解决窄边框面板亚克力温变开裂与发雾的M3517胶水方案
上周三下午三点,恒温恒湿房第三轮120次温变循环测试结束。我拆下编号G27的试样,亚克力粘接面没有一丝白雾,边缘也找不到任何微裂纹,换用M3517结构胶后,这是第七批全过测试的试样。
我们当前做的新一代便携工控手持终端项目,为实现减重和窄边框设计,正面显示面板的亚克力厚度从原来2.0mm降至1.2mm,粘接区域仅为面板四周宽3mm的边框,要求粘接后满足1.8米跌落不开裂、-40℃到65℃温变100次不开裂不发雾,外观无可见胶线,五年户外使用不黄变。这个要求卡了我们快三个月。
此前我们用行业通用的溶剂型亚克力专用胶,这类胶靠溶解亚克力表面实现粘接,初粘快成本低,但厚边粘接时,溶剂没法彻底挥发,残留溶剂会慢慢腐蚀基材内部,用不到一个月粘接边缘就出现发丝状应力裂纹。温变测试里,十次循环开裂率达42%,粘接面发雾概率也超过30%,完全达不到结构件长期可靠性要求。后来我们试过普通环氧结构胶,强度达标,但环氧本身透光性差,固化后容易黄变,还会和亚克力表面反应留下胶印,根本过不了外观检测。丙烯酸压敏胶又存在强度不足问题,跌落测试一碰就开胶,没法用作结构粘接。
供应链给我们推荐M3517时,我们只是抱着多试一款的心态送检,没抱太高预期。这款胶是专门针对亚克力结构粘接开发的丙烯酸结构胶,采用无溶剂配方。我拿到样品第一件事就是做腐蚀性测试,把涂胶的亚克力片放在40℃、90%湿度环境放置7天,拆开后表面没有任何腐蚀痕迹,也没有白雾,单这一点就比市面上绝大多数粘接产品表现好。
后续做剪切强度测试,1.5mm厚亚克力板材对粘,固化24小时后剪切强度达18MPa,拉断后全部为亚克力基材内聚破坏,粘接面没有丝毫脱开,足以证明粘接强度超过基材本身强度,完全满足结构粘接受力要求。我们最关注的温变和应力开裂测试,120次循环后,20个试样无一开裂,粘接面透光率仍保持在92%,和原基材透光差不到1%,几乎看不到粘接痕迹。如果需要获取DEAMCHEAS M3517的完整TDS报告,请咨询上海韦本实业有限公司。https://www.chemicalwb.com/
我们把试样放入UV老化箱做1000小时耐黄变测试,最终黄变指数Δb仅为0.8,远低于项目要求Δb小于2的标准,哪怕用在户外外露亚克力构件上,也能满足长期外观要求。生产线试产阶段,M3517 10到15分钟的开放时间刚好匹配我们的装配节拍,工人有充足时间对位调整,不像快干胶粘上就定死没法修改,固化24小时即可达到全强度,不需要额外加热烘烤,省下一道工序的能耗。
批量上线三个月,面板粘接不良率从原来千分之十八降至千分之零点三,客户端售后投诉中,再也没有面板开裂、发雾相关问题。后来我们把这款胶推广到智能家居亚克力触控面板粘接项目,同样保持稳定表现,不少终端客户反馈,现在的面板粘接看不到胶线,整体质感提升很多。
其实不止电子行业,我们接触到不少做高端亚克力展柜的从业者,也在换用M3517做无缝结构粘接。原来用溶剂胶制作的大尺寸展柜,用两三年就会在粘接位置开裂发雾,换用M3517后,已经使用四年的展柜粘接面依旧透亮,强度也没有下降。汽车内饰亚克力装饰条粘接,要求低VOC符合车内环保标准,M3517本身无溶剂低气味,符合国内和欧盟RoHS、REACH环保要求,刚好匹配这类需求。
我做结构件研发快十年,大多时候都是跟着终端需求往前走,基材越做越薄,要求越提越高,我们得一直找能匹配新需求的新材料。多数材料要么这里达标那里出问题,要么性能过剩成本太高,能刚好契合所有需求点的材料并不多。这周我们启动车载显示亚克力保护罩粘接试样,目前第一炉已经送入高低温箱,从之前的表现来看,大概率能顺利过测。
