第一节、胶黏剂的定义、组成、分类和应用第五章胶黏剂一、定义:是一种媒介,凡能将同种的或不同种固体材料胶结在一起的媒介物质统称胶黏剂,也称胶。二、优缺点(一)、优点1可提供均匀的应力分布和较大的应力承载面;2可连接任何形状的薄壁和厚壁制品;3可连接相同或不同的材料;4可防止不同材料间的腐蚀或电化学腐蚀;5耐疲劳和耐周期载荷性好;6可提供光滑平整的外表面接头;7可提供耐外界环境变化的接头;8隔热性和电绝缘性好;9粘接固化所需热量很低,不会降低被粘接物的强度特性;10减震和耐冲击性好;11在零部件缺损、尺寸超差、断裂、划伤或设备“滴、冒、漏、渗”缺陷修复中工艺性好,施工简单,省时省力。经济效益显著;12可提供引人注目的强度/质量比(比强度);13与机械紧固相比。速度快、价格便宜。(二)、缺点1、耐候性差。在空气、日光、风雨、冷热等气候条件下,会产生老化现象,影响使用寿命。2、胶接的不均匀扯离和剥离强度低,容易在接头边缘首先破坏。3、与机械物理连接法相比,溶剂型胶黏剂的溶剂易挥发,而且某些胶黏剂易燃、有毒,会对环境和人体产生危害。4、胶接质量因受多种因素的影响,不够稳定,而且无损探伤尚没有很好的方法。三、胶粘剂的分类:胶粘剂的分类1、按基料分类2、按物理形态分类3、按用途分类4、按应用方法分类四、胶黏剂的应用1、传统用途2、新用途胶粘剂除有传统的粘接用途,还有一些新的、巧妙的应用。1防腐蚀2用于军事领域3用作生物医用4防恐反恐实例;美国桑迪亚国家实验中心为保存放在仓库中的核弹头而专门设计了2种超级胶粘剂。一种是使用压力枪发射的胶粘剂,一旦接触空气立即变硬,当喷射到人体上后,便立即把人凝固在里面,使之动弹不得。另一种胶粘剂在发射出去后,便像雪崩一样埋住对方,使其看不见东西,听不到声音而无法活动,但可以呼吸保住生命。环保集约化高性能外资五、胶黏剂的发展趋势1.发展无溶剂性胶粘剂2.发展纳米胶粘剂4.发展军事、国防用胶粘剂3.发展多功能胶粘剂六、胶粘剂的组成:防老剂填料稀释剂组成固化剂粘料增塑剂、增韧剂和偶联剂木质地板胶粘剂配方组成质量份醋酸乙烯酯35丙烯酸丁酯15聚乙烯醇4.0共聚引发剂0.2碳酸氢钠0.2正辛醇0.1尼泊金酯0.1邻苯二甲酸二丁酯0.5烷基酚聚氧乙烯醚0.5水55配方分析1、聚丙烯酸酯乳液胶黏剂(典型配方分析)组分质量份聚丙烯酸酯乳液100松香甲苯溶液25乳化剂OP-252水性硅油1碳酸钙30石英砂30丙二醇12、聚醋酸乙烯酯乳胶配方的组成组分质量份聚乙烯醇4水55醋酸乙烯酯44邻苯二甲酸二丁酯6辛醇0.2过硫酸铵适量第二节、胶接的基本原理和粘接工艺一、胶接界面二、胶黏剂对被粘物表面的润湿三、黏附机理四、胶黏剂的选择胶黏剂的选择被粘物的表面状况。