精細化工黏合劑一PPT課件

1、1膠黏劑是一類古老而又年輕的材料出土文物表明粘土、淀粉等天然產(chǎn)物膠黏劑5000年前生漆做膠黏劑和涂料制造器具3000年前4000年前動物膠(木船的填縫密封膠)第1頁/共112頁2兩千年前的秦朝用糯米漿與石灰作砂漿粘合長城的基石，使萬里長城成為中華民族偉大文明的象征之一。第2頁/共112頁3到上世紀初，合成酚醛樹脂的發(fā)明，開創(chuàng)了膠黏劑的現(xiàn)代發(fā)展史。目前，與三大合成高分子材料的產(chǎn)量比較，膠黏劑只占第五位，但年增長速度則居第一位。汽車結構件粘接：發(fā)動機中罩與前后加強梁，通常用改性環(huán)氧樹脂膠黏劑第3頁/共112頁4粘接使用的部件由原來機內(nèi)裝飾、非結構件、發(fā)展到結構件、受力件，甚至整個機體。第4頁/共1

2、12頁56.2 膠接的基本原理.3 如何正確選擇膠粘劑 . 膠接工藝. 膠粘劑必需具備的條件6.1 黏合劑的定義及特點第5頁/共112頁6黏合劑(膠粘劑) ：a. 定義：膠粘劑是一種媒介，其功能是使兩個單獨的物質(zhì)粘結成一個整體物質(zhì)，該整體物質(zhì)所具備的獨特性能是單獨物質(zhì)所不具備的。 優(yōu)點：應用領域?qū)?、產(chǎn)品性能優(yōu)異、施工更簡單方便而且經(jīng)濟有效。6.1 6.1 黏合劑的定義及特點第6頁/共112頁7b. b. 膠粘劑的組成：固化劑基(黏) 料 填料 組成增塑劑和增韌劑稀釋劑偶聯(lián)劑和其他助劑第7頁/共112頁8c. c. 膠粘劑的分類：1 1、按物理形態(tài)分類： 水溶液型、溶液型、乳液（膠乳）型、無溶劑

3、型、固態(tài)型、膏狀或糊狀。2 2、按化學成分分類： 1 1）無機膠粘劑 2 2）有機膠粘劑3 3、按來源分類 1 1）天然膠粘劑 2 2）合成膠粘劑 第8頁/共112頁94 4、按固化方式分類： 1 1）水基蒸發(fā)型；2 2）溶劑揮發(fā)型；3 3）熱熔膠；4 4）化學反應型；5 5）壓敏膠。5 5、按受力情況分類： 1 1）結構膠（環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等） 2 2）非結構膠（橡膠膠粘劑等）。 第9頁/共112頁10d. d. 膠粘劑的性能耐溫低污染粘接無破壞輕質(zhì)第10頁/共112頁11e. e. 膠粘劑的應用 木材加工領域（酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺等）； 建筑方面（聚乙酸乙烯酯、聚硅烷等）； 輕工

4、方面（包裝領域，橡膠、聚丙烯酸酯的壓敏膠，低分子量聚乙烯、乙烯醋酸乙烯（EVAEVA）的熱融膠，醋酸乙烯乳液等； 制鞋方面（氯丁橡膠漿、聚氨酯等）； 電子工業(yè)和儀器儀表的制造中； 航空工業(yè)。 第11頁/共112頁12在航空、航天工業(yè)中的應用率先研究和應用了金屬結構膠粘劑1. C-5A銀河（Lockheed C-5A)16200m2膠膜2. 波音7473700m2膠膜、431kg聚硫密封膠和23kg硅橡膠密封劑3. 三叉戟飛機 膠黏面積 = 67%總面積4. B-58轟炸機 400kg膠黏劑 代替 15萬只鉚釘飛機大型化膠粘劑多樣化第12頁/共112頁13“嫦娥二號”衛(wèi)星整流罩于2010年10月

5、1日晚19時 11分許墜落在江西省遂川縣境內(nèi) 第13頁/共112頁14無溶劑型膠粘劑納米膠粘劑軍事、國防、生物醫(yī)用 多功能膠粘劑f. f. 膠粘劑發(fā)展趨勢第14頁/共112頁156.1 6.1 黏合劑的定義及特點6.2 膠接的基本原理.3 如何正確選擇膠粘劑 . 膠接工藝. 膠粘劑必需具備的條件6.2.3 黏附機理6.2.1 膠接接頭6.2.2 膠接界面第15頁/共112頁166.2膠接的基本原理膠黏劑被粘物黏附作用第16頁/共112頁17a. 粘結接頭類型型樣各異，變化多端斜接接頭（scarf joint）搭接接頭（lap joint）套接接頭（dowel joint)對接接頭（butt j

