结构胶黏剂

结构胶黏剂严如成n121102320摘要：一类用于受力部件上的胶粘剂。一般要求胶结接头所能承受的应力要和被粘物本身的强度相当，胶粘剂本身具有优良的耐热性、耐介质、耐大气老化、耐震动疲劳、低的蠕变和高的持久强度。英文名称：structureadhesive关键词：结构胶黏剂，性能，应用，市场发展历史1978年:法国人马尔嘎带着结构胶(西卡杜尔31#胶)来到中国。1980年，建设部正式下达了“建筑结构胶粘剂研制及应用技术推广”的课题，由中国科学院大连化学物理研究所与辽宁建筑科学研究所共同攻关，于1983年完成了课题，研制出我国第一个实用型——JGN型建筑结构胶粘剂，开创了我国化学法加固的先河，填补了国内建筑物粘钢加固补强的空白。1990年:中国工程建筑标准化协会标准《混凝土结构加固技术规范》(CECS25:90)将粘钢加固技术正式纳入规范并将JGN系列建筑结构胶列为指定使用产品。中国科学院化学部.城乡环保部科技局印发建筑结构胶粘剂与其应用技术鉴定证书的通知。1996年:中国科学院应市场发展要求相继研制成:应用于动荷载构件的建筑结构胶,应用于潮湿环境下的建筑结构胶,应用于混凝土表面修补的建筑结构胶,应用于高温条件下的建筑结构胶,应用于灌注式的建筑结构胶等各种结构补强胶粘剂。1997年:经应用调研及大量实践表明,化学式粘钢加固法在加固技术领域里已成为主导趋势,工艺精良技术曰益成熟,具有施工简便.技术可靠.人力物力时间成本低.节省使用空间等优越性,已越来越受到广大结构设计者的认可。2000年:结构胶迅速发展到新旧建筑物的混凝土植筋锚固.化学法粘钢.化学锚栓加固.粘碳纤维布(板).材料抗冲磨、裂缝灌浆防腐防水等加固补强项目中,成为日后建筑界不可缺少的重要建筑加固补强材料。国内现状中国结构胶粘剂市场正处于增长阶段。该公司分析师王昕分析了中国结构胶粘剂市场的现状和发展趋势。受全球经济危机影响，在未来几年内，中国结构胶粘剂出口量将会减少，该市场的增长率也会有所下滑。但另一方面，灾后重建和中国政府大力开发西部和北部的政策为结构胶粘剂市场带来了巨大的商机。2008年，整个中国结构胶粘剂市场营业收入达1.566亿美元。Frost&Sullivan公司预测，2010年之后，中国胶粘剂市场会逐渐复苏，2015年营业收入将达到2.793亿美元。结构胶粘剂通常是指具有抗剪切、抗冲击、耐高温、抗风化能力强等特性的胶粘剂；也可以从胶粘剂的应用领域来区分，一些用来做结构粘结的胶粘剂，比如用在机械、汽车装配、玻璃幕墙修补中的胶粘剂通常都被划归在结构胶粘剂这一类。主要结构胶粘剂介绍中国市场上的结构胶粘剂主要有：丙烯酸树脂胶粘剂、厌氧胶粘剂、氰基丙烯酸酯胶粘剂、环氧胶粘剂、聚氨酯胶粘剂，另外还有一些市场份额较少的胶粘剂如硅粘合剂和热熔胶等。在中国应用最广的结构胶粘剂是聚氨酯胶粘剂。2008年，聚氨酯胶粘剂占了中国结构胶粘剂市场的大部分份额。考虑到其在交通运输领域的应用逐渐增多，Frost&Sullivan预计到2015年，聚氨酯胶粘剂的市场份额会有小幅增长。环氧胶粘剂在中国结构胶粘剂市场的份额排第二，它最大的应用领域是交通运输。2008年，环氧胶粘剂约占中国结构胶粘剂市场五分之一的份额。氰基丙烯酸酯胶粘剂（俗称快干胶）有多种不同的分装形式。在粘合强度要求不高的情况下，客户更愿意选择效率更高的结构氰基丙烯酸酯胶粘剂。不过，丙烯酸基胶粘剂的市场份额比之前两位的结构胶粘剂要小很多。2008年中国结构胶粘剂市场份额排第四、第五的分别是丙烯酸胶粘剂和厌氧胶粘剂，该公司预计，2009-2015年它们都将保持平稳的增长速度。其他胶粘剂主要包括硅粘合剂和热熔胶。这两类胶粘剂的份额只占整个市场份额的1/20左右。竞争结构在中国生产结构胶粘剂的公司众多，包括大型跨国公司、全国范围的集团公司，还有中小型生产企业。汉高集团是国内结构粘合剂销量最大的跨国公司，各种类型的粘合剂均有生产。