Экспериментальная методология, основанная на тепловых и реологических измерениях, предлагается охарактеризовать процесс лечения клеем с для получения полезной информации для промышленного отбора клея.
Методическая статья
* These authors contributed equally
Экспериментальная методология, основанная на тепловых и реологических измерениях, предлагается охарактеризовать процесс лечения клеем с для получения полезной информации для промышленного отбора клея.
Анализ тепловых процессов, связанных с лечением клея и изучением механического поведения после излечения, предоставляет ключевую информацию, чтобы выбрать наилучший вариант для любого конкретного применения. Предлагаемая методология характеристики лечения, основанная на тепловом анализе и реологии, описывается путем сопоставления трех коммерческих клеев. Экспериментальные методы, используемые здесь термогравиметрический анализ (TGA), дифференциальное сканирование калориметрии (DSC) и релогии. TGA предоставляет информацию о тепловой устойчивости и содержании наполнителя, DSC позволяет оценку некоторых тепловых событий, связанных с реакцией лечения и тепловых изменений вылеченного материала при изменении температуры. Реология дополняет информацию о тепловых преобразованиях с механической точки зрения. Таким образом, реакцию лечения можно отслеживать через эластичный модуль (в основном модуль хранения), угол фазы и зазор. Кроме того, показано также, что, хотя DSC не имеет смысла изучать лечение вылечиваемых влаги клеев, это очень удобный метод для оценки низкой температуры стекла переход аморфных систем.
В настоящее время растет спрос на клеи. Сегодняшняя промышленность требует, чтобы клеи были все более разнообразными свойствами, адаптированными к растущему разнообразию возможных новых приложений. Это делает выбор наиболее подходящего варианта для каждого конкретного случая трудной задачей. Таким образом, создание стандартной методологии для характеристики клеев в соответствии с их свойствами облегчило бы процесс отбора. Анализ клея в процессе лечения и конечные свойства вылеченной системы имеют решающее значение для решения о том, является ли клей действительным или нет для определенного применения.
Двумя наиболее часто используемыми экспериментальными методами для изучения поведения клеев являются дифференциальная сканирующая калориметрия (DSC) и динамический механический анализ (DMA). Широко используются также реологические измерения и термогравиметрические испытания. Через них можно определить температуру перехода стекла (Tg) и остаточное теплолечения, которые связаны со степенью излечения 1,2.
TGA предоставляет информацию о тепловой устойчивости клеев3,4, что очень полезно для создания дальнейших условий процесса, с другой стороны, реологические измерения позволяют определить время геля клея, анализ лечения усадки, а также определение вязко-вязкостачных свойстввылеченного образца 5,6,7, в то время как метод DSC позволяет измерять остаточное тепло лечения, и распознавание между одним или несколькими тепловымипроцессами,которые могут происходить одновременно во времялечения 8,9. Таким образом, сочетание DSC, TGA и реологических методологий предоставляет подробную и достоверную информацию для разработки полной характеристики клеев.
Существует ряд исследований клеев, где DSC и TGA применяютсявместе 10,11,12. Есть также некоторые исследования, которые дополняют DSC с реологическимиизмерениями 13,14,15. Однако не существует стандартизированного протокола для систематического сопоставления клеев. Это сравнение было бы лучше выбрать правильные клеи в различных контекстах. В этой работе предлагается экспериментальная методология для характеристики процесса лечения путем комбинированного использования теплового анализа и реологии. Применение этих методов в качестве ансамбля позволяет собирать информацию о поведении клея во время и после процесса лечения, а также тепловой стабильности и Tg материала16.
Предлагаемая методология с участием трех методов, DSC, TGA и реологии описывается в этой работе с использованием трех коммерческих клеев в качестве примера. Один из клеев, hereinafter называется S2c, является двухкомпонентным клеем: компонент А содержит тетрагидрофурфурил метакрилат и компонент B содержит перекись бензоила. Компонент B выступает в качестве инициатора реакции лечения, вызывая тетрагидрофурфурил метакрилат кольца, чтобы открыть. С помощью механизма свободной радикальной полимеризации, связь C'C мономера реагирует с растущим радикалом, чтобы сформировать цепь с тетрагидрофурфурил боковых групп17. Другие клеи, T1c и T2c, являются одно- и двухкомпонентными версиями из того же коммерческого дома модифицированного силанового полимерного клея. Процесс лечения начинается с гидролиза силановойгруппы 18,который может быть инициирован окружающей влажностью (как в случае T1c) или добавлением второго компонента (как в случае T2c).
Что касается областей применения этих трех различных систем: клей S2c был разработан, чтобы заменить, в некоторых случаях, сварки, клепки, клинч и другие механические методы крепления и подходит для высокопрочного крепления скрытых суставов на различных типах субстратов, включая верхние пальто, пластмассы, стекло и т.д. Клеи T1c и T2c используются для упругого склеивания металлов и пластмасс: в караванном производстве, в железнодорожной автомобильной промышленности или в судостроении.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
1. Проверка условий лечения производителя
2. DSC анализ свежего образца
3. Реологический анализ
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Для того, чтобы показать применение предлагаемого метода используются три клеевые системы(Таблица материалов):
Тепловая устой...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Предварительное испытание TGA каждого клея всегда является фундаментальным шагом, поскольку дает информацию о диапазоне температур, при котором материал стабилен. Эта информация имеет решающее значение для правильной настройки дальнейших экспериментов. Кроме того, TGA может также информировать о содержимом наполнителя, который может быть очень проницательным, чтобы понять, что хранения и потери modulus не может пересечь вдоль лечения.
С другой стороны, DSC позволяет изучить лекарство от больши...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторов нечего раскрывать.
Это исследование было частично поддержано Министерством науки и инноваций Испании (Grant MTM2014-52876-R), «MTM2017-82724-R» и Xunta de Galicia (Unidad Mixta de Investigaci'n UDC-Navantia (IN853B-2018/02). Мы хотели бы поблагодарить TA Instruments за изображение, показывающее схему используемого реометра. Это изображение включено в таблицу материалов статьи. Мы также хотели бы поблагодарить журнал теплового анализа и калориметрии за его разрешение на использование некоторых данных из ссылки , и Centr ode Investigaciones Cient'ficas Avanzadas (CICA) для использования своих объектов.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 2960 SDT | TA Instruments | Одновременный прибор DSC/TGA: используется для проведения термогравиметрических испытаний. | |
| Discovery HR-2 | TA Instruments | Реометр для проведения реологических испытаний. | |
| MDSC Q2000 | TA Instruments | Дифференциальный сканирующий калориметр с опциональной модуляцией температуры. Используется для проведения тестов DSC и MDSC. | |
| Sikafast 5211NT | Sika | S2c: двухкомпонентная система производства Sika. Он основан на тетрагидрофурфурилметакрилате и содержит этоксилированный ароматический амин. Второй компонент содержит пероксид бензоила в качестве инициатора реакции сшивания. | |
| Teroson MS 939 FR | Henkel | T1c: производится компанией Henkel и представляет собой однокомпонентный силил-модифицированный полимер, реакция отверждения которого запускается влагой. | |
| Teroson MS 9399 | Henkel | T2c: двухкомпонентная система производства Henkel. Это тоже силил-модифицированный полимер, но второй компонент направлен на то, чтобы сделать скорость отверждения немного более независимой от содержания влаги в воздухе. | |
| TRIOS | TA Программное обеспечение для управления реометром | . Версия 4.4.0.41651 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение