涂料和膠粘劑

關(guān)于涂料和膠粘劑12膠黏劑6.1膠黏劑

膠黏劑又稱粘合劑，是一種能把各種材料緊密地結(jié)合在一起的物質(zhì)。借助膠粘劑將各種物件連接起來的技術(shù)稱為膠接（粘接、粘合）技術(shù)。

1.分類

可分為結(jié)構(gòu)型膠黏劑、非結(jié)構(gòu)膠黏劑和次結(jié)構(gòu)型膠黏劑。結(jié)構(gòu)型膠黏劑具有足夠高的膠接強度，膠接接頭可經(jīng)受較苛刻的條件，用于長期負荷處；非結(jié)構(gòu)型膠黏劑有一定的膠粘強度，但是膠接強度較低，主要用于非結(jié)構(gòu)部件的膠接；次結(jié)構(gòu)膠黏劑則介于二者之間。

按膠接強度特性分類第2頁,共35頁，2024年2月25日，星期天3

按主要組成成分分類膠黏劑玻璃陶瓷及其他低熔點物等有機膠黏劑無機膠黏劑天然膠黏劑合成膠黏劑植物膠：淀粉、松香、阿拉伯樹膠等熱塑性樹脂膠黏劑：聚醋酸乙烯酯、聚酰胺等熱固性樹脂膠黏劑：環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等橡膠型膠黏劑：氯丁膠、丁腈膠等混合型膠黏劑：環(huán)氧-酚醛、酚醛-丁腈等磷酸鹽型硅酸鹽型硼酸鹽型動物膠：魚膠、骨膠、蟲膠等膠黏劑第3頁,共35頁，2024年2月25日，星期天4合成膠黏劑按固化類型可分為以下三種：(1)化學(xué)反應(yīng)型膠黏劑：其主要成分是含有活性基團的線型聚合物，當(dāng)加入固化劑后，由于化學(xué)反應(yīng)而生成交聯(lián)的體型結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生膠接作用。此類膠黏劑主要包括熱固性樹脂膠黏劑、聚氨酯膠黏劑、橡膠類膠黏劑及混合型膠黏劑等。(2)熱塑性樹脂溶液膠黏劑：由熱塑性聚合物加溶劑配制而成，如聚醋酸乙烯酯膠黏劑、聚異氰酸酯膠黏劑等。(3)熱熔膠黏劑：是以熱塑性聚合物為基本組分的無溶劑型固態(tài)膠黏劑，通過加熱熔融黏合，然后冷卻凝固。如乙烯-醋酸乙烯酯共聚物熱熔膠、低分子量聚酰胺熱熔膠等。膠黏劑第4頁,共35頁，2024年2月25日，星期天52.組成增塑劑及增韌劑：主要用以提高韌性。固化劑：用以使粘料交聯(lián)、固化。填料：降低成本、改進性能。稀釋劑：一種是溶劑，用以溶解粘料以及調(diào)節(jié)粘度以便于施工；另一種是參與固化反應(yīng)的膠活性稀釋劑。其它助劑：防老劑、穩(wěn)定劑、色料、防光劑等。

膠粘劑一般是以聚合物為基本組分的多組分體系。除基本組分聚合物（即粘料：又叫主料，膠粘劑中起膠粘作用）外，根據(jù)配方及用途的不同，可包含以下組分：膠黏劑第5頁,共35頁，2024年2月25日，星期天63.膠接及其機理膠接機理：產(chǎn)生膠接的過程可分為兩個階段。第一階段，液態(tài)膠黏劑向被粘物表面擴散，逐漸浸潤被粘物表面并滲入表面微孔中，取代并解吸被粘物表面吸附的氣體，使被粘物表面間的點接觸變?yōu)榕c膠黏劑之間的面接觸。施加壓力和提高溫度，有利于此過程的進行。第二階段，產(chǎn)生吸附作用形成次價鍵或主價鍵，膠黏劑本身經(jīng)物理或化學(xué)的變化由液體變?yōu)楣腆w，使膠接技術(shù)固定下來。這兩個階段是不能分開的。

要達到良好的膠接，必須具備兩個條件：①膠粘劑要能很好地浸潤被粘物表面；②膠粘劑與被粘物之間要有較強的相互結(jié)合力。膠黏劑第6頁,共35頁，2024年2月25日，星期天71.

