰苯磺 酰亞胺、多環(huán)叔胺或卞環(huán)叔胺作促進(jìn)劑,配合引發(fā)劑和水等組成的固化體系,可使固化時間縮短為3 min。采用由鄰苯磺酰亞胺與1 ,2 ,3 ,4-四氫喹啉的鹽、鄰苯磺酰亞胺與6-甲基,2 ,3 ,4-四氫喹啉的鹽這些鄰苯磺酰亞胺與胺反應(yīng)生成的鹽，與少量過氧化物引發(fā)劑和水配合, 可制

6、得1 min內(nèi)快速固化的厭氧膠。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),金屬鹽與引發(fā)劑、肼和水配合也可使膠液在1min固化。3.2.2紫外和可見光光固化體系紫外(UV)和可見光固化厭氧膠最突出的特點(diǎn)是固化更完全。在配方上則要求加入光敏劑(主要有安息香及其衍生物、芳香酮類）。其中安息香及其衍生物經(jīng)紫外光激發(fā)后.可直接分解生成活性自由基。713而芳香酮并不像安息香一樣能在紫外光下分解成活性自由基，通常它們在紫外光激發(fā)下，獲取共存的醇、醚、胺類化合物的氧或氮原子的a位上氫原子后生成活性自由基。這些在光敏劑存在下生成的活性自由基進(jìn)攻單體的雙鍵，從而引發(fā)聚合反應(yīng)。3.2.3非過氧化物固化體系過氧化物引發(fā)劑毒性較大，所以尋找它的替代物

7、也是一個研究重點(diǎn)。如用無機(jī)鹽(如過硫酸銨、過硫酸鉀等），配合叔胺、N-亞硝基二苯胺，可制得高強(qiáng)度、適用于不銹鋼等惰性表面粘接的厭氧膠。采用含鹵素化合物作為第一引發(fā)劑，配合仲胺、叔胺、有機(jī)硫酰亞胺、過氟代烷基磺酰-N-苯胺或硫醇作第二引發(fā)劑，可制得儲存時引發(fā)劑不會分解的厭氧膠，該膠適用于金屬面的粘接，若與底涂劑配合也可粘接非金屬材料。4 厭氧膠基本種類4.1鎖固厭氧膠機(jī)械零件的聯(lián)結(jié)，在使用壓力緊固時，由于金屬表面微觀上的凹凸不平，機(jī)械零件之間接觸面積上占總面積的30以下，若用厭氧膠填充金屬表面間隙可使接觸面積超過70，因此，機(jī)械工業(yè)上廣泛地使用厭氧膠來鎖固，提高組裝的工作效率和裝配質(zhì)量。廣泛地采

8、用鎖固厭氧膠代替軸、軸承、軸瓦及連鎖的壓力裝配，防止螺絲松動，鎖緊雙頭螺栓，改善鍵的固定，防止拉緊鎖后沖，固定墊片、堵頭等。4.2密封厭氧膠密封厭氧膠的黏度可從01500Pas。低黏度密封膠用于管線密封，多孔壓鑄片及粉末冶金制片的浸滲密封。它比老的密封劑有明顯優(yōu)點(diǎn)。厭氧膠在空氣中保持液狀；絕氧不加熱就可固化，固化時體積不收縮；使浸滲零件能承受5500Pa的壓力。如鐵粉、黃銅粉、粉末冶金制件、鋅、鋁及鎂壓鑄件、鋼件焊接處，鑄鐵翻砂件就常用黏度10100mPas的厭氧膠浸滲密封，這樣可提高制件的加工性和成品率。黏度大的厭氧膠可用于各種各樣的軸套及圓柱形、圓錐形螺紋的螺絲密封。觸變型的厭氧膠可制作萬