胶接接头应用的场合胶接过程有关的特殊要求胶接效率及胶黏剂的成本五、胶接接头设计六、胶黏剂配方的影响因素聚合物分子量增塑剂用量填料用量偶联剂其他增润剂用量交联密度高分子极性影响因素七、表面处理八、粘接工艺步骤把被粘物连接成整体的操作步骤可分为:首先对被粘物的待粘表面进行修配,使之配合良好;其次表面处理之后,可涂敷偶联剂,或进行胶粘剂底涂,即先涂一极薄的底胶,以保护表面;然后涂布胶粘剂,将被粘表面合拢装配;最后通过物理或化学方法固化,实现胶接。第三节、几种代表胶黏剂作用及应用一、合成树脂胶黏剂:合成树脂胶黏剂热塑性树脂胶黏剂热固性树脂胶黏剂(一)热塑性树脂胶黏剂1、聚醋酸乙烯酯胶黏剂生产2、聚乙烯醇和聚乙烯醇缩醛胶黏剂聚乙烯醇缩甲醛(107胶)这种胶的外观为无色透明胶体,是以聚乙烯醇与甲醛在(1)特性无臭、无毒、不燃、粘度小、价格低廉、粘结性能好,其粘结强度≥0.9MPa。(2)用途主要用于墙布、墙纸与墙面的粘贴,室内涂料的胶料、外墙装饰的胶料及室内地面涂层胶料。801胶由聚乙烯醇与甲醛在酸性介质中缩聚反应后再经氨基化(1)特性无毒、无味、不燃,游离醛含量低,施工中无刺激性气味。(2)用途主要用于墙布、墙纸、瓷砖及水泥制品等的粘贴,也可以作为地面、内外墙涂料的基料。3、丙烯酸酯类(1)α-氰基丙烯酸酯胶粘剂(俗称快干胶或瞬干胶)配方组成:①α-氰基丙烯酸酯单体②增稠剂③增塑剂④稳定剂α-氰基丙烯酸酯瞬干胶黏剂典型配方分析配方组成质量分数α-氰基丙烯酸甲酯100聚α-氰基丙烯酸甲酯3对苯二酚1邻苯二甲酸二丁酯3二氧化硫0.1KH-5500.54、反应型丙烯酸酯胶黏剂502胶(二)、热固性树脂胶黏剂1、酚醛树脂由酚类和醛类聚合而成,工业上用的有两大类:线性和热固性酚醛树脂液态树脂经聚合反应交连成网状结构,形成不溶、不熔的固体。粘附性好,具有较好的机械强度、耐热、耐化学性、耐冲击和弯曲性能较差。主要包括酚醛树脂、三聚氰胺—甲醛树脂、脲醛树脂、环氧树脂等。线性酚醛树脂热固性酚醛树脂采用碱性催化剂,初期生成羟甲基苯酚,进而聚合成高度支化的低聚物2环氧树脂胶粘剂•俗称万能胶,可用于金属和非金属胶结•环氧树脂:•分子中平均含有一个以上环氧基团的聚合物•环氧树脂胶粘剂(俗称“万能胶”)品种很多,目前产量最大、使用最广的为双酚A醚型环氧树脂(国内牌号为E型),是以双酚A和环氧氯丙烷在碱性条件下缩聚而成,再加入适量的固化剂,在一定条件下,固化成网状结构的固化物并将两种被粘物体牢牢粘结为一整体。••(1)粘结强度高,与大多数材料具有优良的粘附性;•(2•(3)能在接触压力下固化,反应过程中不放出小分子,收缩率小,仅为1%~2%;•(4)固化后产物具有良好的耐腐蚀性、电绝缘性、•(5)和其他高分子材料及填料的混溶性好,便于改性。用途:环氧树脂胶黏剂的组成环氧树脂胶黏剂主要是由环氧树脂和固化剂两大部分组成。