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[科普中国]-塑料胶接

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塑料连接,是采用各种手段和方法使塑料型材或零部件加长、加厚或成为特定形状的制品的加工过程。属于塑料的二次加工。塑料的连接,主要可分为胶接、焊接和机械连接三类。它们各具特点,又互有利弊,在实际使用时,应根据具体要求,加以合理的选择。

塑料的特性以合成或天然高分子化合物为基本成份,添加或不添加配合剂,在一定温度下和压力下塑制成形,并能保持制品形状不变的固体材料,称为塑料。塑料主要分为热塑性塑料和热固性塑料两大类,热固性塑料的特点是在形成前是可溶的,一经固化形成则变为质地坚硬,受热不溶化,遇溶剂不溶解,强热会分解,不可反复塑制,具有较高强度和耐性。热塑性塑料的特点一般为受热软化,溶剂可溶,可以反复塑制,强度较低、耐热性和耐溶剂性较差。

塑料胶接的注意事项塑料的胶接,包括塑料本身和塑料与金属或非金属的胶接。塑料胶接的首要问题是弄清被粘塑料的具体品种,再就是选用合适的胶粘剂和施行合理的胶接工艺。

按塑料的热性能可分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。热塑性塑料可溶可熔,热固性塑料不溶不熔。利用加热燃烧或溶剂溶解的方法就能区分开是热塑性塑料还是热固性塑料。热塑性塑料和热固性塑料的粘接方法迥然不同,对于热塑性塑料可以用热熔溶剂、溶液(溶剂十本身塑料粉末十其他助剂)、胶粘剂等四种方法粘,接而热固性塑料只能用胶粘剂粘接。有些被粘塑料表面能较低,属于难粘塑料一类,如聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯等,必须分别处理。对其表面处理通常采用化学处理方法,否则粘接效果不佳。有些被粘塑料易粘接,可直接用溶剂粘接,粘接效果也好,如有机玻璃用氯仿粘接,眼镜架用丙酮粘接等,均可得到良好的粘接效果。1

施行合理的粘接工艺这个问题十分重要,因为有些塑料表面处理用溶剂脱脂就可以。有些塑料表面处理必须粗化,有些塑料表面处理则必须进行化学处理。塑料的粘接一般室温固化即可。但塑料与金属的粘接,有些必须加热固化。这一方面要注意加热固化的技术要求,另一方面要注意被粘塑料能否承受加热温度。显然加热固化后的冷却,也必须注意技术要求。塑料胶粘有四种方法:热熔胶接、溶剂胶接、溶液胶接和胶粘剂胶接。对热塑性塑料四种方法都适用;对热固性塑料只能用胶粘剂胶接。

①热熔胶接:利用热塑性塑料加热熔融的特性,在高温(95-260摄氏度)处于胶接流态,紧密接触之后,借助压力接合在一起,冷固后获得一定的强度。像聚乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯等管板、薄膜的胶接和热合属此类型。

②溶剂胶接:利用塑料的溶解特性,将相应的溶剂涂于被粘处,待溶剂将表面湿润变软,再叠合施加压力,溶剂挥发后便可硬固。该法因应力大,接合下牢固,只有用于临时修理或要求不高的情况,且只能胶接同种材料。

③溶液胶接:由于直接用溶液来粘接塑料,这种方法不易控制,粘接效果不好,若强度要求不高是可行的。比较常用的是将溶剂与被粘塑料粉沫混合,再加人合适的助剂,配成一定浓度溶液后来粘接塑料,这就是溶剂胶接。该方法配制方便,粘接强度高于溶剂法,若使用二元或三元混合溶剂,效果更好。

对于一些强度要求高的塑料件可以采用,即能实现各种塑料的自粘,又能胶接塑料与非金属或金属材料。由于下同的塑料,所用胶粘剂不同,所以应慎重选择胶粘剂。1

塑料的表面处理表面清理一般方法用水洗并用棉沙、干布等东西初步清除污物、灰尘、油脂等,对于小型塑料件,也可用超声波洗涤。对于不同品种的塑料,要用不同的脱脂溶剂(注意:脱脂溶剂和溶剂是两回事)进行擦拭、浸渍、喷洗或用蒸汽脱脂方法,除去塑料表面的矿物油、植物油及动物油。用砂纸砂、锉刀锉、砂轮车等方法使塑料表面粗化,但不能粗化过度,粗化的表面不但增加了表面能而且增大了粘接面积,从而使粘接强度大为提高。以过粗化处理后,要用毛刷、干布或压缩空气清除表面的沙粒残屑并再次用脱脂溶剂擦试,继续除去油污,然后干燥待用。

火焰处理时即用可燃性气体燃烧的火焰在被粘塑料表面进行瞬时高温燃烧,使表面发生氧化反应。如用氧-乙炔火焰(气焊枪)处理难粘塑料(聚乙烯、聚丙烯)后,就可用一般胶粘剂粘接。1

本词条内容贡献者为:

杨晓红 - 副教授 - 西南大学