1、玻 璃 制 品 粘 接工 藝 技 術 資 料 匯 編對于玻璃的粘接，除要求適當的強度以外，還要考慮透明性、耐水性和耐候性等。玻璃的線膨脹系數和彈性均低，宜用室溫固化的韌性膠粘劑。從玻璃的組成可知，玻璃的化學成分主要為SiO2，表面上結合有羥基，還有吸附水膜。含一OH、COOH、NCO、 等極性基團的聚合物都能和玻璃表面生成氫鍵或化學鍵，因此，環氧樹脂膠粘劑、聚氨酯膠粘劑、聚醋酸乙烯膠粘劑、聚乙烯醇縮醛膠粘劑、-.基丙烯酸酯膠粘劑、有機硅膠粘劑、酚醛-丁腈膠粘劑、酚醛-丁醛膠、氯丁橡膠膠粘劑、丙烯酸酯類膠粘劑等都可作為玻璃粘接用膠。如果在玻璃表面上涂以硅烷偶聯劑，則效果更好。在實際粘接過程中，某

2、種用途的玻璃粘接還有使用無機膠粘劑，因此，用戶要根據制品的用途，玻璃的性能選擇使用合適的膠粘劑。一、 光學玻璃的粘接：粘接照相機、測距儀、望遠鏡、顯微鏡等光學儀器的膠粘劑有光學玻璃粘接用透明光學膠，光學元件與非光學元件粘接用膠和為了特殊識別需要將放射性發光物粘到元件表面上的光學識別膠。透明光學膠粘劑應具備一定的粘接強度和高透光率、折射率與玻璃接近，好的耐候性、耐寒性、耐熱性和耐濕性等。光學元件粘接的優點為：在復合棱鏡和復合透鏡系統中可以減少玻璃與空氣的界面數從而降低反射損失和防止內反射；將折射率不相同的透鏡粘接起來應能同時聚焦；易操作。用于光學零件制造過程中的粘接原材料有松香及松香衍生物、拋光

3、瀝青、蟲膠、蜂蠟、石蠟、石膏、水泥及無機粉末填料等。按不同工序用途，取其中某些材料分別按一定比例加熱熬制成的松香膠、上盤膠、磨邊膠等熱熔膠，以及為數不多的合成膠。用戶應根據具體情況選擇合適的膠粘劑。下面介紹幾個主要類型的膠粘劑：(1)松香膠粘劑： 松香膠粘劑是以松香和蜂蠟為主要成分制備而成，具有較低的軟化溫度(>55)，便于上膠和拆膠，其配方見表1。該種膠粘劑可用于粗磨平面或球面光學零件、坯干及磨外圓用膠條和粘接。表1 光學零件用松香膠粘劑配方單位：質量份組 分配方1配方2配方3主要用途松 香蜂 蠟150100200100300100用于坯干松 香蜂 蠟60010070010080010

4、0用于膠條滾圓松 香蜂 蠟100010011001001200100用于平面 (2) 剛性上盤膠： 剛性上盤膠用于光學透鏡是近十幾年來發展起來的光學加工新技術，可顯著地縮短輔助工序時間，提高加工精度和生產效率。實現了粗磨銑磨、精磨、超精磨、拋光連續生產。因此，對上盤用膠粘劑要求很高。該膠應具有粘接強度高，應力小，膠層薄而均勻，便于上下盤。該膠膠粘劑有兩種類型： 一種是以瀝青、松青為主要成分的火漆膠； 另一種是采用古馬隆樹脂、酚醛樹脂、瀝青為基料，并加入中性填料制成的高硬度上盤膠。這兩種膠粘劑配方見表2和表3。表2 光學透鏡加工用火漆膠粘劑組 分質 量 份乙烯醋酸乙烯共聚物優質松香拋光瀝青蜂蠟0

