(完整版)高分子材料概論-膠粘劑與涂料

1、第二章：高分子材料概論2.6 膠粘劑與涂料2.6.4 膠粘劑概述主要內(nèi)容： 2.6.1 涂料概述2.6.2 主要的涂料用樹(shù)脂2.6.3 印刷油墨2.6.6 思考題2.6.1 涂料概述2.6.5 主要的膠粘劑樹(shù)脂涂料是指用于涂覆在物體表面起保護(hù)、裝飾作用或 賦予某些特殊功能的材料 。涂料俗名油漆，因?yàn)橹袊?guó)古 代用漆樹(shù)的樹(shù)脂作涂覆層用于涂覆木制家具和其它器物 上，稱為漆或大漆。后來(lái)用合成樹(shù)脂和干性油、半干性 油熟制成涂料可代替中國(guó)漆使用，把這種合成的涂料稱 為油漆，習(xí)慣使然至今許多人仍改不過(guò)口來(lái)。涂料操作 時(shí)，底涂層、面涂層很少稱涂料，還是叫底漆、面漆。涂料應(yīng)用的場(chǎng)合很多，被涂覆的表面材料常稱基材

2、， 基材有金屬和非金屬，以及其它材料，如鋼鐵、鋁、合 金、木材、混凝土、磚石、塑料、皮革、紙張等。涂料涂覆在物體表面，形成一層涂膜，涂膜和它的 組成不同，就有不同的作用。 涂層的作用主要是起保護(hù)作用和某些功能作用 層的保護(hù)作用是不 氣中的氧、水氣、 線、昆 金屬、 在工業(yè) 防腐漆 特殊功般說(shuō)來(lái)，涂料或涂膜、。涂料涂，由于涂層膜的隔絕，使大 微生物、鹽霧、污垢物以及紫外 蟲(chóng)等不能直接接觸到被涂覆的竹、木、紙、 磚石等，從而起保護(hù)作用 上的應(yīng)用是屢見(jiàn)不鮮的。等等。 涂料的 能性三種 。CO2、皮革、或者起到防腐作有或些者起場(chǎng)到合就防腐作 可分為裝飾性、標(biāo)志性和飾性是人類(lèi)運(yùn)用得較早的一種功能 出于裝

3、飾的想法，后 用，因此，涂料 用。隨著人們對(duì)生活質(zhì)量的許初期其它作；許多涂層也 地發(fā)現(xiàn)它們還有的運(yùn)，對(duì)美化工作環(huán)境、生 的涂料提出了高的要求，既要求絢麗多彩的外觀， 無(wú)毒、不脫落等等。這些都 于標(biāo)志的作用 等，而化工產(chǎn) 定的色彩標(biāo)志 綠色危險(xiǎn)物 等等?，F(xiàn)在，功能涂料 料、防輻射涂料、防火涂 導(dǎo)電涂料、防污涂料，防結(jié)露涂料、靜電屏蔽涂活環(huán)境又要求施。至信號(hào)牌標(biāo)準(zhǔn)規(guī)瓶為墨色條杠偽裝涂涂料、料、發(fā)射紅外線的涂料、干擾紅外線的涂料、干擾電磁 波的涂料、示溫涂料 境協(xié)調(diào)的問(wèn)題已引起 水基性涂料紛紛開(kāi)發(fā)應(yīng)用，對(duì)涂料的基礎(chǔ)研究還在深入。有賴于彩色涂料來(lái)實(shí) 道路、路標(biāo)、警示牌、，已廣泛用于道路、品的包裝和管道

4、、容器，甚至都有涂上天藍(lán)色，氯氣鋼 鋼瓶要涂有紅 ，如迷彩涂料、 料、防水涂料、耐高溫等等，不一而足。涂料的運(yùn)用與環(huán)人們的重視?！钡幕蛘咄苛系拿恢陛^為混亂。從高分子學(xué)科的角度去 研究涂料，一般都是以涂料當(dāng)中的高分子樹(shù)脂來(lái)命名或 加以研究。涂料當(dāng)中的高分子樹(shù)脂，可能是天然的，也 可能是人工合成的，或天然樹(shù)脂改性的。涂料的一般組 成示意如有圖。涂料的分類(lèi)方法很多，現(xiàn)介紹如下幾種分類(lèi)方法：1）按涂料的功能可分為：大多數(shù)特種涂料獲得的功能來(lái)自添加劑。例如加入玻 璃微珠，制成回歸反射涂料，可作道路標(biāo)志漆；加入熒 光染料或熒光染料與高分子接枝物，制成熒光涂料；加 入磁粉組成磁性涂料；用導(dǎo)電性石墨、銅粉