固化剂增韧剂稀释剂组成填料促进剂配方分析配方组成份数甲组分711环氧树脂75712环氧树脂25E-20环氧树脂20聚硫橡胶JLY-12460石英粉54气相二氧化硅0.4乙组分701固化剂36KH-5502DMP-301石英粉12气相二氧化硅0.4固化条件甲:乙=2:1,使用期20分钟,25℃,30分钟初硬化,24小时达到最高强度环氧树脂胶粘剂品种及特点型号名称特点AH-03大理石粘结剂耐水、耐候、方便EE-1高效耐水建筑胶耐热、不怕潮湿EE-2室外用界面粘合剂耐候、耐水、耐久EEI-3建筑粘结剂SG-792建筑装修粘结剂WH-1万能胶耐热、油、水、耐腐蚀3、聚氨酯胶粘剂以多异氰酸酯和聚氨甲酯(简称聚氨酯)为主体的胶粘剂成为~。聚氨酯通常指有氨基甲酸酯链的聚合物,通常有多异氰酸酯与多元醇反应制得。用途:制鞋:对各种制鞋用材料能进行良好的粘接;汽车工业:工艺简单,耐汽油性好,具有优良的柔软性和结构强度。塑料加工、包装业、建筑也以及低温工程:粘接力强、适应面广、耐低温。二、合成橡胶胶黏剂1、氯丁橡胶胶黏剂基本组成:主要由氯丁橡胶、硫化剂、促进剂、防老剂、补强剂、填料、溶剂等配制而成。(1)主体材料本身具有弹性高、柔性好的特点。(2)固化速度快,粘合后内聚力迅速提高,初粘力高。(3)氯丁胶由于极性强,对大多数材料都有良好的粘(4)具有较好的耐热性、耐燃性、耐油性、耐候性和耐(5)为了进一步改善氯丁胶的粘附性和耐热性,常采用合成树脂对其进行改性。氯丁胶品种型号名称特点CX401氯丁胶粘剂LDN1~5硬材料粘结剂耐湿、耐老化长城牌202氯丁胶粘剂干燥快、初粘强度大、胶膜柔软XY401胶粘剂无毒、粘性强804-SPVC地板胶粘剂无毒、无味、耐温、不燃801强力胶初粘强度高,耐冲击、耐油型号名称特点CBJ-84胶粘剂强度高,耐酸、耐碱JY-7压敏粘合剂耐水、酸、碱、老化、8123PVC地板胶粘剂无毒、耐热、耐低温塑料地板胶无毒、耐热、耐低温家用胶粘剂耐燃、耐候、耐油胶粘剂的环境污染问题由于胶粘剂的组分或者溶剂的化学品多是有机化学物,对环境和劳动者的健康危害十分严重。对居住环境也产生影响,居室征候群的发生可能与甲醛、甲苯、二甲苯或者增塑剂等挥发性有机物(VOC)有关。对人体健康的影响有:皮肤损害:皮肤过敏,接触性皮炎;皮肤起水疱;刺激作用:刺激眼睛、口、喉和鼻腔、呼吸道;窒息:接触高浓度正己烷的工作场所,有发生窒息的可能性;肺部疾患:接触正在粘结的某些无机绝缘材料的细尘或纤维有可能引起肺尘埃沉着病;长时间或吸入高浓度的混合的芳香族溶剂和汽油蒸气,有可能发生肺水肿;吸入液态苯或者二甲苯,发生肺水肿、化学局部急性肺炎和出血的机会增加;胃肠功能失调:神经系统影响:吸入丙烯腈、环己烷、甲苯、二甲苯、1,1,1-三氯乙烷和三氯乙烯,会对中枢神经系统产生抑制,可能发生头痛、眩晕、动作失调、麻木和昏迷;正己烷能引起多神经病变;生殖毒性:接触有机卤溶剂的孕妇,可能发生自然流产或胎儿损害;肝脏损害:二甲基甲酰胺、四氢呋喃、氯乙烯可引起肝损害;心血管损害:二甲基甲酰胺能引起血压升高;造血系统损害:苯引起白细胞减少,再生障碍性贫血,甚至白血病;致癌性:已经证实苯致白血病;丙烯腈和丙烯酸乙酯为可疑的人致癌物;丙烯酰胺、氯仿、二硝基甲苯、表氯醇、六氯乙烷、二氯甲烷、2-硝基丙烷为动物致癌物。