应用文献——流变在粘合剂的应用

结构胶粘剂通常采用热固性聚合物。当涂布在被粘基材的表面时粘度很低，但随着聚合和交联的进行粘度快速上升，最后形成刚性的高强度粘接键。因此，掌握粘度随固化时间和温度变化的关系对优化工艺条件非常重要。

流变测试结果

图1所示为不同加热速率对一种环氧粘合剂粘度随时间变化的影响。对于新型粘合剂系统，这些数据有助于选择最优的固化条件。

图2显示了材料内部水汽对反应过程的影响，可以看到甚至很低浓度的水汽也会引起粘合剂在固化时流变和化学反应的很大差别。这类数据可用于预测粘合层的厚度，印刷线路板的处理时间和周期。有关流动性、凝胶时间、最小粘度以及水汽影响的信息，将加速研发的进程、帮助建立完善的加工工艺条件。配方开发人员可以通过准确的粘度变化数据研究配方成份对固化的影响。

固化温度的影响

当粘合剂的固化反应超过凝胶点后，模量继续上升直至达到最大强度。其强度的大小可以通过动态模量与频率和温度的关系来评估。图3所示为动态弹性模量G’、损耗因子tan δ与温度的关系。这些数据说明玻璃化转变温度与固化温度的关系。

复合材料预聚体的固化行为许多用于结构胶粘剂的树脂也被用于纤维增强复合材料的基体材料。对于复合材料的基体树脂，动态力学测量DMA是非常有价值的表征方法。用流变分析方法表征基体树脂，从而预测其加工工艺已经成为玻璃纤维/碳纤维增强高性能复合材料行业的标准检测方法。

图4是用平行板测量碳纤维预聚体和纯树脂的固化特性。可以注意到，虽然两者最小粘度明显不同，但固化时间是相同的。从本实验中即可得到准确的、可重复的凝胶时间。

结论

对热固性粘合剂进行DMA动态力学分析，可以给出有关固化行为、玻璃化转变温度和交联度等非常有价值的信息。通过这些信息，可以预测粘合剂的内聚强度。

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