阅读说明：本技术 一种快速检验热固化胶粘剂脱泡效果的方法 (A kind of method of quick inspection hot setting adhesive deaeration effect ) 是由 桑广艺 夏佳斌 钱立飞 陶小乐 何永富 于 2019-10-12 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种快速检验热固化胶粘剂脱泡效果的方法,通过测试固化后的热固化胶粘剂的比重判断所述热固化胶粘剂的脱泡效果。将所述测试试样的比重与所述合格试样的比重进行比较,当所述测试试样的比重小于所述合格试样的比重时,则待测热固化胶粘剂的脱泡效果不合格；当所述测试试样的比重在所述合格试样的比重范围内时,则待测热固化胶粘剂的脱泡效果合格。该方法简单,便捷,可以用于对胶产品的脱泡效果进行评估。(The present invention provides a kind of methods for quickly examining hot setting adhesive deaeration effect, and the specific gravity by testing the hot setting adhesive after solidifying judges the deaeration effect of the hot setting adhesive.The specific gravity of the test sample is compared with the specific gravity of the qualified sample, when the specific gravity of the test sample is less than the specific gravity of the qualified sample, then the deaeration effect of hot setting adhesive to be measured is unqualified；When the specific gravity of the test sample is in the specific gravity range of the qualified sample, then the deaeration effect of hot setting adhesive to be measured is qualified.This method is simple, convenient, can be used for assessing the deaeration effect of glue product.)

一种快速检验热固化胶粘剂脱泡效果的方法

技术领域

本发明属于胶黏剂技术领域，具体涉及一种快速检验热固化胶粘剂脱泡效果的方法。

背景技术

在胶粘剂、密封胶的开发及生产制造环节，如何判断脱泡效果一直是个工艺难题。脱泡质量的好坏直接影响胶产品的最终性能。气泡的来源复杂，有些来自液体物料中溶解或包容的气体物质、有些来自物料机械分散过程(比如搅拌)从外部引入的空气；也有来自固体粉体中颗粒间隙中的气体介质。绝对消除气泡是不现实的。通常的消泡技术办法是真空条件下(高速)分散脱泡和(或)加入消泡剂消泡。这些手段可有效消除肉眼可见的气泡，但对于极细小的气泡无能为力。无法用肉眼观察。

目前业界并没有通行的，直观或者简便的方式对脱泡效果进行直接评价的方法。一般来说对于透明状态的胶(第1类情形)可通过肉眼观察的办法。但受限于裸眼的分辨能力，对于极为细小比如几十微米以下的气泡这种方法是无能为力的；第2类情形，对于含有固体填料组分的外观上为膏状粘稠物的胶粘剂或密封胶，是无法或很难通过肉眼进行科学评判的；可以通过刮刀涂抹观察胶面情况进行评价，但往往不可靠；这种情况下，可行的办法是通过对胶产品性能的检测来间接推断脱泡效果的好坏。这些性能必需是跟气泡含量的多少密切相关联的，比如对于结构胶，气泡多会降低胶的力学强度，这需要借助专业设备，比如材料试验机去做力学测试，然而判断方法耗时耗物。因此建立一个快捷、方便操作的检验检测脱泡效果的方法至关重要。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种快速检验热固化胶粘剂脱泡效果的方法，本发明通过测试固化后的热固化胶粘剂的比重判断所述热固化胶粘剂的脱泡效果，方法快捷、方便。

本发明提供了一种快速检验热固化胶粘剂脱泡效果的方法，通过测试固化后的热固化胶粘剂的比重判断所述热固化胶粘剂的脱泡效果。

优选的，包括以下步骤：

A)将待测热固化胶粘剂填充至模具中进行充分固化，脱模后，得到测试试样，测定所述测试试样的比重；

B)将所述测试试样的比重与合格试样的比重进行比较，判断待测热固化胶粘剂的脱泡效果。

优选的，步骤B)为：将所述测试试样的比重与所述合格试样的比重进行比较，当所述测试试样的比重小于所述合格试样的比重时，则待测热固化胶粘剂的脱泡效果不合格；当所述测试试样的比重在所述合格试样的比重范围内时，则待测热固化胶粘剂的脱泡效果合格。