6、oint）6.2.1 膠接接頭第17頁/共112頁18b. 接頭及其受力情況相當復雜，主要機械力剪切力不均勻扯離力剝離力拉伸力第18頁/共112頁19C. 接頭破壞形式破壞處第19頁/共112頁20d. 接頭形式選擇原則膠層承受剪切力和拉伸力，避免剝離力和不均勻扯力。增加粘結面積膠層均勻加工容易，方便避免應力集中防止層間剝離第20頁/共112頁216.2 6.2 膠接的基本原理6.2.26.2.2膠接界面 界面中膠粘劑、底膠和被粘物表面以及吸附層之間無明顯邊界。第21頁/共112頁22金屬基體金屬氧化物膠黏劑底膠吸附層. . .膠接界面示意圖熱、化學力、環(huán)境第22頁/共112頁23 膠接界面的

7、特性： 界面中底膠（膠粘劑）和被粘物表面以及吸附層之間無明顯邊界； 界面的結構性質(zhì)與底膠（膠粘劑）或被粘表面的結構、性質(zhì)是不同的； 界面的結構和性質(zhì)是不斷變化的，隨物理的、力學的和環(huán)境的作用而變化，并隨時間而變化。膠接界面的結合包含： 物理結合如范德華力（偶極力、誘導偶極力、色散力、氫鍵）； 化學鍵合（如離子鍵、共價鍵、金屬鍵）。 第23頁/共112頁246.2.3 6.2.3 黏附機理a.a. 吸附理論觀點：膠接作用是膠粘劑分子與被膠接物分子界面發(fā)生吸附作用( (物理吸附和化學吸附) )。膠黏劑與被粘物間范德華力對黏附強度的貢獻最重要。依據(jù)：物理吸附的范德華力：當兩理想平面相距1nm1nm，

8、吸引力可達10100MPa; 0.3nm10100MPa; 0.3nm，可達100-100-1000MPa1000MPa。只要膠粘劑能充分潤濕被粘物表面，并與之達到良好接觸，分子間的引力便產(chǎn)生了膠粘作用。 6.2 膠接的基本原理第24頁/共112頁25永久偶極永久偶極誘導偶極永久偶極 瞬間偶極瞬間偶極 色散力誘導力取向力在范氏力中起主要作用第25頁/共112頁26：1、解釋不了膠粘劑與被膠粘物之間的膠接力大于 膠粘劑本身的強度。2. 解釋不了水的影響。水對高能表面的吸附熱遠遠超過許多有機物僅物理吸附易被水解吸第26頁/共112頁27b. b. 靜電理論觀點： 在膠接接頭中存在雙電層，膠接力來自

9、雙電層的靜電引力。膠接功等于電容器瞬間放電的能量，計算公式如下：hQWA22WA 電荷膠接功；Q電荷表面密度；h放電距離；介質(zhì)的介電常數(shù)前蘇聯(lián)：Mcbain J W.J Phys Chem，1926，30：114依據(jù)：第27頁/共112頁28貢獻成功地解釋了粘附功與剝離速度有關的實驗事實缺陷靜電引力（0.04MPa）對膠接強度的貢獻可忽略不計導電膠的膠接現(xiàn)象溫度、濕度及其它因素對剝離實驗結果的影響不能解釋不能解釋不能解釋第28頁/共112頁29C. C. 擴散理論 觀點：膠粘劑和被粘物分子通過相互擴散而形成牢固接頭。以相容為依據(jù)。 特點： 1. 1. 膠接強度與接觸時間，膠接溫度，膠接壓力，膠

10、層厚度有關系。 2. 2. 膠粘劑分子量越高越不利擴散。 3. 3. 分子鏈的柔韌性增加，側基減少，有利分子擴散，膠接強度也有增加。 4. 4. 極性與極性和非極性與非極性聚合物之間都具有較高的粘附力。 缺點： 不能解釋高聚物以外的膠粘現(xiàn)象。第29頁/共112頁30d. d. 機械結合理論 觀點： 該理論認為，粘合劑浸透到被粘物表面的空隙中，固化后就象許多小鉤和榫頭似地把粘合劑和被粘物發(fā)生純機械咬和與鑲嵌，這種細微的機械結合對多孔性表面更為顯著 。第30頁/共112頁31釘鍵鉤鍵根鍵榫鍵第31頁/共112頁32d. 機械結合理論特點：機械連接力和摩擦力有關。F:摩擦力； W：法線壓力； H：固

