第3章合成胶粘剂

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1、第第3章章 合成胶粘剂合成胶粘剂3.1 概述概述 胶粘剂又称粘合剂，简称胶（胶粘剂又称粘合剂，简称胶（bonding agent, adhesive），），是使物体与另一物是使物体与另一物体紧密连接为一体的非金属媒介材料。体紧密连接为一体的非金属媒介材料。在两个被粘物面之间胶粘剂只占很薄的在两个被粘物面之间胶粘剂只占很薄的一层体积，但使用胶粘剂完成胶接施工一层体积，但使用胶粘剂完成胶接施工之后，所得胶接件在机械性能和物理化之后，所得胶接件在机械性能和物理化学性能方面，能满足实际需要的各项要学性能方面，能满足实际需要的各项要求。求。 优点优点（）能粘合用（）能粘合用、间的物质，如粘接薄膜、纤维、

2、小颗间的物质，如粘接薄膜、纤维、小颗粒等；粒等； （）（），比采用机械连接易得到，比采用机械连接易得到更轻、更牢固的组件。如可以采用夹心板（由更轻、更牢固的组件。如可以采用夹心板（由蜂窝芯和薄的铝或镁）制造飞机的机翼、尾翼蜂窝芯和薄的铝或镁）制造飞机的机翼、尾翼和机身，可以减轻飞机的重量、降低疲劳破坏和机身，可以减轻飞机的重量、降低疲劳破坏的可能性；的可能性； （）通过交叉粘接能（）通过交叉粘接能、，如木材本身，如木材本身不均一且对水敏感，经交叉粘接后可变成不不均一且对水敏感，经交叉粘接后可变成不翘曲且耐水的层压板；翘曲且耐水的层压板； （）粘合剂有许多（）粘合剂有许多，如电容器、印，如电容器

3、、印刷线路、电动机、电阻器等的粘合面具有电刷线路、电动机、电阻器等的粘合面具有电绝缘性能；绝缘性能；（）可以粘合异种材料，如铝（）可以粘合异种材料，如铝-纸、铜纸、铜-钢、钢、纸纸-木等。两种金属粘合在一起，粘合物件木等。两种金属粘合在一起，粘合物件间有粘合剂层隔开，从而可以防止腐蚀。如间有粘合剂层隔开，从而可以防止腐蚀。如两种热膨胀系数相差显著的材料粘合在一起，两种热膨胀系数相差显著的材料粘合在一起，柔性的胶层能降低因温度变化所产生的应力；柔性的胶层能降低因温度变化所产生的应力；（）粘合方法比其他连接方法（焊接、铆钉、（）粘合方法比其他连接方法（焊接、铆钉、螺栓等连接）便于施工，且速度快，经

4、济，螺栓等连接）便于施工，且速度快，经济，美观。美观。缺点缺点及局限性及局限性（详教材）（详教材） 胶粘剂的品种很多，其基本组成由基料（主胶粘剂的品种很多，其基本组成由基料（主体材料），及配合剂（辅助材料）如固化剂，体材料），及配合剂（辅助材料）如固化剂，填料，增韧剂，稀释剂，偶联剂，触变剂，填料，增韧剂，稀释剂，偶联剂，触变剂，增塑剂等配合而成。增塑剂等配合而成。(1) 基料基料 基料又称粘料、基料又称粘料、 主剂，是决定粘合剂性主剂，是决定粘合剂性能的主要组分，能起到胶粘的作用。主要有能的主要组分，能起到胶粘的作用。主要有天然高分子、合成树脂及合成橡胶。天然高天然高分子、合成树脂及合成橡胶

5、。天然高分子有淀粉、蛋白质、天然橡胶等。还有无分子有淀粉、蛋白质、天然橡胶等。还有无机材料如硅酸盐、磷酸盐等。机材料如硅酸盐、磷酸盐等。（2）固化剂和固化促进剂）固化剂和固化促进剂 固化剂又称硬化剂、交联剂，可使小分子固化剂又称硬化剂、交联剂，可使小分子或单体聚合，或使线型分子交联成体型。以热或单体聚合，或使线型分子交联成体型。以热固性聚合物为粘料时，必须加入固化剂使粘合固性聚合物为粘料时，必须加入固化剂使粘合组分交联形成体型结构。组分交联形成体型结构。 固化促进剂是加速交联反应，缩短固化时固化促进剂是加速交联反应，缩短固化时间或降低固化温度的组分。间或降低固化温度的组分。（3）稀释剂）稀释剂

6、 稀释剂是为了降低粘合剂粘度、增加流动稀释剂是为了降低粘合剂粘度、增加流动性、渗透力而使用的低分子化合物，有些稀释性、渗透力而使用的低分子化合物，有些稀释剂还能降低粘合剂的活性，延长粘合剂的使用剂还能降低粘合剂的活性，延长粘合剂的使用期。期。 （4）增塑剂与增韧剂）增塑剂与增韧剂 为了改善胶层柔韧性，提高胶层冲击强度为了改善胶层柔韧性，提高胶层冲击强度而加入的配合剂。而加入的配合剂。（5）偶联剂）偶联剂 又称增粘剂。是为了改善粘合剂和被粘物又称增粘剂。是为了改善粘合剂和被粘物表面之间的界面强度而使用的助剂。偶联剂是表面之间的界面强度而使用的助剂。偶联剂是具有反应性基团的化合物，可与被粘物表面分

