水晶切割膠黏劑的選擇

柳軍

（煙臺錦輝精細化工有限公司 山東煙臺 264000）

一、 水晶切割工藝

1.在實際生產(chǎn)水晶切片的工藝是：把條形水晶的表面清理干凈，均勻的涂上一層膠粘劑把兩片條形水晶粘接在一起，一把情況下是把幾塊條形水晶層層粘接。把粘接牢固的水晶放入裝有煤油、金剛砂的切割容器中，然后用鋸條帶動金剛砂切割水晶。

2.本文的研究思路

本文擬通過實驗篩選一種耐水粘合劑，將原來的煤油懸浮的水晶切割技術改進為水懸浮切割技術，減少環(huán)境污染并降低切割成本[1]。

3. 紫外光(UV)固化技術

作為一種新型技術，UV 固化有其獨特的特點與優(yōu)勢，有人總結(jié)為“3E”:即“energy”節(jié)省能源:一般紫外固化能耗為熱固化的1/5;“ecology”生態(tài)環(huán)境保護:紫外固化材料中不含或只含少量溶劑，無揮發(fā)性，同時紫外固化所用的能源為電能，故被譽為“綠色技術”;“economy”經(jīng)濟:紫外固化技術裝置緊湊，流水線生產(chǎn)，加工速度快，因而節(jié)省了場地、空間，勞動生產(chǎn)率高，且具有優(yōu)良的性能，從而減少原料的消耗，有利于降低經(jīng)濟成本，是目前國內(nèi)大力發(fā)展的新型技術。

4. UV 固化膠粘劑的特點與應用

UV 固化膠粘劑具用量小、附加值高的特點。其最大消費國是美國和歐洲，主要應用于裝配用膠粘劑、壓敏膠、層壓膠粘劑等[2].

5.環(huán)氧樹脂膠粘劑的應用

環(huán)氧樹脂粘接性特別強，對于絕大多數(shù)的金屬和非金屬都具有良好的粘接性，因此有萬能膠的美稱。它與許多非金屬材料(玻璃、陶瓷、木材)的粘接強度往往超過材料本身的強度，因此可用于許多受力結(jié)構件中，是結(jié)構型膠粘劑的主要組成之一[3]。

二、實驗

1.實驗原理

設水晶的粘接面積為s，把粘接好的水晶浸入水中一段時間后，用拉力傳感器測定把兩片水晶拉開所需要的力的大小，設力的大小為N，N/s=a，通過比較a 的大小確定膠粘劑的優(yōu)劣。同理運用上述同樣的方法，測定其耐丁酮的能力。

2.實驗器材及實驗藥品

WD7101：上?？颠_化工有限公司；QM50A: 漢高樂泰（中國）有限公司；3 型環(huán)氧膠：安特固科技有限公司；WD7102: 上海康達化工有限公司；丙酮：天津市北方天醫(yī)化學試劑廠；CEBLS 拉力傳感器：蚌埠高靈傳感系統(tǒng)工程有限公司

3. 實驗研究方法

（1） UV 膠粘劑的實驗方法

①清理水晶表面，除掉表面的灰塵、油污，并晾干。

②用刻度尺，量出需要粘接的面積。

③涂上一層膠粘劑，在紫外光下固化一定時間，然后放入水中。

④在一段時間后用拉力傳感器測定粘接處的耐拉能力，記錄數(shù)據(jù)。

⑤整理數(shù)據(jù)，匯總結(jié)果。

（2）環(huán)氧膠粘劑的實驗方法

①清理水晶表面，除掉水晶表面的灰塵、油污，并晾干。

②用刻度尺，量出需要粘接的面積。

③把雙組份的膠粘劑A、B 按要求比例混合均勻。

④在水晶表面均勻的涂上一層膠粘劑，固化一定的時間，然后放入水中。

⑤在一段時間后用拉力傳感器測定粘接處的耐拉能力，記錄數(shù)據(jù)。

⑥整理數(shù)據(jù)，匯總結(jié)果。

(3)膠粘劑丁酮中的溶脹實驗

①清理所要粘接的水晶表面，除掉水晶表面的灰塵、油污，把清理后的水晶晾干準備粘接使用。

②再晾干的水晶表面用刻度尺，量出需要粘接的面積。

③把膠粘劑均勻的涂在水晶的表面，固化一段時間，然后放入丁酮中。

④一段時間后觀察粘接劑膠層的變化，并測定剝離膠層所需要的拉力的的大小。

⑤整理數(shù)據(jù)，匯總結(jié)果。

三、實驗結(jié)果和討論

1.膠粘劑耐水性實驗

表1

因為WD7101 在68 小時進行拉伸強度試驗時水晶碎裂所以重新進行試驗，其66 小時測得的拉伸強度為31.31 Kg/cm2 此時水晶碎裂。

2. 粘合劑在丁酮中的溶脹

表2 粘合劑在丁酮中的溶脹結(jié)果

3.膠粘劑性能比較和切割方法的改進

（1）粘合劑的確定通過實驗結(jié)果和實際生產(chǎn)需要對比發(fā)現(xiàn)粘合劑WD7101 的耐水性能、固化時間、在丁酮中的溶脹情況最好，故推薦使用粘合劑WD7101

（2）水晶粘合操作步驟

①清理所要粘接的水晶表面，除掉水晶表面的灰塵、油污，把清理后的水晶晾干準備粘接使用。

②在水晶表面均勻的涂上一層膠粘劑，并依次把每片水晶粘接在一起。

③把粘接好的的水晶，放在紫外燈下固化，一段時間后取出

④完全固化的水晶可以進行后續(xù)的切割步驟。

（3）切割乳液的組成

切割乳液主要包括水、表面活性劑、防銹劑等組分，本文經(jīng)過研究認為應采用4 配方：

?

四、結(jié)論

通過本次試驗可以看出：膠粘劑的耐水性、在丁酮中的溶解性能有優(yōu)有劣，這是因為膠粘劑組成成分的不同造成的。關于膠粘劑的耐水性能，其中WD7101、安特固、樂泰QM50A 的耐水性能比較好。通過比較膠粘劑在丁酮中的溶解性分析WD7101 最好，WD7202 次之。通過固化時間對比發(fā)現(xiàn)UV 光固化膠黏劑的固化時間較短適合生產(chǎn)實際需要。綜合比較可以看出WD7101 的性能最好。所以本實驗最后決定采用WD7101 作為水晶切割新工藝所用粘接劑。在工廠生產(chǎn)條件下，為了追求生產(chǎn)效率，使用UV 膠黏劑需要使用固化燈。推薦使用40W 紫外固化燈，固化時間一般為15s。但是因為紫外光對身體有害，特別是對人的眼睛傷害最大，所以建議在工廠生產(chǎn)中，使用紫外光固化機，把粘接好的水晶放入燈箱中，流水生產(chǎn)，可以避免對人身體，特別是對眼睛的傷害。

[1]王德海,江權.紫外光固化材料理論與應用[M].第一版.科學出版社，2001：20-25

[2] 唐薰,潘山存,陳洪.UV 固化膠粘劑的研究進展[J].信息記錄材料, 2003, 4(2): 32-34

[3]周雍鑫，周俊.膠粘劑、粘接技術實用問答[M].工業(yè)出版社，2001：21-45