11、體表面的凹凸高度；1/:單位長度的凹凸高度。缺點： 對非多孔材料黏結無法解釋。WHF第32頁/共112頁33e. e. 化學鍵理論 觀點： 化學鍵理論認為粘合劑與被粘合物之間除存在范德華力外，有時還可形成化學鍵?；瘜W鍵的鍵能比分子間的作用大的多，形成較多的化學鍵對提高膠接強度和改善耐久性都具有重要意義。 優(yōu)點： 對膠接現(xiàn)象可以部分解釋。 缺點： 無法解釋不發(fā)生化學反應的膠接現(xiàn)象。第33頁/共112頁34目前主要的黏附機理： a a、吸附理論：物理吸附，范德華力； b b、機械結合理論； c c、靜電理論； d d、擴散理論； e e、化學鍵理論。 關于膠粘劑對被粘物形成一定的粘合力的機理，還不

12、完善。每種理論都只強調(diào)了某一種作用所做的貢獻，但各種作用的大小是隨著被粘體系的變化而變化的，而且多數(shù)情況黏附是各種作用的綜合體現(xiàn)。第34頁/共112頁356.1 6.1 黏合劑的定義及特點6.2 膠接的基本原理.3 如何正確選擇膠粘劑 . 膠接工藝. 膠粘劑必需具備的條件6.2.3 黏附機理6.2.1 膠接接頭6.2.2 膠接界面第35頁/共112頁36.3 .3 如何正確選擇膠粘劑 1 1. . 被粘接材料的性質(zhì) 2 2. . 被粘接體應用的場合及受力情況 3 3. . 粘接過程有關特殊要求 4 4. . 粘接效率和粘接成本 5 5. . 同材料或不同材料間實施膠接，應對膠粘劑進行選擇第36

13、頁/共112頁37根據(jù)被粘物表面性質(zhì)來選擇膠粘劑：多孔不耐熱材料水基型或溶劑型膠粘劑表面致密耐熱熱固性樹脂膠粘劑難粘物表面處理熱融膠或環(huán)氧膠根據(jù)被粘物表面極性：極性表面極性膠粘劑（如環(huán)氧樹脂膠）非極性表面熱融膠、溶液膠弱極性表面聚氨酯第37頁/共112頁386.1 6.1 黏合劑的定義及特點6.2 膠接的基本原理.3 如何正確選擇膠粘劑 . 膠接工藝. 膠粘劑必需具備的條件6.2.3 黏附機理6.2.1 膠接接頭6.2.2 膠接界面第38頁/共112頁39. . 膠接工藝最主要三個環(huán)節(jié)：1. 選擇膠粘劑2. 膠接接頭設計3. 表面處理 表面處理：包括表面清潔、機械處理（如沙紙打磨）、化學處理（

14、化學腐蝕，如酸腐蝕）、放電法（對高分子材料，電腐蝕） 。目的是為了提高表面能，增加粘接表面積，除去表面上的污物及疏松層。第39頁/共112頁40 膠粘劑的涂布：刷涂法、輥涂法、噴涂法等。 膠粘劑的固化：液態(tài)液態(tài) 固態(tài)固態(tài) 物理方法固化（如溶劑揮發(fā)、乳液凝聚、熔融體冷卻） 化學固化（交聯(lián)成體型） 輻射固化（利用紫外線、電子束等高能輻射固化）。第40頁/共112頁416.1 6.1 黏合劑的定義及特點6.2 膠接的基本原理.3 如何正確選擇膠粘劑 . 膠接工藝. 膠粘劑必需具備的條件6.2.3 黏附機理6.2.1 膠接接頭6.2.2 膠接界面第41頁/共112頁42. .膠粘劑必需具備的條件a.

15、a. 室溫或加熱條件下易于流動；b. b. 有良好的潤濕性；c. c. 在一定溫度、壓力、時間下，能把被粘接物牢牢地粘接成一整體；d. d. 具有足夠的強度和良好的力學性質(zhì)。 第42頁/共112頁436.1 6.1 黏合劑的定義及特點6.2 膠接的基本原理.3 如何正確選擇膠粘劑 . 膠接工藝. 膠粘劑必需具備的條件6.2.3 黏附機理6.2.1 膠接接頭6.2.2 膠接界面第43頁/共112頁44. . 各種膠粘劑介紹 硅酸鹽類：硅酸鹽水泥、硅酸鈉（水玻璃） 磷酸鹽類：磷酸-氧化銅 硫酸鹽類：石膏 陶瓷：氧化鋯、氧化鋁 淀粉類：淀粉、糊精 蛋白類：大豆蛋白、血蛋白、骨膠、魚膠、酪素、蟲膠 熱