5、10507552005表3 光學零件用高硬度上盤膠粘劑單位：g組分配 比 量123古馬隆樹脂50553035-酚醛樹脂-20254050瀝青碳酸鈣軟化點/302520853020100353020120按表2制成的膠粘劑，可在140熔化，均勻地浸涂在長纖維紙或布質基材上，然后剪成不同規格的“粘接片”。按表3制成的膠粘劑，使用時將剛性盤加熱涂膠，粘接上光學零件，或浸涂在棉紙上做成“粘接片”。(3)彈性上盤膠： 這種光學零件用膠粘劑主要是由松香、瀝青和填料(滑石粉、輕質碳酸鈣、雙正粉等)熬制而成。因光學零件的直徑大小和幾何形狀不同，鏡盤大小也不同，所以應選擇不同配方的膠粘劑。表4列出幾個代表性配方

6、。表4 彈性上盤膠粘劑 主要用于古典法光學零件進行精磨和拋光時，把光學零件粘接在鏡盤上。(4)磨邊膠粘劑： 磨邊膠粘劑是由松香與蟲膠或松香與蜂蠟等制備而成，其配方見表 5。該膠可用于透鏡定心磨邊時，將鏡片粘接在機床接頭上。表5 透鏡鏡片粘接用磨邊膠(5)棱鏡定位用膠粘劑： 用于光學棱鏡加工過程的定位用膠粘劑，通常采用-.基丙烯酸酯瞬干膠。其特點是固化迅速，無色透明，便于快速定位，加工后拆卸方便。(6) 苯乙烯單體膠粘劑： 苯乙烯單體中加入引發劑也可作為一般玻璃膠粘劑使用。為降低固化收縮量，通常將少量的聚苯乙烯樹脂溶入苯乙烯單體中作成溶液使用。該膠的折光率為1.591.60，透光率為8

7、7%92%。(7) 不飽和聚酯膠： 該膠的特點是無色透明，常溫固化，膠層薄，毒性低。其缺點是固化收縮大，易產生殘余應力，高溫高濕條件下易剝離，但其改性品級二甘醇馬來酸不飽和聚酯膠的固化收縮小，并且穩定性好。(8) 硅樹脂膠粘劑： 硅樹脂膠粘劑為無色透明膠種，具有耐熱、耐油、耐紫外老化。(9) 環氧光學膠： 環氧樹脂膠粘劑的光折射率為1.57左右，幾乎不吸收可見光，可在常溫下粘接，耐剝離，耐熱 (100)，耐寒性(-50) 良好，其抗震性強，但有時發生形變。該類膠粘劑品種較多，應根據用途進行選擇。(10)光敏膠粘劑： 光敏膠粘劑是指它對光很敏感。該膠是由光敏樹脂(如丙烯酸酯類樹脂)、交聯劑、光敏

8、劑、穩定劑等構成的。在紫外光的照射下，光敏劑分解出游離基，引起樹脂的聚合而固化，其固化速度很快。由于光在膠粘劑固化過程中起著重要作用，所以有人將其稱之為光固化膠粘劑。這種膠粘劑在未加入光敏劑之前是很穩定的，可以長期保存。一旦加入光敏劑，就需避光保存，把它放在較暗的地方，或者裝在棕色玻璃瓶里。光輻射樹脂的固化，需要一定的紫外光輻射劑量。否則，能量不夠，難以起到引發作用。這種膠粘劑特別適合光學元件或玻璃與金屬、玻璃與塑料等的粘接。(11)新型膠粘劑：最近幾年出現了許多新型光學光敏膠，下面介紹幾個主要品種及其粘接條件。J647光學光敏膠粘劑： J647光學光敏膠由光敏樹脂、光敏劑、交聯劑等組成。主要

9、適合于光學儀器透鏡的粘接。該膠經紫外光照射即能快速凝膠、定位定中心、快速固化并具有高的粘接強度，其主要性能指標見表6。·粘接工藝：a. 粘接： 表面用.或醇、醚混合液擦洗干凈，把膠涂于表面上，仔細均勻地粘接，排出氣泡，使膠層厚度均勻。b. 固化： 用高壓.燈進行固化。燈功率為125300W、距離1020cm、光照時間為110min即可固化。J646光學光敏膠： J646光學光敏膠粘劑適合于光學儀器的膠合，特別適合于精度高、自動化、連續化的膠合。該膠是由光敏樹脂、交聯劑、光敏劑等組成的單組份光敏膠。其特點是使用工藝簡便、固化速度快、儀器定中心精度高、粘接強度高。其主要性能指標見表7。&

