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如何防止应力开裂

应力开裂

什么是应力开裂?

当力作用于塑料时,它会沿着聚合物链移动,导致分子产生张力以保持接触。聚合物链最终向拉和变形的方向蠕变。这一阶段称为蠕变。随着力和时间的推移,裂纹或应力开裂发生。添加化学物质或温度可以加快这一过程。

影响应力开裂的因素

  • 时间
  • 温度
  • 塑料类型
  • 胶粘剂类型
  • 负载类型
  • 其他化学品(如清洁剂和增塑剂)

一些塑料,如ABS、丙烯酸、聚碳酸酯和聚苯乙烯更容易应力开裂。这些是无定形塑料,它们很容易粘结。其他塑料,如聚乙烯、聚丙烯和聚四氟乙烯(聚四氟乙烯)是半晶体热塑性塑料,较难粘接。

我希望你们大多数人会同意我的观点,即如果与塑料形成一个超级强的键会导致塑料断裂,那就没有什么意义了。

另一方面,如果你使用难以粘合的塑料,我们需要确保粘合不会断裂。

减少应力开裂的粘合剂类型和方法

粘结非晶塑料-(同样,例子包括ABS,丙烯酸,聚碳酸酯和聚苯乙烯)。

有许多UV固化粘合剂,可以很容易地粘合非晶塑料。有些是专为粘合到特定的塑料。与UV结合时,减少应力开裂影响的关键包括:

  1. 避免对塑料进行过于苛刻的清洗——溶剂如丙酮的腐蚀性太强会使塑料产生应力开裂。
  2. 限制停留时间-停留时间是胶粘剂在塑料上未固化的时间-所以点胶后尽快固化胶粘剂。
  3. 如果可能,选择压缩应力而不是剪应力
  4. 不要诱发环向应力。过度插入锥形管件会产生额外的应力。让粘合剂粘结基材而不产生干扰或压配合。

氰基丙烯酸酯也是粘结非晶态塑料的良好选择。为了避免氰基丙烯酸酯应力开裂:

  1. 避免对塑料进行过于严厉的清洁——溶剂(如丙酮)的腐蚀性太强,使塑料容易发生应力开裂。
  2. 用最少的粘合剂覆盖粘接区域。最小间隙和最小粘合剂减少固化时间-从而减少停留时间。
  3. 如果有多余的胶粘剂,使用快速填充Setter来快速固化。
  4. 如果可能,选择压缩应力而不是剪应力
  5. 不要诱发环向应力。过度插入锥形管件会产生额外的应力。让粘合剂粘结基材而不产生干扰或压配合。

对于紫外线和氰基丙烯酸酯键,检查其他诱发压力的化学物质。这是什么意思?有些化学物质能从一种基质渗透到另一种基质。黏合剂并不总是阻碍浸出。当聚氯乙烯与聚苯乙烯结合时,聚氯乙烯中的增塑剂会直接渗入粘合剂,攻击聚苯乙烯。增加热量,它会攻击得更快!

同样的,对于这两种连接方法,都要通过创造性的连接设计或将应力分布在更大的连接区域来降低应力。许多UV胶粘剂很柔韧,比氰基丙烯酸酯能吸收更多的应力。

结合半晶状的塑料

由于半晶塑料不太容易应力开裂,问题往往是获得足够高的粘结强度,而不是减少应力开裂。

虽然一些UV固化粘合剂可以提供一定的粘合强度,但如果你需要持久的粘合,可以考虑使用机械锁。

氰基丙烯酸酯单独使用通常不能提供足够的强度,然而,当与聚烯烃处理剂(Permabond POP)等处理剂结合使用时,可以获得优异的粘结强度。虽然这些塑料不易发生应力开裂,但仍应注意确保:

  1. 胶粘剂涂得不过量
  2. 多余的或暴露的粘合剂用快速填充Setter固化(如Permabond QFS16)
  3. 缺口不超过该产品的推荐缺口(检查TDS以获得最大缺口填充)

玻璃或其他增强材料常被添加到塑料中。虽然许多粘合剂粘接玻璃,但这种玻璃周围都是塑料-所以最好的粘接强度通常是使用塑料粘接粘合剂而不是玻璃粘接粘合剂。

新型结构丙烯酸酯在许多半晶塑料上的粘合强度超过了氰基丙烯酸酯的耐久性。与氰基丙烯酸酯相比,它们的好处包括:

  1. 更长的罐寿命-允许配药面积大或提供足够的时间对齐组件
  2. 对某些化学物质有更强的抵抗力
  3. 更少的脆性
  4. 更耐冲击

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