16、塑性：聚醋酸乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮甲醛、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯、聚酰胺、飽和聚酯等 熱固性：脲醛樹脂、酚醛樹脂、間苯二酚樹脂、三聚氰按樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯、聚異氰酸酯、呋喃樹脂等樹脂型橡膠型復合型氯丁橡膠、丁腈橡膠、丁苯橡膠、丁基橡膠、聚硫橡膠、端羧基橡膠、有機硅橡膠、熱塑性橡膠酚醛-聚乙烯醇縮醛、酚醛-氯丁橡膠、酚醛-丁腈橡膠、環(huán)氧-酚醛、環(huán)氧-聚酰胺、環(huán)氧-丁腈橡膠、環(huán)氧-聚氨酯合成有機膠粘劑天然有機膠粘劑無機有機膠粘劑第44頁/共112頁45. . 各種膠黏劑介紹：樹脂型、橡膠型、復合型合成天然無機有機膠粘劑磷酸鹽類：磷酸-氧化銅磷酸鹽類：磷酸-氧化銅硅酸鹽類：水泥、

17、硅酸鈉(水玻璃)硫酸鹽類：石膏陶瓷：氧化鋯、氧化鋁第45頁/共112頁46磷酸鹽類膠黏劑 基料：由酸式磷酸鹽、偏磷酸鹽、焦磷酸鹽為基料或直接由酸與金屬氧化物、鹵化物、氫氧化物、堿性鹽類、硅酸鹽、硼酸鹽等的反應產(chǎn)物為基料。 固化劑：金屬氧化物、氫氧化物、硼酸鹽、硅酸鹽以及金屬鹽等。 特點：固化溫度低，使用溫度低。 用于：粘接金屬、陶瓷、玻璃等。第46頁/共112頁47磷酸硅化物（牙科膠黏劑）熱膨脹系數(shù)與牙同耐蝕氧化鋅磷酸ZnHPO4 3H2O.（牙科膠黏劑）放熱反應而粘接第47頁/共112頁48 秦俑博物館中出土的大型彩繪銅車馬的制造中，用了磷酸鹽無機膠黏劑。第48頁/共112頁49磷酸鹽類膠黏

18、劑 例：氧化銅磷酸鹽膠黏劑 氧化銅制備：900900o oC C灼燒一定時間 冷卻 研磨200200目 磷酸鹽制備：Al(OH)Al(OH)3 3溶解于H H3 3POPO4 4 得外觀白色透明的粘性液體（酸性磷酸鋁） 配比：酸性磷酸鋁：氧化銅粉=1=1：5 5 調(diào)制均勻 固化條件：涂上，室溫放置一段時間后，非常緩慢加熱到100100o oC C，保持1h1h即可。 磷酸膠粘劑能耐-701300-701300，如果加入高熔點的化合物( (氧化鋯、氧化鋁等) )，可提高到15001500左右。第49頁/共112頁50 磷酸鹽類膠黏劑膠接原理膠黏劑膠接材料化學作用高膠接強度例如：膠接鐵Cu2+Fe

19、 = Fe2+Cu 鐵溶解銅沉積類似擴散和浸滲的交織層很高的膠接強度第50頁/共112頁51. . 各種膠黏劑介紹：樹脂型、橡膠型、復合型合成天然無機有機膠粘劑磷酸鹽類：磷酸-氧化銅硅酸鹽類：水泥、硅酸鈉(水玻璃)硫酸鹽類：石膏陶瓷：氧化鋯、氧化鋁第51頁/共112頁52. . 各種膠黏劑介紹：樹脂型、橡膠型、復合型合成天然無機有機膠粘劑 淀粉類：淀粉、糊精 蛋白類：大豆蛋白、血蛋白、骨膠、魚膠、酪素、蟲膠第52頁/共112頁53天然膠黏劑A A 天然膠粘劑是指由天然有機物制成的膠粘劑 優(yōu)點：原料易得，使用方便 缺點：粘接力和耐水性等方面均不如合成膠粘劑B B 分類 按原料來源分：礦物膠、動物

