胶粘剂的时间参数详解

胶粘剂的时间参数详解

胶粘剂在工业生产中扮演着至关重要的角色，其性能不仅取决于化学成分，还与各种时间参数密切相关。本文将详细介绍胶粘剂的各项时间参数，包括凝胶时间、适用期、开放时间、表干时间、固化时间、处理强度等概念及其测量方法和影响因素。

1. 凝胶时间 (Gel time)

凝胶时间一般是指液态树脂或胶液在规定的温度下由能流动的液态转变成固体凝胶所需的时间；是用来衡量树脂与固化剂反应的活跃程度。

在聚氨酯（PU）发泡体系中，凝胶时间又称不粘时间，是指从试样混合开始至泡沫表面开始不粘手的时间。

关于测量：

• 凝胶时间对体系温度的影响很敏感，测定在恒温下进行。
• 通常在100cm³ @ 25℃的情况下测试获得，与测试温度及取样量有重要关系。
• 简单化方法是在一次性杯子混胶后，用竹签插入后能直立不倒的时间估算出来。
• 不同的树脂和固化剂类型有不同的 凝胶时间。

2. 适用期 (Pot life)

• 也称为“可使用时间”、“可操作时间”、“适用时间”。
• 适用期是指当树脂和固化剂混合后，混合后的胶粘剂可用于施工时间。
• 与凝胶时间有直接联系，通常定义为75%的凝胶时间。
• 适用期受混胶量的影响，多会比少有更短的可使用时间。
• 在实际操作中，当感觉到胶水粘度变大已经稠到没办法在用了，无法在施胶了就是适用期到了。
• 对单组分湿气固化的胶粘剂与密封剂，是指将它挤出暴露在空气中适合涂布组装的最短时间。
• 对双组分胶粘剂的适用期一般指粘度增加一倍的时间。
• 不同的树脂和固化剂类型有不同的适用期。
• 部分场合也称为“工作时间”( Working time）。

3. 开放时间 (Open time)

• 开放时间是指混合好的树脂和固化剂涂于基材上后，在基材粘合前可以放置的最长时间。
• 一般而言，涂胶一段时间后在粘合还保留有涂胶后立即粘合时最终拉力的80%，可推算为开放时间。
• 当树脂和固化剂混合后，粘度在变化，会不断提高，这会影响涂胶的操作,也会影响粘合的效果。
• 开放时间也受到温度的影响。

4. Pot life 和 Open time的区别

在于前者考量的是胶水涂覆到基材前，后者是涂覆在基材后。

5. 表干时间 (Skin-over time/time for skin formation)

• 也称为“结皮时间”、“指干时间”
• 指单组份湿气固化的胶粘剂，将一个小的PE薄片（大约2cm x5cm）放置在胶粘剂的表面，拿开时表面不会有残胶的时间。胶粘剂本身仍然有粘性，但不会在PE薄片上留有痕迹。
• 部分场合会使用 Tack-free time
• 表干时间会受到温度和湿度的影响
• 对单组份湿气固化胶粘剂，表干时间通常为Pot life。

6. 最少固化时间 (Minimum cure time)

最少固化时间是指树脂和固化剂混合后，达到最终强度的80%所需的时间。以拉伸剪切强度LSS（Lap shear strength）来衡量，必须要说明测试所用的温度点（如100℃还是25℃)

7. 固化时间 (cure time)

固化时间是指根据固化条件实现胶粘剂完全固化的时间，但一般胶粘剂达到最大的强度，可进行各类的性能测试的时间建议是7天后。

8. 处理强度 (Handling strength)

也称为：“操作强度”

处理强度是指胶粘剂粘合后达到一定强度的时间，在该强度下可以让粘合部位移动而不会破坏粘合的结构。

因此，在达到处理强度前，如果移动粘合结构会造成不良影响，并无法弥补。处理强度通常量化为当拉伸剪切强度（Lap shear strength）达到1Mpa的时间。处理强度同样受到温度的影响。Handling strength不同于Green strength（初始强度）。