レオロジー・サーマルテストによる接着系の硬化評価

今日では接着剤の需要が高まっています。今日の業界では、接着剤の特性がますます多様になり、新しい用途の多様性が増しています。これは、特定のケースごとに最も適したオプションを選択するのが難しい作業になります。従って、その特性に応じて接着剤を特徴付ける標準的な方法論を作ることは選択プロセスを促進する。硬化プロセス中の接着剤の分析と硬化システムの最終的な特性は、接着剤が特定の用途に対して有効かどうかを判断するために重要です。

接着剤の挙動を研究するために最も一般的に使用される実験技術の2つは、差動走査熱量測定(DSC)と動的機械的解析(DMA)です。レオロジー測定や熱重量測定試験も広く使用されています。これらを通して、ガラス転移温度(Tg)と硬化の残留熱は、硬化の程度に関連して^、2、決定することができる。

TGAは接着剤^3、4の熱安定性に関する情報を提供し、さらなるプロセス条件を確立するのに非常に有用である、 一方、レオロジー測定は、接着剤のゲル時間の決定、硬化収縮の分析、および硬化サンプル^5、6、7の粘弾性特性の定義を可能にし、DSC技術は硬化の残留熱の測定を可能にし、治癒中に同時に起こり得る1つ以上の熱プロセス間の識別を可能にする^8、9。したがって、DSC、TGA、レオロジー手法の組み合わせは、接着剤の完全な特性を開発するための詳細で信頼性の高い情報を提供します。

DSCとTGAが一緒に適用される接着剤の研究の数があります^10,11,12.また^{、13、14、15}のレオロジー測定でDSCを補完するいくつかの研究があります。しかし、体系的な方法で接着剤の比較に対処するための標準化されたプロトコルはありません。その比較は、異なる文脈で適切な接着剤をより良く選択するためにすべてでしょう。本研究では、熱分析と流理の併用を通じた硬化過程の特徴付けを行う実験方法論が提案される。これらの技術をアンサンブルとして適用することで、硬化工程中および後の接着挙動に関する情報を収集することができ、また、材料¹⁶の熱安定性およびTgも含まれる。

この3つの技術を含む提案された方法論は、DSC、TGAおよびレロジーを、一例として3つの市販接着剤を用いた本研究において説明される。接着剤の一つは、以下、S2cと呼ばれる、2成分接着剤である:成分Aはテトラヒドロフルフリルメタクリレートを含有し、成分Bは過酸化ベンゾイルを含有する。この成分Bは、テトラヒドロフルフリルメタクリレート環を開く原因となるため、硬化反応の起動物質として作用する。フリーラジカル重合機構を介して、モノマーのC=C結合は成長するラジカルと反応して、テトラヒドロフルフリル側グループ¹⁷と鎖を形成する。他の接着剤、T1cおよびT2cは、改質シランポリマー接着剤の同じ商業用ハウスからの1成分および2成分バージョンである。硬化プロセスは、シラン基¹⁸の加水分解によって始まり、周囲の湿度(T1cの場合のように)または第2の成分(T2cの場合のように)の添加によって開始することができる。

これらの3つの異なるシステムの適用領域に関して:接着剤S2cは、場合によっては、溶接、リベット、クリンチングおよび他の機械的締結技術を代替するように設計されており、トップコート、プラスチック、ガラスなどの異なるタイプの基材上の隠された関節の高強度締結に適しています。T1cおよびT2cの接着剤は、金属およびプラスチックの弾性接着に使用される:キャラバン製造、鉄道車両産業または造船で。