20、膠、植物膠 按組成分：淀粉、動植物蛋白、纖維素、天然樹脂 第53頁/共112頁54天然膠黏劑（淀粉膠黏劑） 淀粉膠黏劑 淀粉：是有許多葡萄糖結構單元（C C6 6H H1010O O5 5）互相連接而成的多糖類聚合物，為粒狀。 來源：植物中種子、果實、葉、塊莖、球莖中都會有大量的淀粉。 淀粉分離：溶解于冷水中先膨脹或溶脹，再干燥成粒狀分離。 淀粉直接糊化粘接性能很低，直接用途有限，所以在工業(yè)中廣泛使用淀粉基膠粘劑一般通過淀粉的降解轉化或化學改性制得。 第54頁/共112頁55 常用轉化用配合劑有增塑劑、液化劑/ /溶膠化劑、填料、硼砂、保鮮劑等。A A增塑劑：甘油，二醇類，大豆油，葡萄糖，果汁

21、。 用途：控制膠合成的脆性或調(diào)節(jié)干燥速度。B B液化劑：氯化鈣，尿素，硝酸鈉，乙酰胺等。 用途：降低粘度，或控制膠粘時間與干燥速度的助劑，用量5-20%5-20%C C 填料：粘土，磷酸鈣，二氧化鈦等 用途：控制與多孔性莖材相關聯(lián)的滲透性，也可控制淀粉類膠粘劑的固化。用量5-50%5-50%D D 保鮮劑：甲醛，硫酸銅，硫酸鋅，苯甲酸鹽等。 用途：殺菌、防霉作用。但要注意毒性，用量0.2-1% 0.2-1% 第55頁/共112頁56 E E 硼砂：（四硼酸鈉） 用途：增粘，提高膠的內(nèi)聚力和穩(wěn)定性 原因：硼砂分子同淀粉的羥基相互作用或同游離水分子締合作用的結果。當加20%20%硼砂固化強度增大，

22、使操作速度快。 當加入苛性堿直到所有四硼酸鈉被轉化成偏硼酸鈉時，其粘結強度可進一步提高。如堿加過量，反而使粘度下降。 第56頁/共112頁57 例1：紙箱用耐水膠粘劑 配方： 珍球狀玉米淀粉 36.336.3k kg+227g+227k kg g 苛性鈉 6.86.8k kg g 硼砂 1010m molol 苛性堿 6.86.8k kg g 脲醛樹脂（CascoCasco樹脂PR-195PR-195） 20.420.4k kg g 水 212+689kg212+689kg第57頁/共112頁58工藝：49 oC水玉米淀粉攪拌 5min硼砂苛性鈉攪拌 15min1. 冷水A2. 38 oC水脲

23、醛樹脂玉米淀粉B攪拌 5min3.AB滴加攪拌15min太稠太稀加水攪拌檢測合格第58頁/共112頁59天然膠粘劑（骨膠）骨膠：動物蛋白膠,（皮膠、魚膠）物性：粒狀或粉狀，無臭味，顏色為淡黃至棕色。使用：加水，熱溶，即可用。應用：砂皮，皮，皮革，木材，織物，紙張的粘接。 第59頁/共112頁60天然膠粘劑（骨膠）制取工藝動物骨骼石灰水浸泡水洗 蒸煮浸出物成品A中和脫水干燥B動物骨骼粉碎水洗弱酸噴熱水脂肪酸骨渣稀膠過濾成品副產(chǎn)干燥第60頁/共112頁61. . 各種膠黏劑介紹：樹脂型、橡膠型、復合型合成天然無機有機膠粘劑 淀粉類：淀粉、糊精 蛋白類：大豆蛋白、血蛋白、骨膠、魚膠、酪素、蟲膠改性：

24、揚長避短第61頁/共112頁62. . 各種膠黏劑介紹有機膠粘劑合成樹脂型橡膠型復合型熱塑性：聚醋酸乙烯、聚乙烯醇聚乙烯醇縮甲醛、聚丙烯聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯聚酰胺、飽和聚酯等熱固性：脲醛樹脂、酚醛樹脂間苯二酚樹脂、三聚氰按樹脂環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯聚異氰酸酯、呋喃樹脂等第62頁/共112頁63熱塑性樹脂膠粘劑熱塑性熱固性軟質(zhì)硬質(zhì)加熱冷卻軟質(zhì)加熱加熱交鏈固化 硬質(zhì)硬質(zhì)物理變化物理變化 可 逆化學變化 不可逆黏料：線性聚合物第63頁/共112頁64熱塑性樹脂膠粘劑黏料：線型聚合物溶液乳液熔融(粘力) 熔體冷卻溶劑揮發(fā)介質(zhì)揮發(fā)優(yōu)點：使用方便，初粘力高，貯存穩(wěn)定性好； 柔韌性、耐沖擊性好。缺點：耐熱