5、制成導(dǎo)電涂 料；加入有機(jī)錫毒料、有機(jī)銅毒料等可以制成防污涂料， 防止艦船底部海洋生物的附著，有些高分子材料接枝毒 餌功能基，成為毒餌高分子，作防污涂料，功能勝過(guò)前 者；添加感溫顏料或感溫高分子材料，制成示溫涂料； 添加一些硼化物、碳化物、氮化物、硝化物等特殊材料 制成紅外輻射涂料等等。至于耐高溫涂料、耐燒蝕涂料 都與有機(jī)硅樹(shù)脂、有機(jī)氟材料和填料有關(guān)。2）按照涂料使用形態(tài)分類(lèi)：木器涂料、家具涂料、地板涂料、仿瓷涂料、外墻涂料、內(nèi)墻涂料、玩具涂料、紙張涂料、噴塑涂料、道路涂料等等。 等等。3）按照用途分類(lèi)：目前國(guó)外廠家常把涂料按用途來(lái)分， 如建筑涂料、汽車(chē)涂料、橋梁涂料、排風(fēng)管涂料、飛機(jī) 涂料、船

6、舶涂料、家電涂料、機(jī)床涂料、塑料涂料、罐 頭涂料、彩鋼涂料、蒙皮涂料、偽裝涂料、抗干擾涂料、2.6.2 主要的涂料用樹(shù)脂1）醇酸樹(shù)脂和聚酯樹(shù)脂這是最早用于涂料的品種之一，由多元酸和多元醇 聚合而成，聚合條件一般不苛刻。 早期的醇酸樹(shù)脂 合成中要加入植物油或椰子油、亞麻油、梓油、脫水蓖 麻油、棉籽袖 等，有含雙鏈的，有單官能團(tuán)的，有 多官能團(tuán)的。從早期一直沿襲至今，變化不入。這類(lèi)醇 酸樹(shù)脂，有一部分依賴天然產(chǎn)物，稱含油醇酸樹(shù)脂?，F(xiàn)在有許多合成的醇酸樹(shù)脂，不加油脂，而全部用 二元酸和多元醇反應(yīng) ，稱為無(wú)油醇酸樹(shù)脂。合成醇酸樹(shù) 脂用的二元酸一般是 210 個(gè)碳的二元酸，常用的多元 醇則有乙二醇、丙二

7、醇、丁二醇、辛二醇、己二醇、新 戊二醇、丙三醇、季戊四醇、三甲醇丙烷 （三羥甲基丙烷 ）2）醛系樹(shù)脂等多元醇，多元醇的伯、仲、叔碳上羥基活性不同，利 用這個(gè)原理，可以在投料配比上控制生產(chǎn)山基本上是線 性的預(yù)聚體。醇酸反應(yīng)生成聚酯，但人們習(xí)慣上不稱它為聚酯， 而把那些使用芳香族二酸的，如鄰苯二甲酸酐、對(duì)苯二 甲酸與多元醇“醇酸”聚合的高分子稱為聚酯。如果聚 酯預(yù)聚物中沒(méi)有雙鍵，稱為飽和聚酯，預(yù)聚物中含有雙 鍵的稱不飽和聚酯。用作醇酸或聚酯涂料的樹(shù)脂，往往不是使用單一的 多元醇，而是二元醇和多元醇混用。長(zhǎng)鏈、短鏈的醇混 用，可以調(diào)整高分子鏈條的剛性柔性，使涂料最終形成 的高分子膜具有各種特性，或韌

8、或剛或硬或軟或強(qiáng)或柔。醇酸樹(shù)脂原料易得，制造工藝簡(jiǎn)便，綜合性能好， 用量一直居于涂料中的樹(shù)脂首位。醇酸樹(shù)脂含有大量酯 基，因而耐水性、耐堿、耐化學(xué)藥品性要略遜一些，但 這種高分子鏈中有羥基、羧基、酯基，有些還有雙鍵、 苯環(huán)，所以改性的路子很寬，也收到較好的效果。例如 用氨基樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、異氰酸酯或聚氨酯、氯化橡膠、 丙烯酸酯、有機(jī)硅樹(shù)脂改性等等。用聚酰胺改性醇酸樹(shù) 脂，可用來(lái)制取觸變性涂料。其在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)呈凍膠狀， 而當(dāng)受到剪切力作用，如在攪拌或在刷涂時(shí)，就會(huì)變成 低粘度的液體，便于施工，剪切力停止，逐步恢復(fù)凍膠 狀。醛系樹(shù)脂是指通過(guò)與醛類(lèi)化合物制得的合成樹(shù)脂，所使用的醛類(lèi)以甲醛為主。常見(jiàn)的

9、醛系樹(shù)脂主要有酚醛樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂、三聚氰胺甲醛樹(shù)脂、或者他們的改性 樹(shù)脂。苯酚和甲醛在酸催化作用下，生成基本上是線性的 樹(shù)脂，固化時(shí)要加入交聯(lián)劑，最常見(jiàn)的是六亞甲基四胺。 堿催化的酚醛樹(shù)脂是預(yù)交聯(lián)體，在反應(yīng)的第一階段終止， 交聯(lián)未形成，而是一些多官能度預(yù)聚物，一般加熱 130 180oC 固化交聯(lián)，或在室溫下強(qiáng)酸作用也可固化，固 化后為不熔不溶的熱固性樹(shù)脂。酚醛樹(shù)脂粘附力強(qiáng)，固 化后有極好的耐熱、耐候、耐化學(xué)腐蝕性和好的絕緣性 能。廣泛用于木器、家具、建筑、機(jī)械、船舶、電氣及 防腐涂料。但酚醛樹(shù)脂色深，不宜配成淺色涂料。尿素和甲醛生成脲醛樹(shù)脂，三聚氰胺和甲醛反應(yīng)生 成三聚氰胺甲醛樹(shù)脂，這兩種有

10、時(shí)候統(tǒng)稱為氨基樹(shù)脂。 氨基樹(shù)脂固化時(shí)變硬變脆，一般不單獨(dú)作涂料用，常作 為“交聯(lián)劑”用于含羥，羧、酰胺基的其它樹(shù)脂。3）環(huán)氧樹(shù)脂環(huán)氧樹(shù)脂中僅有羥基和醚鏈，沒(méi)有酯基，因而耐水、 耐堿性很好。它有極好的粘附力，收縮率低 （不到 2 ）， 不如不飽和樹(shù)脂收縮率高 （達(dá) 10以上 ），韌性優(yōu)于酚醛 樹(shù)脂，又能和多種樹(shù)脂相容，可以共混和改性，而且常 溫下為固體的適于作粉末涂料。環(huán)氧樹(shù)脂要加固化劑才能交聯(lián)固化，通常用多胺固 化，所以環(huán)氧涂料多為雙組分。固化劑有多元酸、多元 酐、氨基樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、多元硫醇等。環(huán)氧樹(shù)脂與一 種稱為潛在型固化劑配合，可以作成單組分涂料，這種 固化劑在室溫下穩(wěn)定，一旦高溫，即起

11、交聯(lián)作用。由于環(huán)氧樹(shù)脂可以室溫固化，常用作防腐涂料尤其 用作大型構(gòu)件如船舶、建筑物、橋梁等的防護(hù)涂料。環(huán) 氧樹(shù)脂可以一次涂刷較厚，作容器涂料又有很強(qiáng)的粘著 力，可作電絕緣漆和化工設(shè)備防腐底漆。4）聚氨酯樹(shù)脂聚氨酯樹(shù)脂是通過(guò)多異氰酸酯類(lèi)物質(zhì)與多元醇（酚） 反應(yīng)制得的合成樹(shù)脂， 又稱 PU 樹(shù)脂。由于異氰酸酯的反 應(yīng)活性很高，能和絕大多數(shù)的醇類(lèi)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，因此 PU 樹(shù)脂的分子設(shè)計(jì)靈活，根據(jù)不同種類(lèi)異氰酸酯和醇 （酚）以不同配比組合制備不同性能的樹(shù)脂，從堅(jiān)硬的 到柔韌的，光亮的，消光的，尤其是涂膜有一定彈性、 韌性，是其它涂料不能相比的。聚氨酯涂料粘附力特別好，耐磨性特優(yōu)，通常涂膜 堅(jiān)硬，光亮，