优选的，所述热固化胶粘剂选自单组份热固化环氧胶粘剂。

优选的，所述热固化胶粘剂的制备原料中不包括受热释放气体产生气泡或受热后本身会发生体积膨胀的物质。

优选的，所述固化后的热固化胶粘剂中气孔为封闭型。

优选的，步骤A)中，所述模具为耐温模具。

与现有技术相比，本发明提供了一种快速检验热固化胶粘剂脱泡效果的方法，通过测试固化后的热固化胶粘剂的比重判断所述热固化胶粘剂的脱泡效果。将所述测试试样的比重与所述合格试样的比重进行比较，当所述测试试样的比重小于所述合格试样的比重时，则待测热固化胶粘剂的脱泡效果不合格；当所述测试试样的比重在所述合格试样的比重范围内时，则待测热固化胶粘剂的脱泡效果合格。该方法简单，便捷，可以用于对胶产品的脱泡效果进行评估。

附图说明

图1为实施例1和实施例2制备的产品断面的照片；

图2为实施例3和实施例4制备的产品断面的照片。

具体实施方式

本发明提供了一种快速检验热固化胶粘剂脱泡效果的方法，通过测试固化后的热固化胶粘剂的比重判断所述热固化胶粘剂的脱泡效果。

本发明提供的方法主要针对热固化胶粘剂，所述热固化胶粘剂选自单组份热固化环氧胶粘剂。

所述热固化胶粘剂的制备原料中不包括受热释放气体产生气泡或受热后本身会发生体积膨胀的物质。其中，所述受热释放气体产生气泡的物质和所述受热后本身会发生体积膨胀的物质为本领域技术人员公知的物质，例如偶氮化合物、膨胀微球等。

对于配方中本身含有在固化条件下会发生体积膨胀的组分，比如偶氮类化合物，膨胀微球等，该法并不适用。因为这些组分引起的体积膨胀相比胶本身含有的气泡受热膨胀体积变化程度可能会大很多。

通过测试固化后的热固化胶粘剂的比重判断所述热固化胶粘剂的脱泡效果。所述固化后的热固化胶粘剂中气孔为封闭型。对于固化后内部产生大量连续开孔结构的胶粘剂，本法并不适用，因为开孔结构直接影响比重数据的准确性。

具体的，本发明提供的快速检测方法包括以下步骤：

A)将待测热固化胶粘剂填充至模具中进行充分固化，脱模后，得到测试试样，测定所述测试试样的比重；

B)将所述测试试样的比重与合格试样的比重进行比较，判断待测热固化胶粘剂的脱泡效果。

本发明将待测热固化胶粘剂填充至模具中进行充分固化，脱模后，得到测试试样，测定所述测试试样的比重。

其中，本发明对所述待测热固化胶粘剂的制备工艺并没有特殊限制，本领域技术人员公知的方法即可。

将所述待测热固化胶粘剂填充至模具中，其中，所述模具为耐温模具。所述填充的方法为通过浇铸方式或刮涂方式把待测试热固化胶粘剂填充到模具中。然后，对待测热固化胶粘剂进行热固化，其中本发明对所述热固化的工艺条件并没有特殊限制，根据胶粘剂种类不同，适应性的调整热固化的工艺条件，保证胶粘剂充分固化。

将充分固化后的胶粘剂冷却后进行脱模，得到测试试样。其中，所述冷却的方法为自然冷却，冷却至室温条件即可。其中，本发明将所述室温定义为25±5℃。

然后测定所述测试试样的比重，本发明对测试比重的方法并没有特殊限制，本领域技术人员公知的比重测试方法即可。

将得到的测试试样的比重与合格试样的比重进行比较。其中，所述合格试样的比重的测试方法和工艺条件与待测试验的测试方法和工艺条件相同。

其中，所述合格试样将脱泡合格的热固化胶粘剂填充至模具中进行充分固化，脱模后得到。所用模具以及填充方法、固化方法以及脱模方法都与待测试样相同，在此不做赘述。

所述脱泡合格是指在制胶工艺条件相对成熟，参数选择合理，胶性能达到应用需求要求的状态，具体可包括的内容有：搅拌转速满足分散要求，分散时间足够长，真空度足够高的情况下胶能达到的最好分散状态，此时可以认为胶中存在的气泡已达到稳态平衡或不影响正常使用。此时测得到的比重数值在一个合理的区间。

本发明以脱泡合格的胶粘剂测定的比重为衡量标准，将所述测试试样的比重与所述合格试样的比重进行比较，当所述测试试样的比重小于所述合格试样的比重时，则待测热固化胶粘剂的脱泡效果不合格；当所述测试试样的比重在所述合格试样的比重范围内时，则待测热固化胶粘剂的脱泡效果合格。

本发明提供的方法简单，便捷，可以用于对胶产品的脱泡效果进行评估。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的快速检验热固化胶粘剂脱泡效果的方法进行说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。

以下实施例使用的设备：

行星分散机：无锡旭科机器人有限公司KXD系列-5L；

高速分散机：SpeedMixer DACC400.2德国Flack Tek公司。

结构胶配方见表1

表1

原材料名称	质量份	牌号	供应商
				液体环氧树脂	100	BE188-90	长春化工(江苏)有限公司
液体核壳橡胶	60	MX154	Kaneka(日本)
				丁腈橡胶改性环氧树脂	30	CTBN-861340	深圳佳迪达化工有限公司
双氰胺固化剂	6	Dyhard 100S	AlzChem阿兹肯(上海)化工有限公司
				固化促进剂	2	UR300	AlzChem阿兹肯(上海)化工有限公司
增稠剂	2	R202	赢创特种化学(上海)有限公司
				吸水剂	0.5	CaO	上海凡华无机化工有限公司
碳酸钙填料	50	S-CCR-100	建德市双超钙业有限公司
				颜料	0.2	057-4O3593	BOMEX宝美施化工颜料公司

导电银胶配方，见表2

表2

原材料名称	质量份	牌号	供应商
				邻甲酚醛环氧树脂	40	SQCN700-1	济南圣泉基团
双酚F-环氧树脂	20	NPEF-170	长春环氧
				稀释剂	24	1,4-丁二醇二缩水甘油醚	南通豪锦化工有限公司
胺固化剂	10	4,4-二氨基二苯砜	浙江鼎龙化工有限公司
				脲类促进剂	5	Dyhard UR300	AlzChem阿兹肯(上海)化工有限公司
硅烷偶联剂	1	Z6040	美国道康宁公司
				导电银粉	300	Silver Flake EA-0290	美国Metalor公司

实施例1(原料配方具体见表1)

向行星分散机的反应釜中加入液体环氧树脂、丁腈橡胶改性环氧树脂、液体核壳橡胶搅拌转速15rpm，搅拌时间5min；后加入双氰胺固化剂、固化促进剂及增稠剂，搅拌转速30rpm，(分散盘)自转转速为60rpm，搅拌时间20min，最后加入吸水剂、碳酸钙填料，颜料，20rpm搅拌转速、自转转速60rpm下分散20min。搅拌结束后出料。

实施例2(原料配方具体见表1)

向行星分散机的反应釜中加入液体环氧树脂、丁腈橡胶改性环氧树脂、液体核壳橡胶搅拌转速15rpm，搅拌时间5min；后加入双氰胺固化剂、固化促进剂及增稠剂，搅拌转速30rpm，(分散盘)自转转速为60rpm，搅拌时间20min，最后加入吸水剂、碳酸钙填料，颜料，开启真空(真空度-0.09MPa)，30rpm搅拌转速、自转转速60rpm下分散40min。搅拌结束后出料。

实施例3(原料配方具体见表2)

60℃下用稀释剂溶解胺固化剂、脲促进剂，变为澄清液体后冷却至室温，将邻甲酚醛环氧树脂和双酚F环氧树脂加入到上述溶液中，并在高速分散机下600rpm下搅拌60s至均匀。后加入银粉，1500rpm下高速分散2min，出料。