7、具有反应性基团的化合物，可与被粘物表面分子形成化学键合。子形成化学键合。（6）填料）填料 填料的作用是改善粘合性能和降低粘合剂填料的作用是改善粘合性能和降低粘合剂的成本。填料一般是粉末状或细短纤维状。填的成本。填料一般是粉末状或细短纤维状。填料的用量要合适，否则会导致粘接性能下降。料的用量要合适，否则会导致粘接性能下降。（7）其它助剂）其它助剂 粘合剂组分除上述必需的组分外，根据粘粘合剂组分除上述必需的组分外，根据粘料的结构性质、用途还需加入防老剂、着色剂、料的结构性质、用途还需加入防老剂、着色剂、引发剂、促进剂、乳化剂、增稠剂、防霉剂、引发剂、促进剂、乳化剂、增稠剂、防霉剂、阻燃剂、稳定剂等

8、组分。阻燃剂、稳定剂等组分。 1. 1. 按基料化学成分分类按基料化学成分分类 以无机化合物为基料的称无机粘合剂，以无机化合物为基料的称无机粘合剂，以聚合物为基料的称有机粘合剂，有机粘合以聚合物为基料的称有机粘合剂，有机粘合剂又分为天然粘合剂与合成粘合剂两大类。剂又分为天然粘合剂与合成粘合剂两大类。详教材表详教材表3-1 2. 2. 按物理形态分类按物理形态分类 根据粘合剂外观上的差异人们常将粘合剂根据粘合剂外观上的差异人们常将粘合剂分为以下五种类型：分为以下五种类型：(1)(1)溶液型。合成树脂或橡胶在适当的溶剂中配溶液型。合成树脂或橡胶在适当的溶剂中配成有一定粘度的溶液，目前大部分粘合剂是

9、这成有一定粘度的溶液，目前大部分粘合剂是这一形式。一形式。(2)(2)乳液型。合成树脂或橡胶分散于水中，形成乳液型。合成树脂或橡胶分散于水中，形成水溶液或乳液。这类粘合剂由于不存在污染问水溶液或乳液。这类粘合剂由于不存在污染问题，所以发展较快。题，所以发展较快。( (3 3) )膏状或糊状型。这是将合成树脂或橡胶配成膏状或糊状型。这是将合成树脂或橡胶配成易挥发的高粘度的胶粘剂。主要用于密封和嵌易挥发的高粘度的胶粘剂。主要用于密封和嵌缝等方面。缝等方面。 （4 4）固体型。一般是将热塑性合成树脂或橡胶）固体型。一般是将热塑性合成树脂或橡胶制成粒状、块状、或带状形式，加热时熔融制成粒状、块状、或带

10、状形式，加热时熔融可以涂布，冷却后固化，也称热熔胶。这类可以涂布，冷却后固化，也称热熔胶。这类粘合剂的应用范围广泛，常用在道路标志、粘合剂的应用范围广泛，常用在道路标志、奶瓶封口或衣领衬里等。奶瓶封口或衣领衬里等。（5 5）膜状型。将粘合剂涂布于各种基材（纸、）膜状型。将粘合剂涂布于各种基材（纸、布等）上，呈薄膜状胶带，或直接将合成树布等）上，呈薄膜状胶带，或直接将合成树脂或橡胶制成薄膜使用。脂或橡胶制成薄膜使用。3. 3. 按用途及受力情况分类按用途及受力情况分类 粘合剂按受力情况可分为结构胶、非结构粘合剂按受力情况可分为结构胶、非结构胶以及专门用于木材、金属、塑料、纤维、胶以及专门用于木材

11、、金属、塑料、纤维、橡胶、建筑、玻璃、汽车车辆、电气和电子橡胶、建筑、玻璃、汽车车辆、电气和电子 工业、生物体和医疗等部门的特种粘合剂。工业、生物体和医疗等部门的特种粘合剂。（1 1）结构胶粘剂是用于受力结构件胶接，并能长）结构胶粘剂是用于受力结构件胶接，并能长期承受较大动、静负荷的胶粘剂。期承受较大动、静负荷的胶粘剂。（2 2）非结构胶粘剂是适用于非受力结构件胶接。）非结构胶粘剂是适用于非受力结构件胶接。（3 3）特种胶粘剂是供某些特殊场合应用的胶粘剂，）特种胶粘剂是供某些特殊场合应用的胶粘剂，用以提供独特的用途。此外，近年来，又出现了用以提供独特的用途。此外，近年来，又出现了无污染胶粘剂等