韋遠(yuǎn)怡，陳炳耀，彭小琴，楊育其，李志林

（廣東三和控股有限公司,廣東 中山,528429）

前 言

厭氧膠，是一種隔絕氧氣才能固化的膠粘劑。在室溫隔絕氧氣的情況下，加之材料表面金屬離子的催化作用，在一定時(shí)間內(nèi)即可固化[1]。與瞬干膠不同的是，厭氧膠是由帶有類似結(jié)構(gòu)的不同化合物構(gòu)成，該特點(diǎn)使得厭氧膠的品種繁多，性能差異明顯。改革開放以來，現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)快速發(fā)展，膠粘劑被廣泛地運(yùn)用到各行各業(yè)中，如家電[2]，汽車[3]，石化[4，5]，醫(yī)療、航空[6]等領(lǐng)域，為中國人均國內(nèi)生產(chǎn)總值作出了一定的貢獻(xiàn)[7]。厭氧膠在其中也占據(jù)著不可或缺的一部分，它具有許多優(yōu)點(diǎn)，如日常使用方便、在室溫下有較快的固化速度、耐高溫性能好，通常被用于螺紋鎖閉、法蘭零件的密封、配合部位的固定、平面粘結(jié)等[8]。在實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用中，人們對(duì)厭氧膠的強(qiáng)度有不同的需求，為了滿足厭氧膠易拆這一需求，本文選擇不同的增塑劑自制了幾種低強(qiáng)度厭氧膠，并對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行了對(duì)比研究。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

表1 實(shí)驗(yàn)材料Table 1 The experimental materials

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

懸臂式攪拌機(jī)，GZ-120，江陰保利科研有限公司；溫度計(jì)；旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)，NDJ-8S，上海力辰科技有限公司；扭力扳手，煙臺(tái)市綠林工具有限公司；電熱恒溫水浴鍋，HWS-24型，上海力辰邦西儀器科技有限公司；電熱鼓風(fēng)干燥箱，101-1A型，天津市泰斯特儀器有限公司。

1.3 低強(qiáng)度厭氧膠的制備

將丙烯酸酯樹脂、單體甲基丙烯酸羥丙酯、氣相二氧化硅、乙二胺四乙酸二鈉鹽混合均勻，設(shè)置水浴鍋溫度在45~60℃，用懸臂式攪拌機(jī)攪拌4h，關(guān)閉加熱，加入促進(jìn)劑、助促進(jìn)劑和引發(fā)劑繼續(xù)攪拌1~3h，即可制得厭氧膠成品[9]。低強(qiáng)度厭氧膠粘劑基本配方如下表2所示。

表2 厭氧膠基本配方Table 2 The basic formula of anaerobic adhesive

1.4 性能測試

（1）表面處理：根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T 7311—2008《工程機(jī)械厭氧膠、硅橡膠及干膜預(yù)涂膠應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行測試，先將鋼制M10標(biāo)準(zhǔn)螺栓螺母進(jìn)行表面處理，確保零件表面無毛刺以及磕碰劃痕傷后，用丙酮清洗并干燥以去除表面油污或雜質(zhì)。

（2）定位時(shí)間：定位時(shí)間即厭氧膠初步固化時(shí)間，在對(duì)螺栓進(jìn)行表面處理后，在螺栓上涂足量的厭氧螺紋鎖固膠樣品，擰上螺母，上下反復(fù)擰幾次，使螺紋間充滿厭氧膠液，保證在嚙合部位不缺膠，放置于25℃條件下固化，測試其手?jǐn)Q不動(dòng)的時(shí)間（min）。每一厭氧膠樣品共設(shè)5個(gè)平行對(duì)照組，重復(fù)測定3次，取平均值。

（3）破壞扭矩、平均拆卸扭矩：按照GB/T18747.1-2002《厭氧膠粘劑扭矩強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度的測定》進(jìn)行測試，將螺栓頭固定好在螺栓夾具上，使用標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的扭力扳手以5r/min的恒定速度旋松螺母，測定其破壞扭矩和平均拆卸扭矩（N·m）。每一厭氧膠樣品共設(shè)5個(gè)平行對(duì)照組，重復(fù)測定3次，取平均值。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同增塑劑對(duì)厭氧膠性能的影響