实施例4(原料配方具体见表2)

60℃下用稀释剂溶解胺固化剂、脲促进剂，变为澄清液体后冷却至室温，将邻甲酚醛环氧树脂和双酚F环氧树脂加入到上述溶液中，并在高速分散机下600rpm下搅拌60s至均匀。后加入银粉，先1500rpm下高速分散1min。后开启真空(真空度-0.1MPa)，在2000rpm下高速分散1min，出料。

试样制备和比重测试

1、待测试样的制备方法

在一个至少在一个方向维度上开放的耐温模具中，采用浇铸方式把待测试的胶(实施例1～4制备得到的胶粘剂)填充到模具中，刮平后置于烘箱中按照180℃×45min(实施例1-2)或170℃×60min(实施例3-4)充分固化，固化完成后冷却至室温后脱模，得到待测试样。

2、比重测试

采用QL-300S型固液密度测试仪(密度天平)(秒准科技(深圳)有限公司)进行待测试验的制备。

QL-300S型固液密度测试仪是通过计算待测物体在空气中的重量与其在媒介(液)中的质量之差，计算出其密度、比重和体积，结果见表3.

表3

表3中合格脱泡效果是指在制胶工艺条件相对成熟，参数选择合理，胶性能达到应用需求要求的状态，具体可包括的内容有：搅拌转速满足分散要求，分散时间足够长，真空度足够高的情况下胶能达到的最好分散状态，此时可以认为胶中存在的气泡已达到稳态平衡或不影响正常使用。此时测得到的比重数值在一个合理的区间，呈现正态分布。

从实施例1和实施例2的测试结果来看，前者明显低于理想的数值区间；而后者恰好位于数值区间范围内。藉此可以判定实施例2的胶制备工艺得到的胶脱泡效果较好，因为后者采用了真空脱泡且延长了搅拌时间，二者共同作用能有较好的脱泡效果。

同样的，对于实施例3和4，后者是在真空情况下高速分散，且作用时间长，能有效消除胶中的气泡。测得的比重数值位于理想数值区间，可认为脱泡效果较好。在具体实践中，可以在确定了胶在理想脱泡后的比重数值区间之后，根据实测结果偏离区间的情况，对胶的脱泡效果做出评价。

实施例5

结果验证试验

1、采用视觉观察测试

观察断面判断(结构胶制备成哑铃样条后做拉伸发生断裂，形成的断面；导电胶为固化后的样条，用刀口切开形成断面。)结果见图1和图2，图1为实施例1和实施例2制备的产品断面的照片，图2为实施例3和实施例4制备的产品断面的照片。

由图1和图2可以看出，肉眼均看不到孔洞(气泡存在的痕迹)，表明用断面肉眼观察的方法无法判断产品中气泡含量的多少。

2、采用力学性能测试

(1)钢/钢剪切强度测试^a

参照GB/T 7124胶粘剂拉伸剪切强度的测定(刚性材料对刚性材料)，基材为DP600冷轧钢片，胶厚度为0.2mm，粘接面积为25mm×12.5mm，具体制样方法及测试参考标准GBT7124-2008胶粘剂拉伸剪切强度的测定(刚性材料对刚性材料)；测试速率为10mm/min。结果见表3

(2)Die-Shear强度@150℃^b

参照测试标准MIL-STD-883 Test Method Standard for microcircuits。粘接基底材料为镀银铜片，粘接对象为1mm×1mm Si片，胶层厚度为30微米。测试设备DAGE4000推拉力计。结果见表3

由表3的数据可知，实施例1/2，剪切强度可以分辨二者的脱泡效果；理想脱泡下的剪切强度区间为30±2MPa；实施例3/4单从Die-Shear强度上看，剪切强度差别不大(理想脱泡下的Die-Shear强度为11±1.5MPa)。但也和本发明的数据的趋势一致。

因此，本发明提供的方法相比进行力学测试更加简单，便捷，可以用于对胶产品的脱泡效果进行评估。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。