热固型丙烯酸酯胶黏剂简介

热固化丙烯酸酯胶黏剂是一种建筑结构胶黏剂，常和环氧树脂和氨基甲酸酯胶黏剂处于竞争地位，同时这一类胶黏剂也具有独到的特佳。虽然从20世纪60年代末它们就已经商品化，但由手种种原因，热固化丙烯酸酯胶黏剂市场仍将会快速增长。

这些胶黏剂有着各种不同的名字:丙烯酸、第一代丙烯酸、第二代丙烯酸、改性丙烯酸、表面活化丙烯酸和蜜月胶等。向时它们还具有和厌氧胶相近的物理及化学特性，因此人们常常将两者混淆，并未能正确认识热固化丙烯酸酯胶黏剂的优异性能，以及它们的市场所存在的扩张空间。

最初的丙烯酸酯胶黏剂称为"改性丙烯酸结构胶黏剂"，这些胶黏剂是通过弹性体和活性聚合物加强以获得黏着力及耐久性的交联的丙烯酸单体。然而，重大的突破出现在1974年，杜邦公司以Cavalon商品名推出了第二代丙烯酸酯胶黏剂。第二代丙烯酸酯胶黏剂使用氯磺化聚乙烯和其他相关组分作为增韧剂。这使得剥离强度和抗冲击强度大大提高，由于应力向橡胶相有效转移，使得耐久性和可靠性增加。

(1)第一代丙烯酸酯胶黏剂

第一代丙烯酸酯胶黏剂(first genertation acrylits，FGA)是美国EASTMAN公司在1955年合成一系列乙烯类化合物时偶然发现其黏性的。它主要由丙烯酸系单体、催化剂、弹性体(丙烯腈橡胶或丁二烯橡胶等)组成。弹性体分散在丙烯酸系聚合物中。这种胶黏剂虽然有高的剪切强度，但剥离强度、弯曲和抗冲击等强度较低，固化速率慢，因此在早期并没有得到广泛应用。研究者们加入各种橡胶进行改性，改善了其剥离强度，开发出了第二代丙烯酸酯胶黏剂，简称为SGA。

(2)第二代丙烯酸酯胶黏剂

第二代丙烯酸酯胶黏剂(second generation acrylic8，SGA)是以甲基丙烯酸酯自由基接枝共聚为基础的双组分室温固化胶黏剂。该胶黏剂操作方便，常温下即可快速发生聚合反应并固化，可油面粘接，耐冲击、抗剥离，粘接综合性能优良，被粘接材料广泛，因此从20世纪70年代中期问世至今30多年，已经在汽车、铁路、电机、建筑、船舶、家具制造等行业大显身手。SGA从组成上讲与FGA基本相同，但是单体在聚合过程中会与弹性体发生接枝聚合，这一点是它区别于第一代丙烯酸酯胶黏剂的地方，也是其性能得以改进的重要原因。

优点:

1、快速可控制固化

2、可应用于较恶劣粘接表面

3、高剥离强度和耐冲击性能

4、具有较好的耐湿气和耐候性

5、无需精密混合

6、100%固含量

7、对于包括塑料和许多化合物都具有较好的粘接强度

8、使用方法较多

缺点:

1、单体有气味且易燃

2、胶层要求很薄

3、受氧气抑制

4、在某些塑料基材上可能引起应力开裂

5、 对极性、强酸性和强碱性溶液耐受性有限

6、对于锌粘接表面可能需要底涂层

7、可使用的上限温度有限(120℃)

1、应用和固化性能

热固化丙烯酸酯胶黏剂有三种使用方法。

第一种，和普通的双组分胶黏剂的使用方法相同。使用时双组分通过手工或自动计量混合设备混合。混合比例一般从(1:1)~(20:1)。这些胶黏剂可以调整出不同的诱导时间，从几分钟到几小时不等。在诱导期内无成膜或固化发生。

第二种方法是使用表面活化剂。胶黏剂的一个组分为配方中的基础聚合物(聚合物和增韧剂)和部分自由基反应物;另一个组分含有活化剂溶液。活化剂施于粘接基材的一面，溶剂挥发。活化剂最终可以形成元黏性的膜，或仍保持液体状态，这由所使用的活化剂的化学性质决定。在真正实施粘接之前，活化剂可以保存相当长的一段时间。基础组分施于粘接基材的另一面，然后将两者和在一起，开始发生聚合，形成粘接。

第三种方法很少使用，称为A/B或"蜜月"方式，组分A施于粘接基材的一侧，组分B施于粘接基材的另一侧，然后合拢，开始聚合，形成粘接。较薄的粘接区域有利于热固化丙烯酸胶黏剂的固化，尤其对于第二种和第三种粘接方法。0.25mm厚的粘接层可以获得优异的性能。0.25mm以上的粘接层厚度也能获得合理的粘接性能。这其中的原因可能如下:

①相对较大的表面积可以使粘接快速初始化，发生聚合;

②降低速度，使氧气进入胶黏剂，从而抑制了聚合。

2、使用性能

反应型丙烯酸酯胶黏剂的一个杰出性能就是优异的粘接强度，包括拉伸一剪切强度、剥离强度、冲击强度，同时可以粘接多种基材。在粘接塑料的时候，往往是粘接基材破坏发生在粘接失败之前。

可以粘接的材料包括:金属，如钢、铝、铜等，许多金属由于对自由基固化机理存在催化作用，所以会加速热固化丙烯酸酯胶黏剂的固化速率，锌表面的情况有所不同，需要进行表面处理，来提高粘接性能;对于塑料材料，如ABS、丙烯酸酯、聚碳酸酯、刚性PVC、尼龙、酚醛、增强塑料、环氧树脂等。

人们发现，有些弹性体，如低表面能塑料，属于难粘材料，然而3M公司的一种热固化丙烯酸胶黏剂可以粘接许多低表面能塑料，包括各种级别的聚丙烯、聚乙烯和热塑性聚烯烃一而不需要进行表面预处理，有些塑料如丙烯酸酯和ABS在暴露于过量的溶剂.、活化剂和单体时，很容易受到应力破坏，对于这些胶黏剂，所建议的最高使用温度上限为120℃，通过添加环氧树脂可以使它们的使用温度提高到175℃，低温性能可以达到40℃，丙烯酸化合物的最大优点是耐潮湿性和耐候性，这些胶黏剂在恶劣的环境中表现出优异的耐受性。有试验表明，暴露于95%相对湿度和40℃的温度下100h的不锈钢的粘接材料仍保持着90%的粘接强度，热固化丙烯酸酯胶黏剂对于许多工业化学品具有中度的耐受性，但极性溶剂例外，比如丙酮、强酸或强碱溶液。

热固化丙烯酸酯胶黏剂的一个令人感兴趣的优点是，它们可以粘接部分污染的表面。对于一些未进行预处理的表面，如油性钢材表面，它们仍然能够提供很好的粘接强度。人们推测，油可能分散到聚合物内并且充当增塑剂，这是一个十分有特色的优势，可能粘接大表面积的钢材，它们表面往往有油，这不像以前的那些粘接体系，必须先清除表面油。

气味:无

储存期/年:1

固化时间(25℃)/min:18

拉伸剪切强度/MPa:27

利用丙烯酸环氧酯和烯类单体制备了室温快速固化的结构胶。该产品具有明显的"两快一高"的特点，特别适合快速粘接使用。

采用复合稳定剂制得贮存稳定且比例接近的两组分胶液，解决了目前乙烯酯类产品树脂和引发剂及促进剂比例差别大且必须在现场添加的不足。