緩蝕劑對丙烯酸酯膠性能影響的研究

朱華娟 賈榮斌

摘 要：從固化時間、剪切強(qiáng)度、金屬腐蝕結(jié)果的影響等方面進(jìn)行了系統(tǒng)研究，分析了改變緩蝕劑用量對丙烯酸酯膠腐蝕效果的影響。結(jié)果表明，當(dāng)緩蝕劑苯丙三氮唑占到反應(yīng)系統(tǒng)總劑量的1.5%時，丙烯酸酯膠固化時長為15.5min，剪切強(qiáng)度為16.6MPa，對銅的單位面積侵蝕為32%。

關(guān)鍵詞：緩蝕劑;固化時間;剪切強(qiáng)度

中圖分類號：TQ433.4+3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? 文章編號：1001-5922（2021）10-0001-02

Study on the Effect of Corrosion Inhibitor on the Properties of Acrylate Adhesive

Zhu Huajuan1， Jia Rongbin2

（1.Xiangyang Safety Production Publicity and Education Information Center， Xiangyang 441021，China;2.Logistics Service Center of Xiangyang Economic and Information Technology Bureau， Xiangyang 441003， China）

Abstract：In this paper， the effects of different inhibitor dosage on the properties of acrylate adhesive were studied， and the changes of curing time， shear strength and metal corrosion effect were analyzed and discussed. The results showed that when the corrosion inhibitor phenylprotriazole accounted for 1.5% of the total dosage of the reaction system， the curing time of the acrylic adhesive was 15.5min， and the corrosion effect on copper per unit area was 32%.

Key words：corrosion inhibitor; curing time; shear strength

0 引言

丙烯酸酯膠因固化速度快、強(qiáng)度高、粘接性好的特點(diǎn)在各工業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，但因該物質(zhì)在生產(chǎn)過程中，反應(yīng)物含有甲基丙烯酸銅等，致使生成物的表面產(chǎn)生腐蝕瘢痕，限制了該產(chǎn)品的使用。本研究以最大限度降低金屬表面腐蝕面積，同時使得膠體綜合性能保持較好水平 [1]為目標(biāo)，對降低膠體緩蝕劑量采取逐步增加措施，針對性的在丙烯酸酯膠中加入緩蝕劑，觀察其添加劑量與腐蝕面積關(guān)系確定比例、劑量，達(dá)到預(yù)期效果。

1 實(shí)驗(yàn)材料和方法

1.1 主要原料

甲基丙烯酸羥乙酯（HEMA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、甲基丙烯酸、苯丙三氮唑（緩蝕劑）、異丙苯過氧化氫、羧基丁腈橡膠（NBR）、工業(yè)硫脲、阻聚劑、增韌助劑，市售。

1.2 試驗(yàn)設(shè)備

煉膠機(jī)，行星真空混合機(jī)，高速分散機(jī)，萬能電子拉力機(jī)。

1.3 制備方法

1.3.1 甲組分的制備

（1）將NBR在開煉機(jī)上塑煉，薄通10次后出片，備用。

（2）按照配比數(shù)量，將甲基丙烯酸、苯丙三氮唑、MMA、NBR、HEMA、增韌助劑等原料先后投入到反應(yīng)釜內(nèi)，經(jīng)攪拌，至原料完全溶解。

（3）加入四甲基硫脲促進(jìn)劑攪拌均勻待用。

1.3.2乙組分的制備

（1）按配比，先后將甲基丙烯酸羥乙酯（HEMA）、阻聚劑、甲基丙烯酸羥甲酯（MMA）、丁腈橡膠（NBR）等質(zhì)料投入到反應(yīng)釜中，充實(shí)攪拌，至全部物料徹底消融。

（2）加入甲基丙烯酸、異丙苯過氧化氫攪拌均勻。

1.3.3 試片的制備

選擇合適的有機(jī)溶劑將鋁合金板（規(guī)格25mm×80mm×2mm）表面清潔干凈、去除水分。將甲、乙兩組分按體積比1∶1均勻混合，刮涂在鋁合金板表面，模具搭接完成。之后對模具進(jìn)行固定，存放在室內(nèi)自然固化24h。

1.4? 性能測試

試片剪切強(qiáng)度測試依照《膠粘劑拉伸剪切強(qiáng)度測定方法 （金屬對金屬）》（GB/T 7124—2008）規(guī)定條件，采取萬能電子拉力機(jī)對試片進(jìn)行剪切強(qiáng)度測試。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同用量緩蝕劑對丙烯酸酯膠固化時間的影響

不同用量緩蝕劑對丙烯酸酯膠固化時間的影響如圖1所示。

由圖1可知，緩蝕劑苯丙三氮唑增加劑量不同，對丙烯酸酯膠的固化時間產(chǎn)生明顯影響，導(dǎo)致其固化時間被逐漸延長;分析認(rèn)為，在測試條件下，氧化劑分解產(chǎn)生的自由基被苯丙三氮唑消耗，使得測試系統(tǒng)整體反應(yīng)速度變緩，導(dǎo)致固化過程中的聚合反應(yīng)速度降低，從而引起固化速度變慢[2]。

2.2 不同用量緩蝕劑對丙烯酸酯膠剪切強(qiáng)度的影響

不同用量緩蝕劑對丙烯酸酯膠剪切強(qiáng)度的影響如圖2所示。

由圖2可知，隨著逐步增添緩蝕苯丙三氮唑的劑量，丙烯酸酯膠剪切強(qiáng)度呈逐漸下降趨勢。說明在反應(yīng)過程中苯丙三氮唑消耗了反應(yīng)體系中的自由基，降低了反應(yīng)體系的聚合反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，導(dǎo)致丙烯酸酯膠在固化后交聯(lián)密度大幅降低，使得產(chǎn)品剪切強(qiáng)度降低[3]。

2.3 不同用量緩蝕劑對丙烯酸酯膠金屬腐蝕效果的 影響

不同用量緩蝕劑對丙烯酸酯膠金屬腐蝕效果如圖3所示。

由圖3可知，當(dāng)反應(yīng)系統(tǒng)中沒有苯丙三氮唑緩蝕劑時，膠體對金屬表面的腐蝕面積達(dá)94%;當(dāng)加入緩蝕劑苯丙三氮唑后，金屬表面的腐蝕效應(yīng)明顯改善，緩蝕劑苯丙三氮唑抑制了膠體對金屬表面的腐蝕。隨著緩蝕劑用量的增加，抑制效果也越來越好，使腐蝕面積大幅降低。在空氣中水分的作用下，苯丙三氮唑與金屬表面的氧化層產(chǎn)生附著，形成絡(luò)合物膜，起到有效阻止膠體中的酸性物質(zhì)腐蝕金屬表面[4-5]。

3 結(jié)論

在丙烯酸酯膠中加入緩蝕劑后能夠有效阻止膠體中的酸性物質(zhì)腐蝕金屬表面。緩蝕劑的劑量對丙烯酸酯膠的固化時間，剪切強(qiáng)度具有負(fù)面影響，隨著用量的增多會使丙烯酸酯膠的固化時間變長，剪切強(qiáng)度變小，具體使用中為保證丙烯酸酯膠結(jié)構(gòu)性粘接強(qiáng)度，推薦加入量為1.5%。試驗(yàn)表明，當(dāng)緩蝕劑苯丙三氮唑添加量達(dá)到1.5%時，丙烯酸酯膠固化時間為15.5min，剪切強(qiáng)度為16.6MPa，對銅的單位面積腐蝕面積為32%。

參考文獻(xiàn)

[1]周建文，羅軍.新型第二代丙烯酸酯結(jié)構(gòu)膠[J].粘接，2000，21（4）：19-21.

[2]黃岐善，翁志學(xué)，黃志明，等.引發(fā)劑“籠蔽效應(yīng)”的微觀動力學(xué)解釋[J].高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報，1999（5）：5.

[3]劉蘇宇，韓勝利，張浩軍.觸變型雙組分丙烯酸酯膠粘劑的力學(xué)性能研究[J].粘接，2018，39（03）：40-42.

[4]尹正子，康永.苯并三氮唑復(fù)配緩蝕劑對銅緩蝕機(jī)理[J].清洗世界，2013，29（6）：24-27.

[5]楊雪蓮，常青.緩蝕劑的研究與進(jìn)展[J].甘肅科技，2004（1）：79-81.