25、性、耐溶劑性較差； 膠接強度相對較低，常溫下往往有蠕變傾向。膠 層第64頁/共112頁65主要：非結構件的膠粘(紙張、木材、皮革、纖維制品)應用：熱塑性樹脂膠粘劑少數(shù)：熱塑性聚酰胺、聚酯(金屬、金屬與塑料、橡皮)第65頁/共112頁66聚醋酸乙烯酯膠粘劑單體形成機理：自由基加聚反應以過硫酸銨引發(fā)為例：1 鏈引發(fā)( NH4 ) 2S2O8 ( NH4 ) 2S2O8 分解2 44SONH23CHCOOCHCH 44SONH 4NH 4SO 4SO23CHCOOCHCH |24CHCHSO3OCOCH第66頁/共112頁672 鏈增長 |24CHCHSO3OCOCH23CHCOOCHCH |2|2

26、|24CHCHCHCHCHCHSO |2|24CHCHCHCHSO3OCOCH3OCOCH3OCOCH3OCOCH3OCOCH |2|24CHCHCHCHSOX3OCOCH3OCOCH23CHCOOCHCH 23CHCOOCHCH 熱塑性樹脂膠粘劑第67頁/共112頁683 鏈終止 |2|24CHCHCHCHSOX 4|2SOCHCHCHCHY23OCOCH3OCOCH3OCOCH3OCOCH 412|1|24SOCHCHCHCHSOYX3OCOCHCOCOH3熱塑性樹脂膠粘劑第68頁/共112頁69聚醋酸乙烯酯膠粘劑配方（例）：乳液型：聚乙烯醇 4水 55醋酸乙烯酯 44鄰苯二甲酸二丁酯 6

27、辛醇 0.2過硫酸銨 適量熱塑性樹脂膠粘劑第69頁/共112頁70聚醋酸乙烯酯乳液膠特點：1.1.良好的操作條件2.2.常溫硬化膠，硬化速度快3.3.使用方便，不必加熱4.4.水為分散介質(zhì)，成本低缺點：1.1.耐水和耐濕性差2. 2. 耐熱性差（40409090o oC C） 聚醋酸乙烯酯溶液膠：由溶液聚合制得或?qū)⒐腆w聚合物溶解在溶劑中制成溶液。也靠溶劑揮發(fā)，達到一定強度。熱塑性樹脂膠粘劑第70頁/共112頁71制備：聚醋酸乙烯酯水解制聚乙烯醇，聚乙烯醇與醛類進行縮醛化反應得到聚乙烯醇縮醛膠粘劑。聚乙烯醇及聚乙烯醇縮醛膠粘劑:熱塑性樹脂膠粘劑3OCOCH水解第71頁/共112頁72 熱塑性樹脂

28、膠粘劑第72頁/共112頁73應用： 將聚乙烯醇和水在加熱下溶解可直接得到水溶性膠粘劑。通常命名用的聚乙烯醇牌號為PVA-PVA-17881788，其醇解度為88%88%，平均聚合度為17001700。若醇解度太低水溶性不好，醇解度太高則容易結晶，粘合效果下降。因聚乙烯醇膠粘劑價格低、無毒、主要用于紙品的粘接和辦公用品中的漿液。 例：107107膠 主要成分為低縮醛度的聚乙烯醇縮甲醛。熱塑性樹脂膠粘劑第73頁/共112頁74. . 各種膠黏劑介紹有機膠粘劑合成樹脂型橡膠型復合型熱塑性：聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇聚乙烯醇縮甲醛、聚丙烯聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯聚酰胺、飽和聚酯等熱固性：脲醛樹脂、酚醛樹

29、脂間苯二酚樹脂、三聚氰按樹脂環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯聚異氰酸酯、呋喃樹脂等第74頁/共112頁75. . 各種膠黏劑介紹有機膠粘劑合成樹脂型橡膠型復合型熱塑性：聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇聚乙烯醇縮甲醛、聚丙烯聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯聚酰胺、飽和聚酯等熱固性：脲醛樹脂、酚醛樹脂間苯二酚樹脂、三聚氰按樹脂環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯聚異氰酸酯、呋喃樹脂等第75頁/共112頁76熱固性軟質(zhì)加熱加熱交鏈固化 硬質(zhì)硬質(zhì)物理變化化學變化 不可逆熱固性樹脂膠粘劑常溫固化或加熱固化黏料：預聚物（低分子量化合物）第76頁/共112頁77酚醛樹脂膠粘劑1耐熱性好價廉2性能較脆3金屬塑料木材特點缺點應用熱固性樹脂膠粘劑第77頁/共