除汉高外，另一些大型跨国公司也在国内积极开展胶粘剂业务，典型代表有3M、亨斯迈、道康宁、西卡和ITW等。全国性的集团公司主要是本土公司，如回天集团。中小型的私人企业遍布全国，在浙江、广东、江苏和山东等省相对集中。中小型制造商在数量上占了生产企业的大多数，但是市场份额占有率却很低。风力发电是结构胶粘剂的新兴应用领域。结构胶粘剂在叶片生产、组装和部件制造中有着广泛的应用。特别是叶片生产中需要大量的结构胶粘剂，每生产一个叶片就要使用50-300千克的胶粘剂。发展趋势行业整合行业整合，主要是纵向整合，将是中国结构胶粘剂市场发展的一大趋势。目前国内市场上有1000多家供货商。大量的竞争者形成一个竞争激烈的市场，导致产能过剩甚至价格竞争。比起开拓新的市场，行业领先的公司更愿意通过兼并中小企业的方式来进行扩张。全球经济危机更是加剧了胶粘剂市场竞争的残酷性，尤其对小型企业，利润率太低导致其无法生存。这从一定程度上加快了行业整合速度。另一方面，推动行业整合的因素是对有限分销渠道的抢夺。行业领先的公司会兼并一些拥有成熟分销渠道的公司，以达到占据更多市场份额的目的。作为激烈竞争的结果，至2015年，结构胶粘剂市场的供应商数量必将减少。中国内地市场的扩大中国各地区间的经济增长并不平衡。长期以来，经济增长的重心主要在长三角、珠三角和京津冀地区。为了缩小沿海地区与内陆地区经济发展水平的差距，中国目前已将经济发展重心从沿海地区转移到中国西部和北部内陆地区。政府在内陆地区大量兴建基础设施和投资工业建设，这些将极大地促进对结构胶粘剂的消费，从而推动国内结构胶粘剂市场的发展。风力发电产业的巨大商机风力发电是结构胶粘剂的新兴应用领域。结构胶粘剂在叶片生产、组装和部件制造中有着广泛的应用。特别是叶片生产中需要大量的结构胶粘剂，每生产一个叶片就要使用50-300千克的胶粘剂。中国风力发电产业增长速度非常快，2008年风力发电装机量达到12120MW，同比增长106.7%。在中国政府的推动下，风力发电还将持续快速增长很长一段时间。这为结构胶粘剂厂商制造了巨大的商机。出口减少内需增加未来几年结构胶粘剂出口的比例将会减少，国内需求将会增加。一方面，人民币升值会降低中国结构胶粘剂的价格优势；另一方面，全球金融危机余波未平，中国政府出于降低对出口经济依赖性的目的，正积极拉动内需、促进国内行业的发展。这一经济战略导向的重大转变将会直接促进国内胶粘剂消费量的提高。环保和绿色产品趋势环保和绿色将成为今后结构胶粘剂发展的重要方向。一方面，国内日益严格的环保法规迫使胶粘剂生产商投入更多的资金研发新品、改良生产工艺和改进生产设备，以达到节能减排的要求。另一方面，随着生活水平的不断提高，消费者越来越重视产品的健康与安全。以无味、低甲醛为诉求的“绿色产品”更易被消费者接受，而对人体健康有害的的产品将会逐步被市场淘汰。本土制造商竞争力的提高本土胶粘剂生产企业技术水平的提高使得本土品牌被越来越多的消费者所接受。价格优势和灵活的客户服务使本土企业的竞争力大大增加。国内运营成本的增长近年来，收入水平的提高使国内的运营成本快速增长，尤其是在沿海地区。从2005年到2009年，国内人力资源的平均成本大约上涨了50%。预计在未来几年内，企业的运营成本还将持续增长，从而加大企业生产的压力。结构胶黏剂的分类与用途结构胶粘剂多用于工程结构件的粘接，也称为工程/结构胶粘剂，是一类能在额定时间内承受许多应力环境作用而不被破坏的胶粘剂。结构胶粘剂主要用于受力结构件的粘接，能够承受较大的载荷，在常温以上的工作温度下仍有较好的机械强度，具有耐化学品和其他介质、耐化学品和其他介质、耐老化等特性，是工业中使用较多的胶粘剂品种。通常在使用期内用此类胶粘剂制成的粘接接头的承载能力具有与被粘物相当的水平，在所有情况下，结构胶粘接件的耐久性应长于该结构所预期的使用寿命。结构胶粘剂一般以热固性树脂为粘料，以热塑性树脂或弹性体为增韧剂，配以固化剂等组分，有的还加有填料、溶剂、稀释剂、偶联剂、固化促进剂、抑制腐蚀和抗热氧化剂等。