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标题: 制作模型时常用的有机粘结剂 [打印本页]

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作者: bbttnn    时间: 2006-11-23 01:43
标题: 制作模型时常用的有机粘结剂
制作模型，需用多种材料，如木材、金属、塑料、玻璃、橡胶、纺织品等。当要将这些性质不同的材料，按照不同的使用条件进行胶合，就必须选用相应的各种粘结剂，才能保证胶接强度，并满足弹性、耐水性、耐高低温等要求。

粘结剂品种繁多。这里仅仅介绍一些制作模型时常用的有机粘结剂：

1．快干版（或称赛璐珞胶）这是制作模型飞机、舰船模型最常用的粘结剂，它由硝基原料如赛璐珞、硝化棉等溶解于香蕉水中制成。若用废乒乓球泡制快干胶，原料就更广了。
由于快干胶使用方便、重量轻、干结快、防水性好，初级模型飞机、舰船模型几乎全用它胶接。
快干胶的粘结力，靠胶渗入木组织，互相粘结产生。当木条、木片垂直相接时（如模型飞机机翼翼肋与翼梁的连接处），在接头所形成的几个空间角上涂胶于结后，由于硝基塑料的表面张力很大，胶膜会把这几个角度紧紧拉住，正象加上了加强片一样，使胶接强度大大提高。因此，使用快干胶胶接时，应当先在木材胶接处涂上一遍稀胶水，让它渗人木材；在胶接定形以后，再在接头周围加一遍稠的胶，以保证胶接强度。
快干胶干结后性脆，强度不太高，又溶于热火式发动机的燃料，所以不适用于装有热火式活塞式发动机的模型发动机架机身、艇体等结构的胶接。

2·酪素胶 酪素胶是一种强度高，重量轻并且耐振动的木材用胶。它的主要成分是牛奶中提取的蛋白质——干酪素。
酪素胶可用在受力较大的木结构中，如木质发动机架与隔框的连接，还可用以卷制薄壁圆筒形机身、艇体的预制形板，特别适合于胶接硬质木材及航空层板。
由于酪素胶的配制和使用比较麻烦，目前使用不甚广泛，但它仍不失为一种强度高、重量轻、价廉的模型用胶接剂。

3·聚醋酸乙烯乳液 这是一种单组分的乳白色液体，俗称白胶。它使用方便，起始粘力强，可用于木材的胶接与纸张、皮革、泡沫塑料的粘合。粘接纸张时，指压一秒钟，再经过20～30秒后，剥离强度即超过纸张的本身，是制作纸模型的理想粘结剂。胶接木材。几分钟即可定位，半小时后形成透明胶层，达到最大强度。
聚醋酸乙烯乳液的成分（重量比）：
聚醋酸乙烯酯 100
蒸馏水 97
乳化剂 3
过硫酸铵 0．2
苯二甲酸二丁酯 11
其中固体含量为50％，若太稠，可用温水调稀。
但是，这种胶性质较软，重量较大，用于拼接木材。胶缝处会逐渐有胶渗出。它属于半防水胶，不适用于制作下水航行的舰船模型。但是，它不溶于热火式发动机燃料，有人用它作装热火式发动机模型的外涂料有一定效果。

4·脲醛树脂胶 这是一种淡色乳浊液体，单组分存放，使用时配人8～10％的氯化铵饱和水溶液（氯化铵含量增加，活性时间短、固化快；环境温度高时，氯化铵不宜过多），即可供胶接。室温固化或热压都可以。这是一种价格低廉，耐热性好的粘结剂，在木材工业上得到广泛应用，唯胶层干结后太脆，是它的弱点。
将聚醋酸乙烯乳液与脲醛树脂胶混合使用，其柔软性和脆性正好取长补短，能获得较好的机械和耐温性能。
酚醛树脂胶的性质与脲醛树脂相近，惟强度稍高。

