技术应用丨胶粘剂的流变性以及测试方法
胶粘剂种类非常多,按照特性分类一般有热熔胶、环氧胶,电子胶、UV固化胶、聚氨酯胶、硅胶等等,他们都是高分子材料合成的聚合物,都含有高分子长链,所以胶粘剂的流变性对于描述胶粘剂的特征是非常有意义的。
胶粘剂的流变性参数由流变仪来测量,以Brookfield RSX 系列流变仪为例,这款流变仪适用于胶粘剂、密封剂材料的流变性能表征,仪器机头集成 7 英寸触控显示屏主机,内置高精度扭矩传感单元;配置大功率驱动马达,可选配多种测量夹具,包含锥板/平板转子、同轴圆柱转子、桨式转子等,适配液态、膏状、高触变等不同类型胶粘剂样品;可选配水浴夹套、同时支持帕尔贴、循环水浴等多元控温方案,实现宽区间温度条件测试;可选Rheo3000软件完成复杂流变程序编辑与数据解析。
常见的测试方法有:流动曲线测试、屈服应力测试、触变性测试、粘度-温度测试、粘弹性测试、蠕变测试、热机械性测试、固化测试。
下面介绍工业实操中*常用的4大流变测试,看懂曲线就能预判胶水上线后的实际表现。
01
流动曲线测试
流动曲线,横坐标代表剪切速率,纵坐标为粘度。
剪切速率可以简单理解为:点胶、搅拌过程中,外力对胶水的搅动程度。
绝大多数高分子胶粘剂,都属于剪切变稀材料:剪切速率越高,胶水粘度越低。
产线场景:设备高速点胶时,胶水被剪切,粘度下降,出胶顺滑;停止点胶,剪切消失,粘度快速回升,防止胶体流溢。
不同配方胶水,下降幅度不一样。曲线越陡,剪切变稀效果越明显,适合高速自动点胶;变化平缓的,更适合灌封、大面涂覆工艺。

屈服应力测试
02
屈服应力:胶水从静止固态,转变为可流动状态所需要的*小外力。
横坐标是剪切应力(施加给胶水的力),纵坐标是形变。当形变突然大幅抬升,代表达到屈服点,胶水开始流动。
生活通俗例子:牙膏,需要挤一下才会流出,松开就保持形态;放到胶粘剂上,硅胶、密封胶就是同理。
• 屈服应力高:需要更大压力才挤出,打胶后不易坍塌、垂流,适合立面、缝隙密封;
• 屈服应力低:轻微压力就流动,适合灌封,但立面作业容易往下流。
选型时,屈服应力要匹配你的点胶设备压力以及作业位置。

03
触变性测试
触变性,是胶水粘度随时间+剪切共同变化的关键属性,完*美复刻生产三步:静置存储→受剪切打胶→停止剪切恢复。
测试流程:
1. 低剪切模拟静置存放,胶水维持高粘度;
2. 瞬间加大剪切,模拟点胶出胶,粘度快速下降,保证出胶流畅;
3. 切回低剪切,观察胶水粘度恢复快慢。
• 恢复快:停胶瞬间粘度回弹,流平差,不垂流,适合立面、缝隙打胶,不溢胶;
• 恢复慢:胶水还会继续流动,流平好,适合平面灌封,但是立面容易流淌。
生产很多不*良问题:点胶后拉尖、溢胶、胶型塌陷,根源就是触变性和工艺不匹配。流变测试可以提前筛选,避免上线踩坑。

黏温特性的测试
04
黏温特性曲线,横坐标温度,纵坐标粘度。
胶粘剂粘度受温度影响非常明显:温度升高,粘度下降;温度降低,粘度上升。
实际生产应用场景非常多:
1. 冬季低温车间,胶水变稠,出胶困难;
2. 胶水冷库储存,取出没有回温,直接上机点胶;
3. 成品长途运输,北方低温环境,胶体物性发生变化。
通过黏温曲线,可以确定胶水合适的作业温度区间,规划储存、回温工艺,规避温度波动带来的点胶不*良。


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