杨 琪，赵 莹

厌氧胶是一种无溶剂的胶黏剂，又称绝氧胶，它能在无氧情况下使不同材料快速固化而起到粘接的作用，因此被广泛地用于电子[1]、轨道车辆[2]等领域，一般厌氧胶配方由单体、引发剂、稳定剂、促进剂等其他助剂组成，各组分配比不同其性能会发生很大变化[3]。因此很多研究室、公司等花大量精力研究厌氧胶配方，而对于工艺对厌氧胶稳定性影响的文献、专利报道却很少。厌氧胶因能快速固化而被广泛应用，但是快速固化的厌氧胶稳定性差，储存时间很短，而稳定性好的厌氧胶固化慢，因此稳定性是厌氧胶一个极其重要的指标。因此，本文着重探讨了搅拌时间、温度、速度对厌氧胶稳定性的影响。

1 实验部分

1.1 实验材料

甲基丙烯酸羟乙酯，工业级，GEO;异丙苯过氧化氢(CHP)，阿拉丁试剂有限公司；1-乙酰-2-苯肼(APH)，国药集团化学试剂有限公司; 邻苯甲酰磺酰亚胺（SA），上海福新有限公司;EDTA钠盐，济南试剂厂；对苯醌，上海裕名实业有限公司。

1.2 试验仪器

单轴搅拌器，IKA公司，TURASTAR 60; 电热恒温鼓风干燥箱，上海爱斯佩克环境设备有限公司, LC-213; 加热油浴锅，德国美尔特，WNE型；

1.3 试验配方

按照配方要求( 见表1 ) ，首先将甲基丙烯酸羟乙酯、二甲基丙烯酸酯、对苯醌搅拌混合均匀，然后再加入1-乙酰-2-苯肼、邻苯甲酰磺酰亚胺、EDTA钠盐继续搅拌，至邻苯甲酰磺酰亚胺彻底溶解，然后再加入异丙苯过氧化氢继续搅拌一段时间，使溶液搅拌均匀后出料。

表1 厌氧胶配方Table 1 Anaerobic formulation

1.4 稳定性测试

（1）高温老化测试: 将厌氧胶胶液放入直径10mm、高度100mm 的玻璃试管中，装入玻璃试管约2/3的高度，然后放入(82±1)℃油浴锅中。每隔1h观察是否有凝胶现象。

（2）中温老化测试：将配好的20g厌氧胶胶液放入玻璃瓶中，装满一整瓶，然后放入55 ℃恒温箱中老化，每隔1天观察是否有凝胶现象。

2 结果与讨论

2.1 搅拌时间对厌氧胶稳定性的影响

为了研究搅拌时间对厌氧胶稳定性的影响及找出最佳的搅拌时间，在固定配方及搅拌温度、搅拌速度相同的情况下，通过DOE实验设计不同的搅拌时间，搅拌制成不同的样品。同时为了排除其他因素干扰测试结果，对不同厌氧胶样品分别测试高温和中温稳定性，为了消除偶然性，测试高温和中温稳定性时，同时取样。测试结果见表2。

表2 不同搅拌时间对厌氧胶稳定性的影响Table 2 Effect of different mixing time on anaerobic adhesive stability

从表2 中可以分析得知，随着搅拌时间的延长，样品稳定性先增长然后略微下降，当搅拌时间在3h～5h 时，82℃稳定性都大于4h，且55℃稳定性大于8天。综合厌氧胶的稳定性和初固时间，可以得出当搅拌时间为3.5h 时，厌氧胶稳定性最佳。因为当搅拌时间过短时，单体和稳定剂、络合剂等没有分散均匀，更加容易局部聚合，当放入一定温度下，加速聚合，导致稳定性不好; 随着搅拌时间的延长，各组分混合均匀，达到均匀液体，稳定性逐渐变佳，当搅拌时间过长时，引发剂在搅拌过程中产生更多的自由基数目，而自由基引发聚合反应[4]，导致稳定性略微下降。

2.2 搅拌温度对厌氧胶稳定性的影响

为了研究搅拌温度对厌氧胶稳定性的影响及找出最佳的搅拌温度，在固定配方及搅拌时间、搅拌速度相同的情况下，通过DOE实验设计不同的搅拌温度，制成不同的样品。同时为了排除其他因素干扰测试结果，对不同厌氧胶样品分别测试高温和中温稳定性，为了消除偶然性，测试高温和中温稳定性时，同时取样。测试结果见表3。

表3 不同搅拌温度对厌氧胶稳定性的影响Table 3 Effect of different mixing temperature on anaerobic adhesive stability

从表3 中可以分析得知，搅拌温度的升高，厌氧胶样品的稳定性呈现逐步上升的趋势，当搅拌温度在30℃以下时，高温和中温稳定性不是很好。当搅拌温度在40℃时，其稳定性达到最佳。由数据分析可知当搅拌温度高于50℃时，其稳定性开始下降。这可能是因为当搅拌温度过低时，搅拌效果差，且温度低，同样条件下其络合反应速度慢，在相同的时间内络合反应未完全，因此稳定性不好; 当搅拌温度高时，搅拌效果好，且高温下络合反应速度快，络合反应完全进行，因此稳定性好[4]。随着温度的升高，单体在高温下呈现聚合的趋势，因此温度高于50℃时，其稳定性下降。随着温度的继续升高，可能在搅拌过程中已经聚合而固在搅拌器内。

2.3 搅拌速度对厌氧胶稳定性的影响

为了研究搅拌速度对厌氧胶稳定性的影响及找出最佳的搅拌速度，在固定配方及搅拌时间、搅拌温度相同的情况下，通过DOE实验设计搅拌速度，配制不同的样品。同时为了排除其他因素干扰测试结果，对不同厌氧胶样品分别测试高温和中温稳定性，为了消除偶然性，测试高温和中温稳定性时，同时取样。测试结果见表4。

表4 不同搅拌速度对厌氧胶稳定性的影响Table 4 Effect of different mixing speed on anaerobic adhesive stability

从表4 中可以得出，搅拌速度提高，厌氧胶样品的稳定性呈现逐步上升的趋势，当搅拌速度在800r/min以下时，稳定性不是很好。当搅拌速度在1000r/min时，稳定性达到最佳。而当搅拌温度为1200r/min时，其稳定性开始下降。这可能是因为当搅拌速度过低时，单体和稳定剂、络合剂等没有分散均匀，导致局部浓度高而部分聚合，因此稳定性不好; 当搅拌速度高时，络合反应完全进行，引发剂在聚合过程中容易产生更多的自由基数目，因此能得到好的稳定性[5]。随着速度的升高，剪切力过大，氢键被破坏，同时释放更多的自由基，导致聚合加快，其稳定性下降。

3 结论

在其他条件不变的情况下，当搅拌时间3.5～4.5 h，搅拌温度在30～50 ℃时，搅拌速度在800～1200 r/min，厌氧胶的稳定性达到最佳值。因此，为了提高厌氧胶黏剂稳定性，同时又不影响初固强度，应该控制最佳的工艺参数。