季節(jié)環(huán)境變化對膠粘劑使用時的影響
雙組份聚氨酯膠粘劑良好的復合效果與多方面條件有關(guān),其中工作環(huán)境的變化也是很重要的影響因素。也就是說,隨著季節(jié)氣候的改變,為了獲得理想的復合效果,有必要對膠粘劑使用工藝作某些微調(diào)。
簡單地說,影響復合的季節(jié)氣候變化也就是環(huán)境濕度、溫度兩大指標的變化:具體而言在春夏兩季尤其是梅雨時節(jié),空氣的相對濕度較大,甚至可達到飽和而秋冬兩季則空氣干燥、濕度小;就氣溫而言,夏季比冬季高出許多,兩者之間最大可相差將近30~40℃(此處是以室內(nèi)無暖氣的南方地區(qū)為例來作比較)。
對于這些差異如不加注意,很可能在復合時會產(chǎn)生下列問題:空氣潮濕時,膠粘劑經(jīng)常固化不徹底,也就是干不透,殘留黏性大,嚴重的甚至可在對復合膜作剝離時觀察到有拉絲的現(xiàn)象,特別當薄膜本身吸潮性較大,比如用尼龍膜復合時就更容易產(chǎn)生這種現(xiàn)象;
其次,潮濕的空氣會在上膠網(wǎng)紋輥上產(chǎn)生冷凝,從而將水分帶入到膠盆中,隨著時間的推移,粘合劑逐漸由透明變得混沌、發(fā)白,以至失去粘結(jié)作用;濕熱高溫亦使得膠粘劑的保存比較困難,配好的工作膠液如當天用不完,放置過夜之后,經(jīng)常會發(fā)白結(jié)塊,形成凝膠(果凍ㄠ狀)。
與之相對的是,在冬季天冷時,之前沒用完的工作膠液隔夜之后依然保持良好的透明流動性,甚至不必分批分次摻入新配的工作膠液內(nèi),就可直接拿來上機使用。另一方面,在氣溫較低的冬季,粘合劑會變得粘稠,流平性下降。當復合機高速運轉(zhuǎn)時,膠盆內(nèi)容易產(chǎn)生大量的氣泡堆積在膠水表面以及上膠網(wǎng)紋輥邊緣,這時有可能造成空泡轉(zhuǎn)移,上粘合劑量不足,影響復合牢度;同時,由于流平分散性能不佳,復合膜的外觀效果也會變差,比如膠粘劑的流平紋比較明顯,有時呈橘子皮狀,當用于復合鋁箔或鍍鋁膜時,如果印刷面有大面積的白墨或淺色油墨時,更容易形成小白點、斑點;另外,由于冬季氣溫低,熟化房的溫度與外界環(huán)境溫度相差很大,如果保溫措施做得不夠到位,則熱量的散失速度遠比高溫的夏季為快,這往往使得熟化房內(nèi)溫度達不到設(shè)置溫度(一般為50℃)。因此熟化的效果亦受到一定的影響,在同等的熟化時間下,復合牢度有可能比夏季時偏低一些。
分析造成以上現(xiàn)象的原因,就要了解水分和溫度對粘合劑的影響。首先,對于雙組份聚氨酯粘合劑來說,水分如同其中的主劑即聚酯/聚醚多元醇一樣,可與固化劑中的NCO基團反應。據(jù)測算,1g的水可以消耗掉26~32g的固化劑,當然,這是就純粹的反應重量比而言,在實際當中,混入工作膠液內(nèi)的水分在與固化劑反應時是與主劑相競爭的。但不管到底有多少水分參與了反應,這無疑是消耗了固化劑,使得其與主劑反應的量達不到原來設(shè)定的工作配比,因此也就造成了固化的不徹底和殘留黏性。而粘合劑的粘度和反應活性則與溫度有著很大的關(guān)聯(lián)。粘合劑廠家給出的粘度值是以25℃為標準溫度用旋轉(zhuǎn)粘度計測量出來的,這意味著實際使用時,工作環(huán)境的溫度在夏季可比其高出10余度,而冬季天冷時可能比其低上20℃有多。粘合劑的粘度正好與溫度高低相反,即同樣的粘合劑在溫度高時表現(xiàn)出來的粘度值較低,流動分散性能好,溫度低則粘度高,流平差。
另外,粘合劑的兩個組份之間的交聯(lián)固化反應,在溫度低時反應速度慢,溫度高時反應速度快,這也恰恰是為何要有熟化房的原因(加快固化反應速度,提高生產(chǎn)效率)。
針對這樣的情況,在使用雙組份聚氨酯膠粘劑進行復合時可根據(jù)環(huán)境變化做以下一些調(diào)整:如果空氣潮濕,氣溫偏高,將固化劑的用量適當提高10%~20%,以彌補水分對其的消耗;經(jīng)常用干爽的棉紗或布碎吸掉復合機上冷凝的水滴,防止其落入膠盆內(nèi);用不完的工作膠液可添加少量溶劑稀釋,然后密封保管,如果條件允許,可置于小型冷柜內(nèi)冷藏保管,這樣效果更佳,下次再用時,在密閉情況下解凍,并與新配的工作膠液混合使用。
當冬季氣溫偏低時,配制工作膠液可適當多加一些溶劑以降低體系粘度,改善流平分散性,同時也減少了工作時膠盆內(nèi)氣泡的產(chǎn)生。但這樣做工作膠液的濃度會有所降低,如不欲改變工作濃度,則可以用少量的丙酮取代部分醋酸乙酯,即使用丙酮與醋酸乙酯的混合溶劑來作為稀釋劑,兩者的比例可為2:8或3:7。此外,冬季低溫時可把熟化房的溫度設(shè)置稍為調(diào)高,以保證其實際溫度能達到要求,以免影響熟化效果。
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