12、柔韌，而且耐油、耐酸、堿、鹽和一些化 學(xué)藥品，廣泛應(yīng)用于地板、甲板以及金屬、水泥、橡膠 塑料的涂裝。 PU 涂料具有很好的耐氣候性，耐低溫性， 可耐 40oC，耐熱性好，有些高溫絕緣性能接近聚酰亞 胺，有優(yōu)良的電氣性能，浸漬漆包線可以自焊自粘。聚 氨酯涂料使用范圍廣泛，能在室溫固化，也能加熱固化， 施工性能好，對(duì)于大型物件的涂料施工，不受季節(jié)影響。 聚氨酯涂料可以與多種樹(shù)脂混用，出現(xiàn)許多新的品種。 盡管這種涂料較貴，但由于其性能優(yōu)異，因此在重要的 場(chǎng)合應(yīng)用，有不可替代的作用。用于飛機(jī)、船舶、艦艇、車(chē)輛的涂裝，這些場(chǎng)合一 般環(huán)境條件嚴(yán)酷，其涂裝涂料要求特別高，用聚氨酯涂 裝飛機(jī)外壁，壽命可延長(zhǎng)

13、50，可使用 5 年，而且涂膜 平滑，飛行阻力小，又特別耐磨，飛過(guò)冰雹層，也不能受傷害。聚氨酯粘附力很強(qiáng)，用于船艦金屬底漆，與金 屬和面漆結(jié)合良好，是任何水下用涂料不可比的。用于 船艦的水上部分涂裝和油箱包的防腐，可以耐鹽蝕、油 蝕，五六年不被損壞。用于車(chē)輛裝涂，可防曬、防磨， 耐洗刷。聚氨酯徐料用于建筑物涂裝，從室內(nèi)到室外， 涂層耐磨，光亮豐滿。用于木材表面涂裝、塑料、金屬、 橡膠、皮革、化工設(shè)備、油品貯運(yùn)設(shè)備、機(jī)床、電線涂 覆，各具特色。5）聚丙烯酸酯聚丙烯酸酯是丙烯酸類(lèi)單體，如丙烯酸甲酯、乙酯、 丁酯、羥基乙酯、羥基丙酯、甲基丙烯酸甲酯的均聚物、 共聚物以及與其它烯烴的共聚樹(shù)脂等。聚丙烯

14、酸酯耐光、 耐候、耐戶外陽(yáng)光曝曬、 耐紫外光、耐熱性好， 在 170oC 不分解，更高的溫度如 230oC 可以不變色，耐酸、堿、 洗滌劑，耐化學(xué)腐蝕，在汽車(chē)、家具、家電、儀表、建 筑等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。各種單體側(cè)基的長(zhǎng)短，與分子柔性有關(guān)，調(diào)整投料 比例可以得到許多種熱塑性和熱固性樹(shù)脂。熱固性樹(shù)脂 是利用含有羥乙酯、羥丙酯的單體，或含羧基的丙烯酸， 含氨基、酰胺基的單體共聚合以后，在大分于鏈中有許 多活性官能團(tuán)，用環(huán)氧、聚氨酯 （二異氰酸酯 ）、三聚氰胺 甲醛樹(shù)脂等進(jìn)行固化。丙烯酸樹(shù)脂的性能與合成它們的單體有較大關(guān)系， 隨著聚合物側(cè)鏈長(zhǎng)度的增大，拉伸強(qiáng)度和硬度減少，而 柔韌性和防開(kāi)裂性則增加，

