粒徑大小對(duì)氫氧化鎂在膠粘劑中的分散性有何影響?
粒徑大小是影響氫氧化鎂在膠粘劑中分散性的核心因素,直接決定膠層的均勻性、粘性和阻燃效果,不同粒徑區(qū)間的氫氧化鎂在膠粘劑中的分散表現(xiàn)差異顯著,具體影響如下:
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納米級(jí)氫氧化鎂(20-100 nm):高比表面積,分散難度大,需改性加持
納米級(jí)氫氧化鎂的比表面積大,與膠粘劑基材的接觸面積廣,理論上能提升界面相容性和阻燃效率,但表面能極高,極易發(fā)生團(tuán)聚,形成微米級(jí)甚至更大的團(tuán)聚體。
若直接添加到膠粘劑中,團(tuán)聚體無法被均勻分散,會(huì)成為膠層中的應(yīng)力集中點(diǎn),導(dǎo)致膠層粘性下降、固化后出現(xiàn)裂紋;只有經(jīng)過硅烷、硬脂酸等高效表面改性,降低表面能,再配合高速攪拌或超聲分散工藝,才能實(shí)現(xiàn)納米級(jí)均勻分散,此時(shí)能顯著提升膠層的致密性和阻燃性能,且對(duì)粘性的影響極小。
這種粒徑的氫氧化鎂適合高端膠粘劑場(chǎng)景,如電子元器件阻燃膠、新能源電池封裝膠。
超細(xì)級(jí)氫氧化鎂(0.5-1μm):分散性與性價(jià)比平衡,適配多數(shù)膠粘劑
這一粒徑區(qū)間的氫氧化鎂是膠粘劑應(yīng)用的黃金選擇,分散性和實(shí)用性兼顧。
相比納米級(jí),其表面能大幅降低,團(tuán)聚傾向弱,無需復(fù)雜分散工藝,僅通過簡(jiǎn)單高速攪拌就能均勻分散在膠粘劑中;相比微米粗顆粒,其粒徑小,不會(huì)破壞膠粘劑的分子鏈結(jié)構(gòu),也不會(huì)導(dǎo)致膠層表面粗糙。
同時(shí),超細(xì)級(jí)氫氧化鎂的比表面積適中,既能保證與膠粘劑基材的充分接觸,提升界面結(jié)合力,又能在燃燒時(shí)形成連續(xù)致密的氧化鎂隔熱層,兼顧粘性與阻燃。
這種粒徑適配絕大多數(shù)膠粘劑體系,如環(huán)氧樹脂膠、聚氨酯膠、丙烯酸膠等。
微米級(jí)粗顆粒氫氧化鎂(1-5μm):分散性下降,僅限中低端膠粘劑
該粒徑的氫氧化鎂表面能較低,團(tuán)聚風(fēng)險(xiǎn)小,但粒徑較大,與膠粘劑基材的相容性變差。
在攪拌過程中,粗顆粒難以均勻嵌入膠粘劑分子鏈間隙,容易出現(xiàn)局部沉降或分布不均的情況,導(dǎo)致膠層固化后出現(xiàn)顆粒感,表面平滑度下降,進(jìn)而影響膠層與被粘物的接觸面積,造成粘性損失;此外,粗顆粒在膠層中形成的隔熱層存在孔隙,阻燃效率低于超細(xì)級(jí)和納米級(jí)。
這種粒徑適合對(duì)性能要求不高的中低端膠粘劑,如建筑密封膠、木工填充膠。
大顆粒氫氧化鎂(>5μm):分散性差,僅用于低檔填充
粒徑大于5μm的氫氧化鎂,在膠粘劑中的分散性極差。
大顆粒的重力作用明顯,攪拌后靜置一段時(shí)間就會(huì)出現(xiàn)沉降分層,導(dǎo)致膠層上下性能不均;固化后,大顆粒會(huì)刺破膠層的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò),大幅降低膠層的剪切強(qiáng)度和韌性,粘性嚴(yán)重衰減;同時(shí),大顆粒無法形成連續(xù)的阻燃隔熱層,需極高添加量才能達(dá)到阻燃標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)一步惡化膠層性能。
這種粒徑僅適用于對(duì)粘性和阻燃性要求極低的低檔膠粘劑填充,如普通包裝密封膠。
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