10、#183;粘接工藝：表6 J-647光學光敏膠的主要技術指標應 用性 能 指 標折光率(液)運動粘度透過率耐環境1.4671.479135204mm/s(20)98.5%(400700mm厚)3640蒸餾水中放置22h；-54-56低溫環境22h；溫度7072，相對濕度95%100%下22h；上述3個循環加權值小于4；耐低溫壓剪強度-64-60低溫下5h12.3MPa表7 J-646膠粘劑的主要技術指標項 目技 術 指 標折光率(液態)(固態)動力粘度(25)/kPa·s透光率(可見光)1.471.481.51400500>90%注：耐高低溫，先在-45再在+60各4h，膠層光

11、圈無變化。a. 粘接： 粘接表面用.或醇、醚混合液擦洗干凈，然后把膠液滴在膠合面上，同時排除氣泡和多余的膠，膠層厚度適當且均勻。b. 固化： 用高壓.燈進行光固化，燈功率125300W、光照距離為1020cm、光照時間為15min。GBN-503光學光敏膠粘劑： 各種燈具反光鏡與玻璃粘接密封的GBN-503膠是由光敏樹脂、光敏劑、固化劑等組成。用紫外光照射即能快速凝膠定位的室溫固化雙組分光敏膠。該膠具有快速定位而且無流膠現象、粘接韌性好、強度高、耐高溫、耐振動、工藝簡便等特點。·主要技術指標見表8。表8 GBN-503膠粘劑的主要技術指標項 目性 能 指 標折光率(固態)固體收縮率/

12、%壓縮剪切強度(K9玻璃-45號鋼)/MPa密封性(水中浸泡24h)耐高低溫試驗(先在-60，再在+60下各4h)耐振試驗(12.5Hz、1h)1.54416不漏膠層無變化無變化粘接工藝：a. 配膠： 該膠為A、B雙組分，配膠時A：B=4：1(質量比)混合、攪拌均勻；粘接： 粘接表面用.擦洗干凈，把膠涂于表面上，仔細均勻的粘接，排出氣泡，使膠層均勻；b. 固化： 用高壓.燈進行初固化，燈功率為125300W，距離為1020cm，光照時間為510min，初固化后，再在室溫下放置24h即可完全固化。GBN501光學光敏膠粘劑： GBN501光學光敏膠粘劑適用于光學儀器透鏡粘合，是一種紫外光照、快速

13、凝膠定位、再后固化的光學光敏膠粘劑。其折光率(固體) 為 1.55，(可見光)透過率90%，收縮率為4.09%，壓縮剪切強度(K9玻璃) 為1.4920.8MPa。耐高低溫性良好，先在-60再在+70各經2h，5次循環后膠層和光圈無變化；經160、2h不脫膠，并耐溶劑，粘接件浸入水、乙醇、醇、醚混合液中5h無變化。該膠的粘接工藝為：a. 配膠： 該膠為A、B兩組份，按A：B=4：1(質量比) 配膠于玻璃容器中，輕輕搖動，使之不產生氣泡而又混合均勻后，在白熾燈下用6倍放大鏡觀察無絲狀物時即可進行涂膠；b. 粘接： 粘接表面用醇醚混合液擦洗干凈，然后把膠液適量地滴在粘接面上，并細心地進行粘接，同時

14、擠出氣泡和多余的膠，使膠層厚度適當而均勻；c. 固化： 用高壓燈進行固化，其功率為125300W，距離為520cm，光照時間為25min。完成初固化的粘接件放入烘箱中，于60恒溫6h，自然冷卻至室溫。二、 安全玻璃的制備安全玻璃又叫組合或夾層玻璃。主要用途是作汽車風擋夾層安全玻璃、高層建筑用夾層玻璃及夾層家具玻璃。還可用于夾層安全墻壁裝飾玻璃，使用后不僅能起到安全作用，還可美化居室。夾層安全玻璃的制備有熱聚合灌封法和膠片法兩種。(1)熱聚合灌封法： 把制成的預聚物灌到已封好邊的兩層玻璃之間，在加熱爐中緩慢升溫，使其固化。這種方法制備期為2436h，溫度要求為80100。(2)膠片法： 該種方法

