水晶切割胶黏剂的选择

柳军

（烟台锦辉精细化工有限公司 山东烟台 264000）

一、 水晶切割工艺

1.在实际生产水晶切片的工艺是：把条形水晶的表面清理干净，均匀的涂上一层胶粘剂把两片条形水晶粘接在一起，一把情况下是把几块条形水晶层层粘接。把粘接牢固的水晶放入装有煤油、金刚砂的切割容器中，然后用锯条带动金刚砂切割水晶。

2.本文的研究思路

本文拟通过实验筛选一种耐水粘合剂，将原来的煤油悬浮的水晶切割技术改进为水悬浮切割技术，减少环境污染并降低切割成本[1]。

3. 紫外光(UV)固化技术

作为一种新型技术，UV 固化有其独特的特点与优势，有人总结为“3E”:即“energy”节省能源:一般紫外固化能耗为热固化的1/5;“ecology”生态环境保护:紫外固化材料中不含或只含少量溶剂，无挥发性，同时紫外固化所用的能源为电能，故被誉为“绿色技术”;“economy”经济:紫外固化技术装置紧凑，流水线生产，加工速度快，因而节省了场地、空间，劳动生产率高，且具有优良的性能，从而减少原料的消耗，有利于降低经济成本，是目前国内大力发展的新型技术。

4. UV 固化胶粘剂的特点与应用

UV 固化胶粘剂具用量小、附加值高的特点。其最大消费国是美国和欧洲，主要应用于装配用胶粘剂、压敏胶、层压胶粘剂等[2].

5.环氧树脂胶粘剂的应用

环氧树脂粘接性特别强，对于绝大多数的金属和非金属都具有良好的粘接性，因此有万能胶的美称。它与许多非金属材料(玻璃、陶瓷、木材)的粘接强度往往超过材料本身的强度，因此可用于许多受力结构件中，是结构型胶粘剂的主要组成之一[3]。

二、实验

1.实验原理

设水晶的粘接面积为s，把粘接好的水晶浸入水中一段时间后，用拉力传感器测定把两片水晶拉开所需要的力的大小，设力的大小为N，N/s=a，通过比较a 的大小确定胶粘剂的优劣。同理运用上述同样的方法，测定其耐丁酮的能力。

2.实验器材及实验药品

WD7101：上海康达化工有限公司；QM50A: 汉高乐泰（中国）有限公司；3 型环氧胶：安特固科技有限公司；WD7102: 上海康达化工有限公司；丙酮：天津市北方天医化学试剂厂；CEBLS 拉力传感器：蚌埠高灵传感系统工程有限公司

3. 实验研究方法

（1） UV 胶粘剂的实验方法

①清理水晶表面，除掉表面的灰尘、油污，并晾干。

②用刻度尺，量出需要粘接的面积。

③涂上一层胶粘剂，在紫外光下固化一定时间，然后放入水中。

④在一段时间后用拉力传感器测定粘接处的耐拉能力，记录数据。

⑤整理数据，汇总结果。

（2）环氧胶粘剂的实验方法

①清理水晶表面，除掉水晶表面的灰尘、油污，并晾干。

②用刻度尺，量出需要粘接的面积。

③把双组份的胶粘剂A、B 按要求比例混合均匀。

④在水晶表面均匀的涂上一层胶粘剂，固化一定的时间，然后放入水中。

⑤在一段时间后用拉力传感器测定粘接处的耐拉能力，记录数据。

⑥整理数据，汇总结果。

(3)胶粘剂丁酮中的溶胀实验

①清理所要粘接的水晶表面，除掉水晶表面的灰尘、油污，把清理后的水晶晾干准备粘接使用。

②再晾干的水晶表面用刻度尺，量出需要粘接的面积。

③把胶粘剂均匀的涂在水晶的表面，固化一段时间，然后放入丁酮中。

④一段时间后观察粘接剂胶层的变化，并测定剥离胶层所需要的拉力的的大小。

⑤整理数据，汇总结果。

三、实验结果和讨论

1.胶粘剂耐水性实验

表1

因为WD7101 在68 小时进行拉伸强度试验时水晶碎裂所以重新进行试验，其66 小时测得的拉伸强度为31.31 Kg/cm2 此时水晶碎裂。

2. 粘合剂在丁酮中的溶胀

表2 粘合剂在丁酮中的溶胀结果

3.胶粘剂性能比较和切割方法的改进

（1）粘合剂的确定通过实验结果和实际生产需要对比发现粘合剂WD7101 的耐水性能、固化时间、在丁酮中的溶胀情况最好，故推荐使用粘合剂WD7101

（2）水晶粘合操作步骤

①清理所要粘接的水晶表面，除掉水晶表面的灰尘、油污，把清理后的水晶晾干准备粘接使用。

②在水晶表面均匀的涂上一层胶粘剂，并依次把每片水晶粘接在一起。

③把粘接好的的水晶，放在紫外灯下固化，一段时间后取出

④完全固化的水晶可以进行后续的切割步骤。

（3）切割乳液的组成

切割乳液主要包括水、表面活性剂、防锈剂等组分，本文经过研究认为应采用4 配方：

?

四、结论

通过本次试验可以看出：胶粘剂的耐水性、在丁酮中的溶解性能有优有劣，这是因为胶粘剂组成成分的不同造成的。关于胶粘剂的耐水性能，其中WD7101、安特固、乐泰QM50A 的耐水性能比较好。通过比较胶粘剂在丁酮中的溶解性分析WD7101 最好，WD7202 次之。通过固化时间对比发现UV 光固化胶黏剂的固化时间较短适合生产实际需要。综合比较可以看出WD7101 的性能最好。所以本实验最后决定采用WD7101 作为水晶切割新工艺所用粘接剂。在工厂生产条件下，为了追求生产效率，使用UV 胶黏剂需要使用固化灯。推荐使用40W 紫外固化灯，固化时间一般为15s。但是因为紫外光对身体有害，特别是对人的眼睛伤害最大，所以建议在工厂生产中，使用紫外光固化机，把粘接好的水晶放入灯箱中，流水生产，可以避免对人身体，特别是对眼睛的伤害。

[1]王德海,江权.紫外光固化材料理论与应用[M].第一版.科学出版社，2001：20-25

[2] 唐薰,潘山存,陈洪.UV 固化胶粘剂的研究进展[J].信息记录材料, 2003, 4(2): 32-34

[3]周雍鑫，周俊.胶粘剂、粘接技术实用问答[M].工业出版社，2001：21-45