第四章_胶粘剂

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1、第第4章章 胶粘剂胶粘剂4.1 胶粘剂概述胶粘剂概述4.2 粘接机理粘接机理4.3 无机胶粘剂无机胶粘剂4.4 天然胶粘剂天然胶粘剂4.5 合成聚合物树脂胶粘剂合成聚合物树脂胶粘剂4.6 其它胶粘剂其它胶粘剂4.7 粘接工艺粘接工艺4.8 胶粘剂的环保问题和发展趋势胶粘剂的环保问题和发展趋势4.1 胶粘剂概述胶粘剂概述 凡能将同种或不同种的固体材料粘接凡能将同种或不同种的固体材料粘接在一起的物质统称胶粘剂在一起的物质统称胶粘剂,也称黏合剂、也称黏合剂、粘接剂。粘接剂。 4.1.1 胶粘剂的组成胶粘剂的组成 基料基料(粘料或主体材料粘料或主体材料) 辅助材料辅助材料第四章第四章 胶黏剂胶黏剂 天

2、然产物或人工合成的聚合物天然产物或人工合成的聚合物 基料的基本要求基料的基本要求:对被粘物体有良好的润湿性能对被粘物体有良好的润湿性能,以便均匀以便均匀涂胶涂胶; 应具有优良的综合力学性能应具有优良的综合力学性能;要有良好的环境性能要有良好的环境性能,保证胶层在各种外保证胶层在各种外界条件下能保持良好的粘接强度。界条件下能保持良好的粘接强度。第四章第四章 胶黏剂胶黏剂常用的基料 树脂型聚合物树脂型聚合物: 聚乙烯（聚乙烯（PE）、聚丙）、聚丙烯（烯（PP）、聚苯乙烯（）、聚苯乙烯（PS）、聚氯）、聚氯乙烯（乙烯（PVC）、聚丙烯酸酯、聚醋酸）、聚丙烯酸酯、聚醋酸乙烯酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯树脂乙

3、烯酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯树脂 橡胶型：橡胶型： 氯丁橡胶、乙丙橡胶、丁基氯丁橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶，合成橡胶等橡胶，合成橡胶等 无机物无机物 ：硅酸盐、硫酸盐、磷酸盐、：硅酸盐、硫酸盐、磷酸盐、硼酸盐、熔接玻璃、金属和氧化物硼酸盐、熔接玻璃、金属和氧化物 返回第四章第四章 胶黏剂胶黏剂辅助材料辅助材料溶剂溶剂增塑剂增塑剂偶联剂偶联剂固化剂固化剂填料填料促进剂促进剂防老剂防老剂阻聚剂阻聚剂引发剂引发剂其它辅助材其它辅助材料料第四章第四章 胶黏剂胶黏剂环氧树脂胶黏剂的配方环氧树脂胶黏剂的配方 E-44环氧树脂环氧树脂 100份（质量）份（质量） 邻苯二甲酸二丁脂邻苯二甲酸二丁脂 15份份 二乙烯

4、三胺二乙烯三胺 8份份 Al2O3 30份份第四章第四章 胶黏剂胶黏剂4.1.2 胶粘剂的分类胶粘剂的分类按主体化学成分及特性分类按主体化学成分及特性分类第四章第四章 胶黏剂胶黏剂按用途分类按用途分类结构胶结构胶非结构胶非结构胶特种胶特种胶密封胶密封胶按形态分类按形态分类粉状粉状膏状膏状棒状棒状胶膜胶膜胶带胶带水溶液水溶液乳液型乳液型溶剂型溶剂型热熔型热熔型按性能分类按性能分类压敏胶压敏胶再湿胶再湿胶瞬干胶瞬干胶厌氧胶厌氧胶耐高温胶耐高温胶耐低温胶耐低温胶微胶囊胶微胶囊胶粘剂粘剂第四章第四章 胶黏剂胶黏剂 按固化方式分类按固化方式分类室温固化胶室温固化胶高温固化胶高温固化胶溶剂挥发固化胶溶剂挥

5、发固化胶光敏固化胶光敏固化胶热熔固化胶热熔固化胶吸湿固化胶吸湿固化胶厌氧固化胶厌氧固化胶第四章第四章 胶黏剂胶黏剂4.1.3 胶粘剂的应用胶粘剂的应用 粘接与柳接、焊接、螺钉连接等相比的优点：粘接与柳接、焊接、螺钉连接等相比的优点：1.不论材质的种类、形状、厚度、大小相同与否不论材质的种类、形状、厚度、大小相同与否均可适时粘接；均可适时粘接；2.没有柳接、焊接、螺钉连接的应力集中问题，没有柳接、焊接、螺钉连接的应力集中问题，可延缓材料的疲劳，可延长粘接件使用寿命；可延缓材料的疲劳，可延长粘接件使用寿命；3.可以减少零件数量，减轻结构重量；可以减少零件数量，减轻结构重量；4. 粘接工艺简单，容易