環(huán)氧樹脂膠粘劑

凡是以環(huán)氧樹脂為基料的膠粘劑，簡稱環(huán)氧膠，又稱“萬能膠”，對大部分材料都有粘接功能，在國防軍工、汽車、建筑、電子、電器和日常生活中應(yīng)用廣泛。一般都是雙組分，其中一組分是固化劑。常用的固化劑為胺類。2.酚醛樹脂膠粘劑

酚醛樹脂膠的粘接力強、耐高溫，配方優(yōu)良膠可在300oC以下使用，其缺點是性脆、剝離強度差。不需要固化劑，加熱即可固化，有些改性的酚醛樹脂膠粘劑需要加入固化劑。酚醛樹脂是用量最大的品種之一。4.主要品種膠黏劑第7頁,共35頁，2024年2月25日，星期天83.聚丙烯酸酯類

以各種類型的丙烯酸酯為基材配成的化學(xué)反應(yīng)型膠粘劑。固化迅速、強度較高、使用方便，適于粘接多種材料，為一種理想的膠粘劑。其品種很多。(1)a-氰基丙烯酸酯膠粘劑

α-氰基丙烯酸酯膠粘劑是以α-氰基丙烯酸酯單體為主要成分，加入增塑劑、增稠劑、穩(wěn)定劑和阻聚劑等配合而成。α-氰基丙烯酸酯是十分活潑的單體，很容易在弱堿和水的催化下進行陰離子聚合。因為反應(yīng)太快，所以膠層脆性大。幾乎所有的材料都可以用α-氰基丙烯酸酯膠粘劑粘接，如金屬、橡膠、塑料、玻璃等，但不包括未經(jīng)處理的聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯等。膠黏劑第8頁,共35頁，2024年2月25日，星期天9

由于α-氰基丙烯酸酯膠粘劑的多功能性，因而有著廣泛的用途，如電器、儀表、機械、電子、光學(xué)儀器、醫(yī)療、輕工、民用等行業(yè)。其中：504和508為醫(yī)用膠粘劑，用于手術(shù)切口和傷口的止血。缺點：膠層脆性大、耐沖擊性差、耐熱性不高，可于-50~70℃范圍內(nèi)使用，但因固化速度過快，因而大面積施工困難。(2)厭氧膠

是一種新型密封膠粘劑，它貯存時與空氣接觸不會固化，一旦隔絕空氣后便很快聚合固化。厭氧膠是由丙烯酸酯類單體、引發(fā)劑、促進劑、穩(wěn)定劑、增稠劑和其它助劑（如增塑劑和觸變劑）組成的。膠黏劑第9頁,共35頁，2024年2月25日，星期天10(3)第二代丙烯酸酯膠粘劑

它由丙烯酸酯類單體與接枝反應(yīng)物、甲基丙烯酸、彈性體、韌性樹脂、引發(fā)劑和促進劑等組成，在20世紀(jì)70年代開發(fā)成功的，是目前膠粘劑中較理想的新型膠粘劑。特點：非混合型，使用方便，無需計量和混合，兩組分可分別涂刷，然后合攏，接觸反應(yīng)即形成牢固粘接；室溫下快速固化；膠接強度高；可用以油面膠接；對多種材料都有很好的粘接性能。應(yīng)用：現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于航空、汽車、機械、造船、電器儀表、家具、工藝美術(shù)等部門的結(jié)構(gòu)膠接、應(yīng)急修補、裝配定位、堵油防漏等。膠黏劑第10頁,共35頁，2024年2月25日，星期天114.聚氨酯膠粘劑