15、耐寒性變得很好。丙烯酸樹(shù) 脂與許多樹(shù)脂的相容性較好，可以很好地共混改性。由于它在合成中可能引入反應(yīng)性基因，因此適用于與多種 樹(shù)脂化學(xué)改性，變得多種多樣。熱塑性丙烯酸酯涂料主要用作汽車(chē)面漆和修補(bǔ)漆， 金屬涂層的底漆，地板涂層等等。熱固性聚丙烯酸酯涂 料用作家電涂料最為廣泛，用環(huán)氧樹(shù)脂固化，其粘附力 優(yōu)良，又耐污，無(wú)需底漆，施工簡(jiǎn)便。用氨基樹(shù)脂固化 或與多種樹(shù)脂改性，用作汽車(chē)灤獲得多種性能，應(yīng)用最 廣。此外還用作各種金屬材料、板材、卷材的涂層。6）乙烯基樹(shù)脂及其它乙烯類(lèi)樹(shù)脂主要是聚氯乙烯、氯乙烯和乙酸乙烯的 共聚物。與其它樹(shù)脂不甚相同的是，它通常采用懸浮聚 合法獲得高分子，不像醇酸樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、

16、聚氨酯、 聚丙烯酸酯那樣采取溶液聚合或本體聚合的方法。懸浮 法制得的樹(shù)脂為球粒狀固體，再將它們制成溶液或溶膠， 可作化工防腐涂料、船底涂料、海上鉆井平臺(tái)涂料、海 洋水下設(shè)施涂料等。聚乙烯醇縮醛樹(shù)脂的縮醛主要是縮甲醛和縮丁醛， 也是乙烯基樹(shù)脂中的重要成員。聚乙烯醇縮甲醛涂料主 要與封閉型聚氨酯配合，用作漆包線漆和線纜，耐腐蝕、 耐刮削、撓曲性好，防潮，耐溶劑。聚乙烯醇縮丁醛常 與酚醛樹(shù)脂配合，作木器漆以及金屬的底漆等。此外， 有機(jī)硅樹(shù)脂、有機(jī)氟樹(shù)脂作涂料，性能獨(dú)特優(yōu)異。氯化 聚氯乙烯、氯化橡膠、氯磺化聚乙烯、氟化環(huán)氧樹(shù)脂、 氟化丙烯酸酯等，也是涂料中的重要品種。2.6.3 印刷油墨與涂料類(lèi)似，印

17、刷油墨的主要組成部分也是高分子 物質(zhì)、顏料、溶劑和助劑。不過(guò)在涂料中，高分子材料 是主體，是成膜物質(zhì)，形成一個(gè)連續(xù)的膜，顏料則是高 度分散在成膜物質(zhì)中的，起著色、補(bǔ)強(qiáng)、輔助成膜等作 用，顏料也可以沒(méi)有，溶劑也可以沒(méi)有，但不能沒(méi)有高 分子樹(shù)脂。印刷油墨則相反，不可能沒(méi)有顏料。高分子樹(shù)脂在印刷油墨中，不叫成膜物質(zhì)，因?yàn)樗?似乎不必要成膜，只需要把顏料固定在印刷物上。固定顏料的則常用高分子材料，在這里被稱為“連結(jié)劑”、“連結(jié)料”或粘結(jié)劑，粘結(jié)料。幾乎涂料中使用的高分子成膜物質(zhì)都可以在印刷油墨中成為連結(jié)劑。如改性的天然樹(shù)脂、改性的橡膠、酚 醛樹(shù)脂和它的改性樹(shù)脂、醇酸樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂、聚丙烯 酸樹(shù)脂、聚氨

18、酯、環(huán)氧樹(shù)脂、氧化聚乙烯、聚氯乙烯、 聚苯乙烯、聚乙烯醇縮醛樹(shù)脂等。2.6.4 膠粘劑概述可簡(jiǎn)單、可復(fù)雜，簡(jiǎn)單的就只有粘料，復(fù)雜的則有如下組成：能把同一種或不同種材料的固體物質(zhì)表面連接在一起的物質(zhì)，統(tǒng)稱為膠粘劑，也叫粘合劑 。膠粘劑的組成從理論上講分子量不很大的高分子都可以作膠粘劑。膠粘劑的種類(lèi)和應(yīng)用較多，因此其分類(lèi)方法也很多，主 要的分類(lèi)方法如下：1）按照膠粘劑的主體樹(shù)脂分類(lèi)， 常見(jiàn)的有聚乙烯醇、聚乙烯醇縮醛 （甲醛、丁醛） 類(lèi)、聚乙酸乙 烯、聚丙烯酸酯 類(lèi)、聚氨酯類(lèi)、 飽和聚酯類(lèi)、 聚 乙烯類(lèi)、 聚氯乙 烯類(lèi)、聚酰胺、 纖維素衍生物 類(lèi)，這些是屬于 熱塑性樹(shù)脂。 還有酚醛樹(shù)脂、線性酚醛樹(shù)脂