9、能墊片，代替機(jī)械沖壓墊片，尤其對承受負(fù)荷軸承的連接顯示出更大優(yōu)越性。外部負(fù)荷常使壓縮的面機(jī)械損壞而造成泄漏，而厭氧膠則只填充孔隙及凹凸不平的部分，承受負(fù)荷的是金屬與金屬接觸部分。4.3結(jié)構(gòu)厭氧膠此膠的特點(diǎn)是粘接強(qiáng)度高，其拉伸剪切強(qiáng)度通常大于14.71MPa。膠的黏度適當(dāng)，使其既能充滿膠縫，又不至于過多溢出。使用起來十分方便，因而廣泛地用來粘接齒輪、轉(zhuǎn)子、皮帶輪、電機(jī)軸、軸承和軸套等代替壓配合。 4.4耐高溫結(jié)構(gòu)厭氧膠一般厭氧膠實(shí)際較長期耐熱溫度在150以下，如何提高耐熱性以應(yīng)用在一些工作溫度較高的機(jī)械產(chǎn)品是很有必要的。有機(jī)硅厭氧膠是國外近年來才出現(xiàn)的，但國內(nèi)還未見報(bào)道。國內(nèi)在提高耐熱性方面，主

10、要采用熱性能好的單體加在馬來酰亞胺的技術(shù)路線。例如GY-360厭氧膠達(dá)到了具有可較長期耐熱老化達(dá)230、短時耐熱260和良好耐熱老化的性能。4.5特種用途厭氧膠根據(jù)特殊用途而配制厭氧膠用于油面粘接的油面厭氧膠，能在幾秒到幾十秒內(nèi)固化的特快固化厭氧膠，以及壓敏型和微膠囊型厭氧膠等。由結(jié)構(gòu)膠發(fā)展而來的光(紫外與可見光)固化厭氧膠得到重視與應(yīng)用，特別是在電子工業(yè)中一些零部件以致液晶片的生產(chǎn)已應(yīng)用厭氧膠?？深A(yù)涂微膠囊型厭氧膠由于適合生產(chǎn)線的需求而引人注目，主要有樂泰的Driloc 200系列四個牌號和三鍵的幾個產(chǎn)品為代表，并已在汽車生產(chǎn)裝配中備受重視得以推廣。真空浸漬用厭氧膠在美國受到重視用量較大5厭

11、氧膠的主要性能指標(biāo)5.1粘度按照GB/T 27941995，用 BrookField黏度計(jì)，23測試。5.2初固時間清洗過的M10螺栓螺母，在螺栓上涂以足量的厭氧膠，擰上螺母，于2325 C下放置固化，測定手?jǐn)Q不動 的時間為初固時間。5.3耐介質(zhì)性由于膠接件將在各種工作介質(zhì)中使用，故 應(yīng)了解其耐介質(zhì)性能。5.4扭矩粘好螺栓螺母,于23固化后，按航空工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)HB53151985,用測力矩扳手測定其破壞扭矩和平均松出扭矩。5.5貯存穩(wěn)定性將20 g左右的膠液裝入50 mL塑料包裝瓶中，放入(801 )的鼓風(fēng)干燥箱中，觀察膠液凝膠時間。6厭氧膠應(yīng)用于發(fā)展厭氧膠發(fā)展至今,主要還是用于電器、電子行業(yè)的粘接、固持、鎖緊等工藝。但近年來新的品種不斷開發(fā)出來,應(yīng)用的范圍也在不斷擴(kuò)大。例如,厭氧浸滲膠越來越多地用于鑄件微孔的浸滲補(bǔ)漏;預(yù)涂微膠囊厭氧膠涂布在零件上成為“干”的厭氧膠,可長期儲存,隨時可用；厭氧性壓敏膠使用前保持壓敏性,隔絕空氣室溫固化;近幾年也有用于牙科中不銹鋼和牙釉粘接的報(bào)道。參考文獻(xiàn)1王孟鐘，黃應(yīng)昌.膠粘劑應(yīng)用手冊M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1987.2張德成,朱榮強(qiáng),李天書，等.耐高溫厭氧膠的研制J.粘