30、112頁78酚醛樹脂的合成及固化原理熱固性樹脂膠粘劑第78頁/共112頁79固化（溫度150150180180o oC C，適當加壓0.3-1.5MP)0.3-1.5MP)熱固性樹脂膠粘劑第79頁/共112頁802 2 未改性酚醛樹脂2.1 2.1 酚鋇樹脂，配方如下應用：木材，纖維板的膠接熱固性樹脂膠粘劑第80頁/共112頁812.2 2.2 醇溶性酚醛樹脂膠例：21242124型膠，配方如下 醇溶性酚醛樹脂 100100 石油磺酸 180180200200使用工藝與性能與酚鋇樹脂相同，但因為沒有游離的酚存在，毒性小。2.3 2.3 水溶性酚醛樹脂膠特點：游離酚含量小于2.52.5，對人體危

31、害小，節(jié)省有機溶劑，成本低。應用：高級膠合板，塑料等。固化溫度120120145145o oC C， 壓力0.290.292.06MP2.06MP。熱固性樹脂膠粘劑第81頁/共112頁82 3 3 改性酚醛樹脂膠粘劑 改性目的：提高膠接韌性，耐介質(zhì)性 3.1 3.1 酚醛丁睛膠粘劑 酚醛樹脂主體 丁睛該性成分 配比為1 1：1 1較好 型號：J J0101， J J0303， J J0404， J J015015， J J1616等 3.2 3.2 酚醛聚乙烯醇縮醛膠粘劑特點A A 耐低溫和較高溫度熱固性樹脂膠粘劑第82頁/共112頁83 B.B.耐大氣老化 C.C.耐介質(zhì) D.D.較佳配比約

32、5 5：2 2熱固性樹脂膠粘劑第83頁/共112頁84酚醛尼龍膠粘劑SYSY7 7型配方：羥甲基尼龍 8080酚醛樹脂 2020乙醇 250250膠接條件：壓力：0.3MP0.3MP，溫度：155155o oC C，時間：1 1小時固化熱固性樹脂膠粘劑第84頁/共112頁85熱固性樹脂膠粘劑環(huán)氧樹脂膠粘劑環(huán)氧樹脂、固化劑、促進劑、改性劑、稀釋劑、填料組成：液態(tài)或固態(tài)膠粘劑膠粘過程：浸潤、粘附、固化復雜的物理和化學過程三維交聯(lián)結構的固化物第85頁/共112頁86Base熱固性樹脂膠粘劑第86頁/共112頁87 膠接性能( (強度、耐熱性、耐腐蝕性、抗?jié)B性等) )不僅取決于膠粘劑的結構和性能以及被

33、粘物表面結構和膠粘特性，而且和接頭設計、膠粘劑的制備工藝和貯存以及膠接工藝等密切相關，同時還受周圍環(huán)境( (應力、溫度、濕度、介質(zhì)等) )的制約。 應用：由于環(huán)氧膠粘劑的粘接強度高、通用性強，曾有“萬能膠”、“大力膠”之稱。已在航空、航天、汽車、機械、建筑、化工、輕工、電子、電器以及日常生活等領域得到廣泛的應用。 熱固性樹脂膠粘劑第87頁/共112頁88 環(huán)氧樹脂膠粘劑類型（分類方法尚未統(tǒng)一）1.1.按膠粘劑的形態(tài)分：A A 無溶劑型膠粘劑、B (B (有機) )溶劑型膠粘劑、C C 水性膠粘劑( (又可分為水乳型和水溶型兩種) )、D D 膏狀膠粘劑、E E 薄膜狀膠粘劑( (環(huán)氧膠膜) )

34、等 熱固性樹脂膠粘劑第88頁/共112頁89 2.2.按固化條件分：(1)(1)冷固化膠( (不加熱固化膠) )。又分為：低溫固化膠，固化溫度1515；室溫固化膠，固化溫度15-4015-40。(2)(2)熱固化膠。又可分為：中溫固化膠，固化溫度約80-12080-120； 高溫固化膠，固化溫度150150。(3)(3)其他方式固化膠，如光固化膠、潮濕面及水中固化膠、潛伏性固化膠等熱固性樹脂膠粘劑第89頁/共112頁90 2 2、按膠接強度分類 (1)(1)結構膠，抗剪及抗拉強度大，而且還應有較高的不均勻扯離強度，使膠接接頭在長時間內(nèi)能承受振動、疲勞及沖擊等栽荷。同時還應具有較高的耐熱性和耐候