19、、環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和聚酯、 聚酰亞胺等屬于熱固性樹(shù)脂。熱固性膠粘劑要加固化劑 或者做成雙組分。橡膠類(lèi)型的膠粘劑常用的有氯丁橡膠、 丁腈橡膠、丁苯橡膠、丁基橡膠、硅橡膠、聚硫橡膠和 熱塑性彈性體，以及將這些膠粘劑共混的復(fù)合型膠粘劑。2）按照施工方法分類(lèi)：如右圖所示。3）按使用場(chǎng)合區(qū)分：4）按照膠粘劑形態(tài)分類(lèi)：2.6.5 主要的膠粘劑樹(shù)脂1）熱塑性高分子膠粘劑熱塑性高分子膠粘劑粘料由線性高分子組成，分子 量比較大，容易配成溶液或加熱成熔融狀態(tài)，容易在液 態(tài)狀態(tài)下使用和施工，使用方便。一般這類(lèi)膠粘劑由于 分子量足夠大， 因此起始粘附力 （初粘力 ）比較好。 其具有 一定的柔韌性，耐沖擊性好，耐氣候性良

20、好等優(yōu)點(diǎn)，但 相對(duì)來(lái)說(shuō)，最終膠粘強(qiáng)度較低，不大耐高溫，不大耐溶 劑。常見(jiàn)的有：（1）聚乙酸乙烯溶液膠粘劑由乙酸乙烯溶液聚合成樹(shù)脂，溶解于丙酮、乙酸乙酯、甲苯或無(wú)水乙醇中，般配成濃度 30 35(可高達(dá) 70)。對(duì)于非極性材料 有較好的粘接性，用于木材、織物、皮革等。(2) 聚丙烯酸酯膠粘劑 常用丙烯酸的甲酯、乙酯、 了酯、異辛酯等，有溶液型和乳液型，后者常用。用于 粘接有機(jī)玻璃、無(wú)紡布織物等。(3) 聚乙烯醇 水溶液就是膠水的主要成分，而聚乙 烯醇縮醛類(lèi)膠粘劑常作為建筑裝修的主要膠粘材料。2)熱固性高分子膠粘劑熱固性高分子膠粘劑分子中含有反應(yīng)性基團(tuán)，分子 量不大，通過(guò)加熱、加壓或加固化劑結(jié)合成

21、不溶不熔的 交聯(lián)高分子，粘接物體界面。由于分子量小，初始粘力 較低，固化易收縮或有應(yīng)力，易在固化過(guò)程中變形，但 固化后的粘結(jié)層耐熱性較高，抗蠕變，常見(jiàn)的有：(1) 氨基樹(shù)脂膠粘劑 包括脲醛樹(shù)脂、 三聚氰胺甲醛 樹(shù)脂等，加入固化劑或加熱加壓。主要用于制造層壓板、 人造板、碎木板等。用于制造膠合板、人造板材料的還 有酚醛樹(shù)脂膠粘劑。以酚醛樹(shù)脂為主體的膠粘劑品種很 多，有堿催化反應(yīng)的預(yù)交聯(lián)的酚醛樹(shù)脂醇溶液，加熱可 以固化；有酸催化的線性樹(shù)脂，要加固化劑才能固化等， 大多用于人造板。(2) 環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑 又叫“萬(wàn)能膠”，對(duì)各種金屬 和大多數(shù)非金屑都有粘接功能，在國(guó)防軍工、汽車(chē)、建 筑、電子電器、機(jī)械