為了解不同增塑劑對(duì)厭氧膠強(qiáng)度的影響和尋求出最佳的增塑劑，通過控制變量，在所有原料及增塑劑添加量不變的情況下，僅改變增塑劑的種類，制備出4個(gè)厭氧膠樣品。且實(shí)驗(yàn)配方操作一致的情況下，對(duì)樣品進(jìn)行相關(guān)性能測試，結(jié)果見表3

表3 不同種類增塑劑對(duì)厭氧膠定位時(shí)間和扭矩的影響Table 3 The influence of different kinds of plasticizers on the positioning time and torque of the anaerobic adhesive

由表3可知，不同種類的增塑劑對(duì)厭氧膠性能有不同影響。在增塑劑添加量一樣時(shí)，厭氧膠A的定位時(shí)間最長，B次之，而C及D則同為10min；厭氧膠C和D的破壞扭矩在四種樣品中較大，A和B的破壞扭矩較??；厭氧膠A的平均拆卸扭矩在四個(gè)樣品中最小，而其他三個(gè)樣品的平均拆卸扭矩都較為接近，約為6N·m左右。可以得出增塑劑種類是影響低強(qiáng)度厭氧膠的重要因素，添加蠟粉和聚四氟乙烯粉都可使厭氧膠的定位時(shí)間縮短，且破壞扭矩及平均拆卸扭矩都較小，符合易拆卸的要求。由于厭氧膠對(duì)定位時(shí)間這一性能有較高要求，因此增塑劑種類選擇蠟粉比選擇聚四氟乙烯粉更佳，也更加符合經(jīng)濟(jì)成本。

2.2 增塑劑的添加量對(duì)厭氧膠性能的影響

為了解增塑劑的添加量對(duì)厭氧膠性能的影響和尋求最佳的增塑劑添加量，通過控制變量，在控制增塑劑種類以及其他條件不變的情況下，僅改變增塑劑的添加量，制備了5個(gè)厭氧膠樣品，增塑劑種類選擇蠟粉。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

表4 不同添加量的蠟粉對(duì)厭氧膠性能的影響Table 4 The effects of different adding amount of wax powderon the performance of anaerobic adhesive

從表4可知，增塑劑蠟粉的添加量對(duì)厭氧膠性能有影響，其中對(duì)扭矩的影響最大，隨著蠟粉添加量的增加，厭氧膠的破壞扭矩和平均拆卸扭矩不斷減小，但在蠟粉添加量為12%和15%時(shí)，其定位時(shí)間無變化，且兩個(gè)厭氧膠的破壞扭矩及平均拆卸扭矩對(duì)比10%蠟粉的厭氧膠并無明顯的減小，因此可以推斷出在蠟粉添加10%左右時(shí)，厭氧膠的破壞扭矩及拆卸扭矩更符合低扭矩厭氧膠的性能要求。但若要確定具體的增塑劑添加量，仍需在10%蠟粉添加量附近設(shè)計(jì)多組實(shí)驗(yàn)獲取準(zhǔn)確的數(shù)值。

3 結(jié)論

本文主要通過控制變量法，在其他條件不變的情況下，通過改變增塑劑的種類，在液體石蠟、蓖麻油、蠟粉、聚四氟乙烯粉中尋找出較佳的低強(qiáng)度厭氧膠增塑劑——蠟粉。并通過控制增塑劑蠟粉的添加量，蠟粉的添加量在10%左右時(shí)，厭氧膠的定位時(shí)間約為10min，破壞扭矩約為7.5N·m，平均拆卸扭矩為6.0N·m。該厭氧膠的定位時(shí)間、破壞扭矩、平均拆卸扭矩都達(dá)到低強(qiáng)度厭氧膠的標(biāo)準(zhǔn)并且更符合實(shí)際生產(chǎn)及使用。