35、性。通常鋼- -鋼室溫抗剪強度25MPa25MPa，抗拉強度33MPa33MPa。不均勻扯離強度40kN/m40kN/m。 (2)(2)次受力結構膠，能承受中等載荷。通?？辜魪姸?7-25MPa17-25MPa，不均勻扯離強度20-50kN/m20-50kN/m。 (3)(3)非結構膠，即通用型膠粘劑。其室溫強度還比較高，但隨溫度的升高，膠接強度下降較快。只能用于受力不大的部位。 熱固性樹脂膠粘劑第90頁/共112頁91 3 3、按用途分類 (1)(1)通用型膠粘劑。 (2)(2)特種膠粘劑。如耐高溫膠( (使用溫度150)150)、耐低溫膠( (可耐-50-50或更低的溫度) )、應變膠(

36、(粘貼應變片用) )、導電膠( (體積電阻率10-310-310-4cm)10-4cm)、密封膠( (真空密封、機械密封用) )、光學膠( (無色透明、耐光老化、折光率與光學零件相匹配) )、耐腐蝕膠、結構膠等。 此外也可按固化劑的類型來分類。有：如胺固化環(huán)氧膠、酸酐固化膠等。還可分為雙組分膠和單組分膠，純環(huán)氧膠和改性環(huán)氧膠( (如環(huán)氧- -尼龍膠、環(huán)氧- -聚硫橡膠膠、環(huán)氧- -丁腈膠、環(huán)氧- -聚氨酯膠、環(huán)氧- -酚醛膠、有機硅環(huán)氧膠、丙烯酸環(huán)氧膠等) )。熱固性樹脂膠粘劑第91頁/共112頁92聚氨酯膠粘劑多異氰酸酯、聚氨基甲酸酯為主體的膠粘劑統(tǒng)稱CH3NNC+HOH2C RNCCH3H

37、NOOH2C ROOC O氨基甲酸酯鏈熱固性樹脂膠粘劑第92頁/共112頁93端羥基聚氨酯預聚體(II)端異氰酸酯基聚氨酯預聚體(I)熱固性樹脂膠粘劑第93頁/共112頁94OHOH+HCHOOHOHCH2OHOHOHCH2OHOHOHCH2OH+OHOHOHOHOHOHH2COHOHOHOHH2CH2Cn間苯二酚甲醛熱固性樹脂膠粘劑間苯二酚甲醛樹脂膠粘劑第94頁/共112頁95HCHO+H2NCONH2H2NCONHCH2OH2HCHO+H2NCONH2HOH2CNHCONHCH2OH2-H2OCONHCH2OHNH2CONHCH2NH2CONHNHCH2OH-H2O-H2OCONHCH2N

38、H2CONHNHCH2CONHCH2OHNHnn=7-8熱固性樹脂膠粘劑脲醛樹脂膠粘劑第95頁/共112頁96HCHO+OH-NNNNH2H2NNH2NNNNNNHOH2CCH2OHHOH2CCH2OHCH2OHCH2OH三聚氰胺甲醛樹脂三聚氰胺熱固性樹脂膠粘劑第96頁/共112頁97. . 各種膠黏劑介紹有機膠粘劑合成樹脂型橡膠型復合型熱塑性：聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇聚乙烯醇縮甲醛、聚丙烯聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯聚酰胺、飽和聚酯等熱固性：脲醛樹脂、酚醛樹脂間苯二酚樹脂、三聚氰按樹脂環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯聚異氰酸酯、呋喃樹脂等第97頁/共112頁98. . 各種膠黏劑介紹有機膠粘劑合成樹脂型橡膠型

39、復合型熱塑性：熱固性：氯丁橡膠、丁腈橡膠丁苯橡膠、丁基橡膠聚硫橡膠、端羧基橡膠有機硅橡膠、熱塑性橡膠第98頁/共112頁99材料：氯丁，丁腈，丁苯，丁基聚硫等特點：1.1.良好粘結性2. 2. 抗震，蠕變性好，韌性好3. 3. 強度好4.4.成膜性好分為：非硫化型和硫化型按劑型分：溶劑型，膠乳型，無溶劑型合成橡膠膠粘劑第99頁/共112頁100填料型，配方1 (P228)1 (P228)通用氯丁橡膠 100100氯化鎂 8 8碳酸鈣 100100防老劑 2 2氧化鋅 1010汽油 136136乙酸乙酯 272272合成橡膠膠粘劑氯丁橡膠第100頁/共112頁101樹脂型，配方2 2，（p229p229表6 61