Bewertung der Aushärtung von Klebstoffsystemen durch rheologische und thermische Prüfung

Zusammenfassung

Es wird eine experimentelle Methodik vorgeschlagen, die auf thermischen und rheologischen Messungen basiert, um den Aushärtungsprozess von Klebstoffen zu charakterisieren, um nützliche Informationen für die industrielle Klebstoffauswahl zu erhalten.

Zusammenfassung

Die Analyse der thermischen Prozesse im Zusammenhang mit der Aushärtung von Klebstoffen und die Untersuchung des mechanischen Verhaltens nach der Aushärtung, bieten wichtige Informationen, um die beste Option für jede spezifische Anwendung zu wählen. Die vorgeschlagene Methode für die Härtungscharakterisierung, die auf thermischer Analyse und Rheologie basiert, wird durch den Vergleich von drei kommerziellen Klebstoffen beschrieben. Die hier verwendeten experimentellen Techniken sind Thermogravimetric Analysis (TGA), Differential Scanning Calorimetry (DSC) und Rheology. TGA liefert Informationen über die thermische Stabilität und den Füllstoffgehalt, DSC ermöglicht die Auswertung einiger thermischer Ereignisse im Zusammenhang mit der Aushärtungsreaktion und thermischen Veränderungen des ausgehärteten Materials bei Temperaturänderungen. Die Rheologie ergänzt die Information der thermischen Transformationen aus mechanischer Sicht. So kann die Aushärtungsreaktion durch den elastischen Modul (hauptsächlich den Speichermodul), den Phasenwinkel und den Spalt verfolgt werden. Darüber hinaus wird auch gezeigt, dass DSC zwar nichts nützt, um die Aushärtung feuchtigkeitshärtender Klebstoffe zu untersuchen, es aber eine sehr bequeme Methode ist, den Niedertemperatur-Glasübergang amorpher Systeme zu bewerten.

Einleitung

Heutzutage steigt die Nachfrage nach Klebstoffen. Die heutige Industrie verlangt, dass Klebstoffe immer vielfältigere Eigenschaften haben, die an die wachsende Vielfalt möglicher neuer Anwendungen angepasst sind. Es macht die Auswahl der am besten geeigneten Option für jeden spezifischen Fall zu einer schwierigen Aufgabe. Daher würde die Erstellung einer Standardmethodik, um die Klebstoffe nach ihren Eigenschaften zu charakterisieren, den Auswahlprozess erleichtern. Die Analyse des Klebstoffs während des Aushärtungsprozesses und die endgültigen Eigenschaften des ausgehärteten Systems sind entscheidend, um zu entscheiden, ob ein Klebstoff für eine bestimmte Anwendung g....

Protokoll

1. Überprüfung der Aushärtungsbedingungen des Herstellers

1. Härten Sie die Klebstoffprobe nach den Empfehlungen des Herstellers aus und bewerten Sie sie dann durch einen TGA- und einen DSC-Test. Zeichnen Sie die spezifischen Aushärtungsbedingungen auf.
2. TGA-Test der ausgehärteten Probe
   1. Führen Sie thermogravimetrische Tests in einer TGA oder in einer gleichzeitigen DSC+TGA-Ausrüstung (SDT) durch.
   2. Führen Sie einen thermogravimetrischen Test der ausgehärteten Probe im Anschluss an die nächsten Schritte durch, um den anorganischen Füllstoffgehalt und die Temperatur zu bestimmen, bei der das Material zu abbauen beginnt. Überschreiten Sie....

Ergebnisse

Um die Anwendung des vorgeschlagenen Verfahrens zu zeigen, werden drei Klebstoffsysteme verwendet (Materialtabelle):

• S2c, ein Zweikomponentensystem.
• T1c, ein einkomponentigtes Silan-modifiziertes Polymer, dessen Aushärtungsreaktion durch Feuchtigkeit ausgelöst wird.
• T2c, ein Zweikomponentensystem. Es ist auch ein Silan-modifiziertes Polymer, aber die zweite Komponente zielt darauf ab, die Aushärtungsrate ein wenig unabhängiger vom Feuchtigkeitsgehalt der Luft zu machen.

Diskussion

Ein vorläufiger TGA-Test jedes Klebstoffs ist immer ein grundlegender Schritt, da er Informationen über den Temperaturbereich gibt, in dem das Material stabil ist. Diese Informationen sind von entscheidender Bedeutung, um weitere Experimente richtig durchzuführen. Darüber hinaus kann TGA auch über den Füllstoffinhalt informieren, der sehr aufschlussreich sein kann, um zu verstehen, dass Speicher- und Verlustmodul nicht entlang der Kur kreuzen kann.

Auf der anderen Seite erlaubt DSC, die Heilun.......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
2960 SDT	TA Instruments		Simultanes DSC/TGA-Gerät: Wird zur Durchführung thermogravimetrischer Tests verwendet.
Discovery HR-2	TA Instruments		Rheometer zur Durchführung rheologischer Tests.
MDSC Q2000	TA Instruments		Dynamisches Differenzkalorimeter mit optionaler Temperaturmodulation. Wird verwendet, um DSC- und MDSC-Tests durchzuführen.
Sikafast 5211NT	Sika		S2c: ein Zweikomponenten-System von Sika. Es basiert auf Tetrahydrofurfurylmethacrylat und enthält ein ethoxyliertes aromatisches Amin. Die zweite Komponente enthält Benzoylperoxid als Initiator für die Vernetzungsreaktion.
Teroson MS 939 FR	Henkel		T1c: hergestellt von Henkel, ein einkomponentiges sylilmodifiziertes Polymer, dessen Aushärtungsreaktion durch Feuchtigkeit ausgelöst wird.
Teroson MS 9399	Henkel		T2c: ein Zweikomponenten-System von Henkel. Es handelt sich ebenfalls um ein sylilmodifiziertes Polymer, aber die zweite Komponente zielt darauf ab, die Aushärtungsgeschwindigkeit etwas unabhängiger vom Feuchtigkeitsgehalt der Luft zu machen.
TRIOS	TA Instruments		Steuerungssoftware für das Rheometer. Version 4.4.0.41651