聚氨酯作為膠粘劑使用時，往往不是采用已聚合的聚氨酯樹脂，而是以多異氰酸酯和多元醇或含有多元游離羥基的聚酯或聚醚為主要成分，再加入某些催化劑（如三乙烯二胺、二丁基二月桂酸錫等）和溶劑配制的膠粘劑，在膠接過程中使它們反應(yīng)聚合成為聚氨酯。多異氰酸酯本身也可以單獨作膠粘劑。特點：粘接力強，適用廣，可加熱固化也可常溫固化，膠層硬度可調(diào)節(jié)，具有優(yōu)良的低溫性能以及耐酸堿、耐溶劑、耐臭氧、耐霉菌等。應(yīng)用：廣泛用于制鞋、食品包裝復(fù)合膜、紡織、木材、土木建筑等。膠黏劑第11頁,共35頁，2024年2月25日，星期天125.聚醋酸乙烯酯膠粘劑以醋酸乙烯樹脂為基材的膠粘劑。制備：將醋酸乙烯單體用溶劑（醋酸乙酯或甲醇等）溶解自行聚合，則得到溶劑型聚醋酸乙烯膠粘劑；或?qū)⒋姿嵋蚁﹩误w分散于乳化劑或懸浮于水中，則得到乳液型聚醋酸乙烯酯膠粘劑。特性：其粘接性能，除聚烯烴外，對所有物質(zhì)都顯示出高的粘接力。但耐水、酸和堿等的性能差，溫度高于室溫時，粘接強度下降。應(yīng)用：主要用于木材、織物、玻璃、金屬、陶瓷、塑料等材料的自粘接或這些材料相互間的粘接。廣泛用于建筑、木工、家具、包裝和裝訂等部門。

膠黏劑第12頁,共35頁，2024年2月25日，星期天136.橡膠膠粘劑

以氯丁橡膠、丁腈橡膠、丁基橡膠、聚硫橡膠、天然橡膠等為基本組分配置成的膠粘劑稱為橡膠膠粘劑。特性：強度較低、耐熱性不高，但具有良好的彈性，適用于膠接柔軟材料以及熱膨脹系數(shù)相差懸殊的材料。類型：溶液型、乳液型

溶液型中又有非硫化型和硫化型之分。硫化型膠粘劑因配方中加入硫化劑、增強劑等，因而強度較高。重要品種：氯丁橡膠膠粘劑。通用的氯丁橡膠膠粘劑主要有填料型、樹脂改性型以及室溫硫化型等；配方中除氯丁橡膠、填料、硫化劑之外還有其它配合劑。膠黏劑第13頁,共35頁，2024年2月25日，星期天147.有機硅膠粘劑

有機硅膠粘劑分為硅樹脂為基體的膠粘劑和以有機硅彈性體為基體的膠粘劑兩種；此外，尚有各種改性的有機硅膠粘劑。特性及其應(yīng)用：有機硅膠粘劑具有耐高溫、耐低溫、耐腐蝕、耐輻射、防水性和耐候性好等特點，廣泛用于宇航、飛機制造、電子工業(yè)、建筑、醫(yī)療等方面。膠黏劑第14頁,共35頁，2024年2月25日，星期天158.溶劑型膠粘劑

一般熱塑性聚合物是線型結(jié)構(gòu)，可溶于有機溶劑中，配制成熱塑性樹脂溶液型膠粘劑。這類膠粘劑主要用于塑料等非結(jié)構(gòu)件上的膠接。這種膠粘劑的強度是通過溶劑的揮發(fā)而實現(xiàn)的。

有機玻璃、PVC、PS、尼龍、橡皮、PC等都常用來配制溶液型膠粘劑。膠黏劑第15頁,共35頁，2024年2月25日，星期天169.熱熔型膠粘劑

熱塑性聚合物受熱后軟化、熔融而有流動性，其中不少熔體可作為膠粘劑使用，冷卻后固化而達到粘接的目的，所以成為熱熔型膠粘劑簡稱為熱熔膠。特點是固化快，使用方便，無污染。常用的熱熔膠有乙烯-乙酸乙烯熱熔膠（EVA熱熔膠）、聚酰胺熱熔膠、聚酯熱熔膠等。熱熔膠主要用于包裝材料、服裝內(nèi)襯、塑料制品等。膠黏劑第16頁,共35頁，2024年2月25日，星期天1710.壓敏型膠粘劑

