柳軍

（煙臺(tái)錦輝精細(xì)化工有限公司 山東煙臺(tái) 264000）

一、 水晶切割工藝

1.在實(shí)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(dòng)金剛砂切割水晶。

2.本文的研究思路

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

3. 紫外光(UV)固化技術(shù)

作為一種新型技術(shù)，UV 固化有其獨(dú)特的特點(diǎn)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(hù):紫外固化材料中不含或只含少量溶劑，無揮發(fā)性，同時(shí)紫外固化所用的能源為電能，故被譽(yù)為“綠色技術(shù)”;“economy”經(jīng)濟(jì):紫外固化技術(shù)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(dòng)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(jì)成本，是目前國內(nèi)大力發(fā)展的新型技術(shù)。

4. UV 固化膠粘劑的特點(diǎn)與應(yīng)用

UV 固化膠粘劑具用量小、附加值高的特點(diǎn)。其最大消費(fèi)國是美國和歐洲，主要應(yīng)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(yīng)用

環(huán)氧樹脂粘接性特別強(qiáng)，對(duì)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(qiáng)度往往超過材料本身的強(qiáng)度，因此可用于許多受力結(jié)構(gòu)件中，是結(jié)構(gòu)型膠粘劑的主要組成之一[3]。

二、實(shí)驗(yàn)

1.實(shí)驗(yàn)原理

設(shè)水晶的粘接面積為s，把粘接好的水晶浸入水中一段時(shí)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(shè)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(yùn)用上述同樣的方法，測定其耐丁酮的能力。

2.實(shí)驗(yàn)器材及實(shí)驗(yàn)藥品

WD7101：上?？颠_(dá)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(dá)化工有限公司；丙酮：天津市北方天醫(yī)化學(xué)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(shí)驗(yàn)研究方法

（1） UV 膠粘劑的實(shí)驗(yàn)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(shí)間，然后放入水中。

④在一段時(shí)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(shí)驗(yàn)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(shí)間，然后放入水中。

⑤在一段時(shí)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(shí)驗(yàn)

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(zhǔn)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(shí)間，然后放入丁酮中。

④一段時(shí)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(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論

1.膠粘劑耐水性實(shí)驗(yàn)

表1

因?yàn)閃D7101 在68 小時(shí)進(jìn)行拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)水晶碎裂所以重新進(jìn)行試驗(yàn)，其66 小時(shí)測得的拉伸強(qiáng)度為31.31 Kg/cm2 此時(shí)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(jìn)

（1）粘合劑的確定通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)際生產(chǎn)需要對(duì)比發(fā)現(xiàn)粘合劑WD7101 的耐水性能、固化時(shí)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(zhǔn)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(shí)間后取出

④完全固化的水晶可以進(jìn)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(rèn)為應(yīng)采用4 配方：

?

四、結(jié)論

通過本次試驗(yàn)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?yàn)槟z粘劑組成成分的不同造成的。關(guān)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(shí)間對(duì)比發(fā)現(xiàn)UV 光固化膠黏劑的固化時(shí)間較短適合生產(chǎn)實(shí)際需要。綜合比較可以看出WD7101 的性能最好。所以本實(shí)驗(yàn)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(shí)間一般為15s。但是因?yàn)樽贤夤鈱?duì)身體有害，特別是對(duì)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(jī)，把粘接好的水晶放入燈箱中，流水生產(chǎn)，可以避免對(duì)人身體，特別是對(duì)眼睛的傷害。

[1]王德海,江權(quán).紫外光固化材料理論與應(yīng)用[M].第一版.科學(xué)出版社，2001：20-25

[2] 唐薰,潘山存,陳洪.UV 固化膠粘劑的研究進(jìn)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(shù)實(shí)用問答[M].工業(yè)出版社，2001：21-45