22、和日常生活中應(yīng)用廣泛，用于粘接 陶瓷、金屬、硬軟材料等。一般都是雙組分，其中一組分是固化劑。常用固化劑為胺類(lèi)，如乙二胺、二乙撐三 胺、三乙撐四胺、苯二甲胺、低分子聚酰胺等，這些固 化劑室溫下即可以固化。還有許多固化劑是在高溫下固 化的，如間苯二胺、順酐、雙氰胺、癸二酸二酰肼等， 要到 160以上才固化。有一些固化劑在室溫下是穩(wěn)定 的，非要在高溫下才與環(huán)氧反應(yīng)，因此，在環(huán)氧膠粘劑 中可以把這種固化劑分散進(jìn)去。它在室溫下是穩(wěn)定的， 加熱至 160-180以上很快就固化， 這種膠粘劑不必把固 化劑單獨(dú)包裝，所以就成了“單組分”環(huán)氧樹(shù)脂粘合劑， 使用有方便的一面，但固化非得高溫不可。那些高溫才 發(fā)生固

23、化反應(yīng)的固化劑被叫成潛伏性固化劑。(3) 不飽和聚酯膠粘劑 一般是由飽和的與不飽和 的二元酸和二醇反應(yīng)的預(yù)聚物，溶于苯乙烯中，加入固 化劑 (實(shí)際上是雙鍵聚合的引發(fā)劑 )。固化劑常用過(guò)氧化 物，分為常溫固化與高溫固化兩種。適用于玻璃鋼生產(chǎn) 和粘結(jié)金屬、混凝土和陶瓷等。(4) 聚丙烯酸酯類(lèi) 是聚丙烯酸酯或其共聚物大分 子中有活性基團(tuán)，如有羥基、環(huán)氧、羧基等，在固化劑 作用下交聯(lián)固化或在催化劑作用下自交聯(lián)固化，具有耐 熱、耐洗滌和耐化學(xué)藥品性，適用于作無(wú)紡布膠枯劑。(5) 聚氨酯膠粘劑 聚氨酯膠粘劑與表面含有活潑 H 的材料有優(yōu)良的化學(xué)粘附力，聚氨酯與被粘物表面有 物理粘附力和氫鍵力，分子間作用力

24、很強(qiáng)，粘合牢固， 可粘接泡沫塑料、木材、金屬、陶瓷、皮革、織物、紙 張、多孔材料、橡膠、塑料、玻璃等，幾乎什么都可粘 接。由于異氰酸酯的反應(yīng)活性很高，能和絕大多數(shù)的醇 類(lèi)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)， 因此 PU 樹(shù)脂的分子設(shè)計(jì)靈活， 調(diào)節(jié)配方可制成軟硬彈性等性能不同的材料，粘合層從柔性到剛硬可以調(diào)節(jié)。而且膠粘劑可室溫固化，也可以高溫固化，簡(jiǎn)便易行，操作技巧不大。聚氨酯膠粘劑的低溫性 能和超低溫性能大大超過(guò)其它膠粘劑。其粘合層可以在 液氮(-196)和液氫 (-253)中使用，且耐磨耐抽、耐溶 劑、耐臭氧、耐霉菌性能都很好。( 6)其他種類(lèi)膠粘劑 除了上述介紹的熱固性膠粘 劑外，還有很多種類(lèi)，如酚醛樹(shù)脂、間苯

25、二酚 -甲醛樹(shù)脂 等，鑒于篇幅，不再詳細(xì)介紹。另外，還有許多種復(fù)合 型的熱固化膠粘劑，通常均為雙組分體系，固化后各具 特色。3)橡膠型膠粘劑橡膠型膠粘劑適合于粘合柔軟的或熱膨脹系數(shù)相差 較大的物件，如橡膠與橡膠，橡膠與金屬、塑料、皮革、 織物、木材，以及它們相互之間的粘接。廣泛應(yīng)用于飛 機(jī)、汽車(chē)、建筑、橡膠、塑料加工及制品、輕工、用具 等方面，據(jù)統(tǒng)計(jì) 5 -7的橡膠被用作膠粘劑，主要有：(1)氯丁橡膠膠粘劑 具有耐臭氧、 耐水、 耐化學(xué)試 劑、耐油和耐老化性能，是用氯丁橡膠塑煉，加入各種 添加劑混煉后溶解于溶劑中。這種膠粘劑改進(jìn)的配方很 多，有單組分和雙組分兩類(lèi)。單組分膠粘劑添加有預(yù)反 應(yīng)樹(shù)脂