15、是先將聚乙烯醇縮丁醛切割成所需的片基，然后將它夾在兩層玻璃中間，經熱合機加熱加壓而成。該種方法對聚乙烯醇縮丁醛膠片質量要求很高，即要求膠片沒有劃傷和疵點，厚度又要十分均勻。因此，原料成本高，設備龐大。基于上述兩種方法存在的問題，國內最近幾年又研制出幾種新型安全玻璃用膠粘劑。光固化膠粘劑： 表9列出了光固化膠粘劑的配方。用該種膠粘劑制造安全玻璃，生產周期僅為4h。將制備出的膠粘劑經真空脫氣后灌到兩層封邊的玻璃中間，在陽光或燈光照射下使膠粘劑自行固化，即制造出夾層安全玻璃。其性能指標見表10。該產品可工業化生產，用于汽車擋風玻璃、居室安全裝飾玻璃、夾層安全家具玻璃等。表9 夾層安全玻璃用光固化膠粘

16、劑 單位： 質量分數組 分配 比甲基丙烯酸甲酯(MMA)80丙烯酸甲酯(MA)丙烯酸(BM)20鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)70丙烯酸(AA)安息香丁醚交聯劑30.0253表10 用光固化膠粘劑制備的夾層安全玻璃主要性能指標主要性能日本A級水平(JIS3211-1985)國標GB 9656-88本產品檢測結果耐熱性耐濕性透光率100水煮2h超過邊部10mm部分不可有顯著變化70%以上同左同左75%以上合格合格87.9%耐光老化照射后透光度/照射前透光度×100%95%同左87.4/87.9×100%=99.4%抗穿透性鋼球2.26kg 4m落下沖擊不

17、穿透+40鋼球227g同左合格抗沖擊性12m落下不穿透，反側剝落碎片總質量<20g同左合格 新型J6551安全玻璃膠粘劑：該膠適用建筑用夾膠玻璃的生產，用此膠生產的夾膠玻璃已達到國家標準GB 996288。其主要技術指標如下：表11 J6551安全玻璃膠粘劑的主要技術指標項 目技術指標項 目技術指標外觀折光率(25)粘度(旋轉法，25)/mPa·s無色或淺黃色透明液體1.451.473749扯斷強度(本體)/MPa斷裂伸長率(本體)/%粘接強度(壓剪)/MPa4.3-使用方法和注意事項見9.5.3節防彈玻璃用膠。三、 防彈玻璃的粘接國內常用的防彈玻璃板有兩種類型：FB

18、1A型和FB1B型。FB1A型是由3層玻璃板和2層膠粘劑組成的。FB-1B型是由2層玻璃板、1層有機玻璃板和2層膠粘劑組成的。該類防彈玻璃的單位面積質量為：FB1A型<38kg/m2，FB1B型<30kg/m2。防彈玻璃的防彈性能為： FB1A型在距槍口0.5m處用54式7.62mm.配51式 7.62mm標準.彈射擊3發，彈著點間距150mm，玻璃不被擊穿，背后崩落的玻璃碎塊不能構成人員傷害。FB-1B型在距槍口0.5m處用54式7.62mm.配51式7.62mm標準.彈射擊 3發，彈著點間距150mm，玻璃不被擊穿，背后允許有鼓包，但沒有玻璃碎塊。這兩種類型的防彈玻璃可采用J655光敏膠粘劑進行粘接。該膠是由光敏樹脂、交聯劑、稀釋劑、光敏劑組成，它是經光照快速固化的一種新型膠粘劑。J655防彈玻璃粘接用膠的主要技術指標見表12。表12 J-655膠粘劑的技術指標項 目技 術 指 標項 目技術指標外 觀折光率(25)粘度(旋轉法，25)/MPa·s無色或淺黃色透明液體1.451.476980斷裂強度(本體)/MPa斷裂伸長率(本體)/%粘接強度(壓剪)/MPa61804 粘接方法： 該膠為單組份，使用時不用配膠，很方便，用幾支高壓.燈或太陽光固化即可，固化速度快。在粘接防彈玻璃時，玻璃要四面密封