5．环氧树脂胶 由于环氧树脂的粘附性极强，又具有优良的机械性能，固化中不产生副产品，收缩小。介电性、防水性和耐化学腐蚀性等综合性能均好，因此近年来得到了普遍的应用。
环氧树脂胶种类较多，它们都是由主要组分环氧树脂、固化剂和为满足不同的性能要求而加入的添加剂所组成。各种树脂和固化剂大多可以按所需的比例互相代用。常用的环氧树脂有E-51 （618#）、E-44（6101#）和E-42（634#）等，均为无色至琥珀色粘稠液体。按上述次序愈往后者分子量愈大，愈粘稠。它在贮存中不会变粘、硬结。
环氧树脂中配人一定的常温固化剂（如液态的有机胺等）后，便会在常温下硬结为不熔不溶的固体。固化剂不足，就不能按时固化或永不固化。即使勉强固化强度也差。固肥剂过量，固化后胶层发脆，胶的使用期也缩短。若固化剂过多，甚至会使胶液在配制时因反应放热而激烈发泡硬结，无法使用。因而准确掌握固化剂用量是使用环氧树脂胶的关键。
各种环氧树脂所需的固化剂用量略有不同，以用量适中的E-44为例，介绍几种常用的常温固化剂的用量（环氧树脂重量为100）：
间苯二甲胺（无色液体） 18～22;
或乙二胺（无色液体） 8;
或二乙烯三胺（淡褐色略粘液体） 10～14;
或β-羟乙基乙二胺（浅棕色略粘液体） 14～16。
E-51的固化剂用量为上述量的1.12倍，E-42的固化剂用量则为上述量的0.9。
添加剂中有增加韧性的增塑剂，如油状的苯二甲酸二丁酯，液态丁睛橡胶和聚硫橡胶等，用量一般都为树脂量的12～20％。
值得提及的是一种粘度与环氧树脂相近，呈棕黑色的650聚酰胺树脂，既是一种固化剂，又是增韧剂。它与环氧树脂以2:3至3:2的比例配合，均可获得良好的性能（配胶量少时，聚酰胺树脂宜多些）。它与金属等材料粘合牢固，耐冲击。这种胶的固化温度应在25℃以上，温度过低使固化时间延长，胶层发脆。
环氧树脂胶是一种糊制玻璃钢的良好材料。如以E-44环氧树脂100克, 先配人苯二甲酸二丁酯15克。搅拌均匀后加入间苯二甲胺20克搅匀作成的胶液就可以用来糊玻璃钢。
目前，玻璃钢已经被用来制作较大型的舰船模型的船体。先按照船体线型制作一具外模，涂上脱模剂可以用机油）后，就铺上一层玻璃纤维布，然后倒入与玻璃布等重量的环氧树脂胶液，涂抹均匀后再铺上一层玻璃纤维布。以3～5层0.2毫米左右厚的玻璃纤维布制作2米左右的船体外壳，在里面加上适当的层板隔框，具有很高的强度，线型也能做得很精确。
要是将环氧树脂与固化剂添加剂配制液用两只软管分装，待到使用时分别挤出配合，可以应用于抢修。。使用这种胶，应在光滑的金属板上配制，每次配胶量不超过3克，以免反应放热。挤胶时，切忌一种胶液混人另一种胶的管口。用后管口要封紧，防止变质。
竞赛模型往往采用金属或酚醛精制层板作发动机架，轻而强度高。用环氧树脂胶即可妥善地将它与木结构胶接起来。环氧树脂胶不溶于发动机燃料，装有发动机的竞赛用模型都采用环氧树脂胶作为外层涂料。
环氧树脂胶还可以用来修补模型发动机机匣上的砂眼等铸造缺陷或裂缝。只要漏缝不在排气口附近的高温部位，可先将需修补的地方刮净，并以丙酮冲洗去油污。在环氧树脂中调人200目铝粉填入漏侗或裂缝，1～2小时后便可使用。若裂缝较长，则可以在补胶处再以涂有环氧树脂的玻璃布带扎紧。