6、操作；粘接工艺简单，容易操作；5.可进行特殊条件下的快速粘接。可进行特殊条件下的快速粘接。 缺点：缺点： 存在粘接强度不够高、耐久和耐候性差、粘接存在粘接强度不够高、耐久和耐候性差、粘接可靠性不好确定等问题可靠性不好确定等问题返回第四章第四章 胶黏剂胶黏剂胶粘剂的应用胶粘剂的应用 木材加工木材加工 纸加工纸加工 包装包装 建筑建筑 纺织纺织 机械机械 运输运输 橡胶产品生产橡胶产品生产 航天航空航天航空 电子电子 武器装备武器装备 化工化工第四章第四章 胶黏剂胶黏剂4.2 粘接机理粘接机理 机械理论机械理论 认为对于多孔材质的被粘物体，在粘接过认为对于多孔材质的被粘物体，在粘接过程中，胶粘剂渗

7、透到被粘物体的表面的空程中，胶粘剂渗透到被粘物体的表面的空隙中，经过固化，产生机械键合。一般有隙中，经过固化，产生机械键合。一般有钉键作用、勾键作用、根键作用和榫键作钉键作用、勾键作用、根键作用和榫键作用。用。 机械理论认为粘接是简单的机械嵌定，它机械理论认为粘接是简单的机械嵌定，它无法解释致密被粘物如玻璃、金属等的粘无法解释致密被粘物如玻璃、金属等的粘接。接。第四章第四章 胶黏剂胶黏剂 吸附理论吸附理论 认为粘接是与吸附现象类似的表面过程。吸附理认为粘接是与吸附现象类似的表面过程。吸附理论认为胶粘剂分子充分地润湿被粘物表面，并且论认为胶粘剂分子充分地润湿被粘物表面，并且与之良好接触，分子间的

8、距离小于与之良好接触，分子间的距离小于50nm时，两时，两种分子之间发生相互吸引作用，并最终趋于平衡，种分子之间发生相互吸引作用，并最终趋于平衡，这种界面间的相互作用力主要是范德华力，这种这种界面间的相互作用力主要是范德华力，这种分子间力不但有物理吸附，也有时存在化学吸附分子间力不但有物理吸附，也有时存在化学吸附,正是这种吸附力产生了胶接。正是这种吸附力产生了胶接。 根据这一理论根据这一理论,若黏合剂和被粘物的极性基团强若黏合剂和被粘物的极性基团强,并且极性基团多，则黏合力就强并且极性基团多，则黏合力就强;若其中一个是极若其中一个是极性的，另一个是非极性，则黏合力就弱性的，另一个是非极性，则黏

9、合力就弱.但是吸附但是吸附理论不能解释极性的理论不能解释极性的-氰基丙烯酸胶为什么能黏氰基丙烯酸胶为什么能黏合非极性的聚苯乙烯材料，说明这个理论有它的合非极性的聚苯乙烯材料，说明这个理论有它的局限性。局限性。 扩散理论扩散理论 又称为分子渗透理论。该理论认为，聚合又称为分子渗透理论。该理论认为，聚合物之间的粘接是由扩散作用形成的，即两物之间的粘接是由扩散作用形成的，即两聚合物端头或链节相互扩散，从而导致界聚合物端头或链节相互扩散，从而导致界面的消失和过渡区的产生。胶粘剂和被粘面的消失和过渡区的产生。胶粘剂和被粘物两者的溶解度参数越接近，粘接温度越物两者的溶解度参数越接近，粘接温度越高，时间越长

10、，其扩散作用也越强，由扩高，时间越长，其扩散作用也越强，由扩散作用导致的粘接力也越高。散作用导致的粘接力也越高。 聚合物之间的粘接最适合这种理论解释，聚合物之间的粘接最适合这种理论解释，但不能解释聚合物与金属之间的粘接。但不能解释聚合物与金属之间的粘接。 静电（双电子层）理论静电（双电子层）理论 该理论认为胶粘剂与被粘材料接触时，在该理论认为胶粘剂与被粘材料接触时，在界面两侧会形成双电层，从而产生静电引界面两侧会形成双电层，从而产生静电引力而产生粘接。力而产生粘接。 聚合物与金属胶接时，适用该理论。聚合物与金属胶接时，适用该理论。第四章第四章 胶黏剂胶黏剂 化学键理论化学键理论 认为胶粘剂分子

11、与被粘物表面通过化学反认为胶粘剂分子与被粘物表面通过化学反应形成化学键合而产生较高强度的粘接。应形成化学键合而产生较高强度的粘接。当胶粘剂分子存在电子对，而被粘物表面当胶粘剂分子存在电子对，而被粘物表面又可提供空轨道，这时就认为粘接是通过又可提供空轨道，这时就认为粘接是通过配位键力结合，用环氧树脂胶接金属时适配位键力结合，用环氧树脂胶接金属时适用这种理论用这种理论 通常粘接的过程，不会是只有某一粘接作通常粘接的过程，不会是只有某一粘接作用，大多是两种甚至多种粘接作用的共同用，大多是两种甚至多种粘接作用的共同作用结果。作用结果。返回第四章第四章 胶黏剂胶黏剂4.3 无机胶粘剂无机胶粘剂 无机胶粘