26、，它已成為重要品種；雙組分常用交聯(lián)劑一般是 異氰酸酯。目前已廣泛應(yīng)用于電子、輕工、建筑等部門(mén)。(2) 丁腈橡膠 對(duì)極性表面的粘附性特別好， 分為溶 劑型與膠乳型兩種，主要用于橡膠與橡膠、橡膠與金屬、橡膠與織物等的粘接。此外由于橡膠的特點(diǎn)，可作為酚 醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑的增韌改性的結(jié)構(gòu)膠粘劑。(3) 氯化天然橡膠 具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性， 有良 好的粘附性和穩(wěn)定性，除了自身作膠粘劑之外，常用于 改性氯丁膠、丁腈膠的膠粘劑，可提高膠粘劑的膠接強(qiáng) 度、耐高溫蠕變和其它性能。(4) 氯磺化聚乙烯 耐臭氧、 耐熱老化好， 脆性溫度 可到 -62C，它用于除硅橡膠、氟橡膠之外，幾乎所有的 橡膠之間的粘合

27、以及這些橡膠與金屬的粘合。(5) 硅橡膠 用作膠粘劑使用的形式有單組分、 雙組 分和硅凝膠。單組分和雙組分室溫硫化硅橡膠膠粘劑用 作建筑物膠粘和密封門(mén)窗玻璃，以及許多耐溫耐水的場(chǎng) 合，如地下室，地道、地鐵、隧道的粘貼物件；硅凝膠 用于航天、航空和特殊場(chǎng)合以及作醫(yī)用粘合劑。其粘合 性能在汽車(chē)工業(yè)、太陽(yáng)能電池、船舶、潛艇等許多部門(mén) 都有獨(dú)特意義。4)結(jié)構(gòu)膠粘劑和耐熱膠粘劑習(xí)慣上把承受比較強(qiáng)力的部位的那些構(gòu)件粘接起來(lái) 的膠粘劑稱為結(jié)構(gòu)膠粘劑。有人主張結(jié)構(gòu)膠粘劑按耐熱 性來(lái)分類(lèi)，又有人主張按機(jī)械強(qiáng)度分類(lèi)。許多結(jié)構(gòu)膠粘 劑用于航空和航天、建筑、橋梁一些受力部件的膠接。許多熱交聯(lián)固化的膠粘劑，固化時(shí)剪切強(qiáng)

28、度增大， 剝離力反而顯著下降；相反，熱塑性聚合物或橡膠彈性 體膠粘劑剝離強(qiáng)度高，剪切強(qiáng)度變低，因而許多復(fù)合型的膠粘劑成為結(jié)構(gòu)腔粘劑的主要成員。比較典型的有， 環(huán)氧丁腈型、環(huán)氧尼龍型、環(huán)氧酚醛型、環(huán)氧 羧丁 （羧基丁腈胺 ）型、酚醛丁腈、 酚醛聚乙烯醇縮醛 型等。聚氨酯不算復(fù)合型，但它具有復(fù)合膠粘劑硬軟 段相結(jié)合的性能，所以聚氨酯也是一種結(jié)構(gòu)膠粘劑。耐熱膠粘劑的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)一時(shí)尚無(wú)定論，但一般都認(rèn) 同在某個(gè)溫度下長(zhǎng)期使用，熱老化后的強(qiáng)度保持率為評(píng) 價(jià)要點(diǎn)。 有人主張把 260oC 以上使用 200h 以上或 150oC 以上長(zhǎng)期使用的膠粘劑稱為耐熱膠粘劑 ，這些耐熱膠粘 劑在航天航空業(yè)有特殊的價(jià)值。上述許多復(fù)合型膠粘劑 如環(huán)氧酚醛、環(huán)氧尼龍都算耐熱膠粘劑，比較典型 的是有機(jī)硅膠粘劑與雜環(huán)聚合物膠粘劑，如聚酰亞胺、 環(huán)氧聚砜、聚苯井咪唑、聚喹惡啉膠粘劑等。無(wú)機(jī)膠 粘劑的耐熱性能優(yōu)于有機(jī)膠粘劑，因此不少人研究將硼、 硅、氮等引入大分子主鏈，或有耐熱的無(wú)機(jī)填料或活性 無(wú)機(jī)填料與一些本身就耐熱的高分子膠粘劑共混煉，也 收到一定的效果。5）熱熔膠粘劑這種