6． 502瞬干胶 这是一种在室温丁接触压紧数分钟即可固化的透明液体。对玻璃、金属、陶瓷、皮革粘结力均强，使用很方便。它的主要成分是α-氰基丙烯酸乙酯，封在塑料瓶内，胶挤出涂抹后，发生厌氧聚合，性质稍脆。这种胶极易过期失效，保存于冰箱中也不过半年，过期的胶粘度增加，固化时间延长，性能大大下降。

7． w-l密封胶 它始终呈粘弹状态，能用在需经常拆卸的部位起到防止泄漏的作用，一经在配合面上涂复，压紧后，可在-40～140℃、10个大气压下防止泄漏。靶机发动机中心对合面和前后端盖上使用密封胶后，消除漏气，提高转速300转／分左右。遥控作动筒和管嘴上也可使用这种密封胶。


制作模型时常用的材料之间的胶接，可以结合要求参考下表选用粘结剂。


                  纸张          \织物            \木材             \增强塑料   \橡胶          \玻璃陶瓷      \金属      
金属          a,c            \g,h,i,k          \e,f,h,i,k        \f,g,i,k         \f,g,h,i,j,k    \f,g,i,k             \f,g,h,i,k
玻璃陶瓷  c               \c,j,k              \c,f,h,i,k        \e,f,g           \g,h,i,j,k      \f,g,h,i,k
橡胶          g,j             \j,k                \g,h,i,k          \f,i,k            \g,h,i,j,k
增强塑料 a,c,f,g,I    \a,b,f,i,k        \f,I                  \f,g,i,k
木材          a,b,c,d     \a,b,c,d,j,k   \a,b,c,d,e,f
织物          a,b,c        \b,c,j,k
纸张          a,b,c


表中      a.赛璐珞胶; b.干酪素胶; c.聚醋酸乙稀乳液; d.脲醛树脂胶; e.酚醛树脂胶;
          f.环氧树脂胶; g. 502瞬干胶; h.酚醛--氯丁橡胶; i.酚醛--丁睛橡胶; j.天然橡胶; k.聚氨脂胶。



白乳胶和快干胶

　　白乳胶（聚醋酸乙烯酯）目前是一种使用较多的胶粘剂。它的特点是抗冲击强度、抗剥离强度高，起粘性好；耐热性较差。适用木材、纸品、皮革等胶接。椐我以前使用的情况，干透以后（变得半透明）不会被水溶化，但浸水后，木材纤维会膨胀而脱离胶体，所以要下水航行的模型还是要涂防水漆层。

　　快干胶由硝基原料如赛璐珞、硝化棉等溶解于香蕉水中制成。需要注意的是：要很好的掌握它的黏度，太稀和太干都会使粘接强度大大下降。香蕉水好买，硝化棉就难买了，乒乓球之类也不好找，可以考虑买点清喷漆代替（它本身就叫硝基清喷漆）。如希望增加一点韧性，加一点微量的蓖麻油（几分之一滴）有点效果，也可不加。快干胶过干会失去与木材的黏结力，过稀在干后仅剩很少的胶膜（胶丝），失去抗拉强度。

　　值得注意的是，许多初学者在前面的讨论中对使用什么胶谈得较多，而忽视了要注意胶合面的要求。胶合面实际上是胶合过程中最重要的环节！

　　液态的胶体在挥发过程中有个特点：逐渐变稠的胶液不断收缩体积，向两个被粘接物的最近距离之间后退，如果结合面粗糙，仅有几个点接触，最后胶液就会凝聚在那几个点上，当然没有什么强度了！

　　是不是多加一点胶液强度就会好呢？答案是否定的！胶加多了，就会增加挥发时间，在这过程中，外层的胶液就会先结膜，内层的胶液就会向外层凝结，形成空壳，更没有强度了！同时会使做出的模型令人呕心。
　　总之，提高结合面的要求会使你的工作量增加，你会感到不方便……可你必须这样去做！尤其是木片与多层板的肋板之间……

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作者: wxyyz    时间: 2006-11-23 15:14
除了这些胶，现在泡沫和KT板多半还要用到热融胶、双面胶或泡沫胶。

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