胶粘剂的性能主要取决于这些组分的结构、配比及其相容性。工程/结构胶粘剂包括环氧胶、聚氨酯胶、丙烯酸酯胶、厌氧胶、有机硅胶等，上述胶种多属反应型，可不用溶剂，通常都能在室温下通过化学反应而固化。目前国内外对结构胶粘剂的定义、分类和评价标准还没有公认的一致意见，各行业的看法也不尽相同。人们对结构胶和非结构胶进行分类和定义时，一般把在承受强力部位的构件粘接所使用的胶粘剂称为结构胶粘剂，把在不需要承受强力部位的构件粘接所使用的胶粘剂称为非结构胶粘剂。但是同一种胶粘剂既然可在受强力部位使用，亦可在非受强力部位使用，因此，比较严格的方法是从胶粘剂的性能来定义和分类。美国航空结构胶粘剂标准MMM-A-132按不同马赫数的飞行速度对耐热性的要求，将结构胶粘剂分为四种类型，并对其剪切、疲劳、蠕变、老化、T型剥离等强度指标做了具体的规定。I型对应的飞行速度为1马赫以下，规定了室温和82℃的强度指标;II型对应的是1~2马赫，规定了室温及149℃的强度指标;Ⅲ、Ⅳ型对应的是2马赫以上到3马赫左右，规定了室温、149℃和260℃的强度指标。后三种类型是超音速飞机用的耐高温结构胶粘剂。按照主要组分分类可把结构胶粘剂分为环氧树脂胶、丙烯酸酯胶、厌氧胶和有机硅胶等。按胶粘剂的供应状态分为液态胶、糊状胶、带状胶、粉状胶和膜状胶等。按强度分类按不同的强度I型又分为三级，规定如下：一级用于主受力结构的粘接，为结构胶粘剂;二级用于次受力结构的粘接，为准结构胶粘剂;三级对剥离强度没有要求，应属于非结构胶粘剂。我国对结构胶粘剂的定义和分类还没有国家标准，通常根据粘接受力情况和粘接强度把结构胶粘剂分为高强度、高韧性和中等强度、中等韧性两类：主受力结构用胶的钢-钢抗剪切强度为25MPa，拉伸强度为33MPa，不均匀扯离强度为40KN/m;次受力结构用胶的剪切强度为17~25MPa，不均匀扯离强度为25~50KN/m。按照固化温度分类如环氧结构胶粘剂可分为高温固化、中温固化、室温固化和低温固化四类：高温固化环氧结构胶粘剂的温度、韧性、耐热性等均高，多用于主受力结构的粘接;中温固化环氧结构胶粘剂主要是适应飞机工业的需要而发展起来的胶种，由于铝合金在120℃以上开始出现晶界腐蚀倾向，并随温度的升高而加剧，晶界腐蚀后铝合金的强度和韧性都会下降，因此要求粘接铝合金的胶粘剂的固化条件不超过130℃，4h;室温固化环氧结构胶粘剂的应用更为广泛，在土木建筑领域的应用更为重要，是建筑结构胶粘剂的主要品种之一;低温固化环氧胶粘剂是近几年来为了适应冬季低温施工的需要，开发出的一类新胶种，能在0℃，甚至可在-10℃以下施工、固化。通常按固化温度分类为：1组，固化温度低于40℃2组，固化温度为40~80℃3组，固化温度为81~120℃4组，固化温度为121~180℃5组，固化温度高于180℃按照耐热性分类还可把结构胶粘剂分为通用型(80℃)、耐高温型(150℃)和耐中温型(介于前者之间)等类。如按使用温度分类为：Ⅰ类，-55~80℃长期使用Ⅱ类，-55~150℃长期使用Ⅲ类，-55~220℃长期使用Ⅳ类，-55~220℃长期使用或300℃短期使用按使用性能分类在航空航天工业中，通常按使用性能将其分类为：(1)板-板胶(2)面板胶(3)芯条胶(4)发泡胶(5)底胶(6)修补胶(7)点焊胶用途及优点非结构胶强度较低、耐久性差，只能由于普通、临时性质的粘接、密封、固定，不能用于结构件粘接。结构胶强度高、抗剥离、耐冲击、施工工艺简便。用于金属、陶瓷、塑料、橡胶、木材等同种材料或者不同种材料之间的粘接。可部分代替焊接、铆接、螺栓连接等传统连接形式。结合面应力分布均匀，对零件无热影响和变形。在工程中结构胶应用广泛，主要用于构件的加固、锚固、粘接、修补等；如粘钢，粘碳纤维，植筋，裂缝补强、密封，孔洞修补、道钉粘贴、表面防护、混凝土粘接等.结构胶的使用方法不同类型的结构胶使用方法不同，但大体一致。1.表面处理：对待修补或需粘接部位进行粗化处理，再用清洗剂进行清洗。2