壓敏膠指無溶劑、不加熱，只要輕輕加壓就能粘合的膠粘劑。通常是用長鏈線性高分子，加入增粘樹脂和乳化劑混煉得到。聚丙烯酸酯壓敏膠現(xiàn)在是主要產(chǎn)品，用各種丙烯酸酯單體均聚或與少量乙烯基其它單體共聚。這種壓敏膠不必加入防老劑，耐油，不遷移?，F(xiàn)在壓敏膠和壓敏膠帶在醫(yī)藥、絕緣、包裝等方面得到應(yīng)用。膠黏劑第17頁,共35頁，2024年2月25日，星期天185.膠黏劑的選擇膠黏劑（1）金屬材料：改性環(huán)氧膠、丙烯酸酯膠、改性酚醛膠及聚氨酯膠。表面處理（2）塑料：玻璃化溫度和熱膨脹系數(shù)是主要因素。（3）橡膠：橡膠與橡膠膠接可用橡膠膠泥、氯丁膠粘劑等。橡膠與其他非金屬的膠接可按照另一材料來選擇。（4）玻璃：強度、透明性和熱膨脹系數(shù)，應(yīng)含有-OH，C=O，-COOH等極性基團。（5）混凝土：室溫固化，具有高的粘接強度。環(huán)氧樹脂膠粘劑。（6）復(fù)合材料：環(huán)氧、丙烯酸酯和聚氨酯膠粘劑。第18頁,共35頁，2024年2月25日，星期天19涂料6.2涂料

涂料是指涂布在物體表面而形成具有保護和裝飾作用膜層的材料。1.涂料的組成

成膜物質(zhì)

顏料

溶劑

添加劑第19頁,共35頁，2024年2月25日，星期天20裝飾與標(biāo)志

具有吸波隱形、燒蝕隔熱、防滑、防水、防火、防霉、防震、防凍結(jié)、防結(jié)露、殺蟲殺菌、防海洋生物黏附、隔音消聲、耐高溫、示溫示潮、防靜電和發(fā)光等等，即所謂“功能性涂料”。涂料2.涂料的作用

保護作用其他特殊作用第20頁,共35頁，2024年2月25日，星期天213.涂料的分類按涂料的使用層次可分為：底漆膩子二道底漆面漆按涂料的外觀分類：清漆色漆按涂料的光澤分類：光漆半光漆無光漆涂料第21頁,共35頁，2024年2月25日，星期天22按涂料的形態(tài)可分為：固態(tài)涂料液態(tài)涂料有溶劑涂料又分為：水性涂料溶劑型涂料涂料第22頁,共35頁，2024年2月25日，星期天234.膜的形成（1）溶劑或分散介質(zhì)的揮發(fā)成膜：液態(tài)涂料涂在被涂物上形成“濕膜”，其中所含有的溶劑或分散介質(zhì)揮發(fā)到大氣中，涂膜粘度逐步加大至一定程度而形成固態(tài)涂膜。（2）聚合物粒子凝聚成膜：高聚物粒子的接近、接觸、擠壓變形而聚集起來高聚物粒子溶脹、凝聚成膜高聚物熱熔、凝聚成膜涂料第23頁,共35頁，2024年2月25日，星期天245.涂裝技術(shù)將涂料均勻地涂在基材表面的施工工藝稱為涂裝。涂料的施工首先要對被涂物的表面進行處理，然后才進行涂裝。表面處理的作用：一方面消除被涂物表面的污垢、灰塵、氧化物、水分、銹渣、油污等；一方面對表面進行適當(dāng)改造，包括進行化學(xué)處理或機械處理，以消除缺陷或提高附著力。涂料第24頁,共35頁，2024年2月25日，星期天255.涂裝技術(shù)涂裝的方法：手工涂裝：刷涂、滾涂、刮涂浸涂和淋涂：空氣噴涂：噴槍使涂料霧化成霧狀液滴無空氣噴涂：高壓泵，涂料中的溶劑極速揮發(fā)，體積驟然膨脹而分散物化靜電噴涂：被涂物為陽極，涂料霧化器或電柵為陰極，在電場作用下，帶負電荷的涂料被吸附在被涂物上電泳涂裝：水稀釋性涂料，樹脂的聚集體沉積在電極表面，此電極為被涂物，將電極取出加溫烘干。涂料第25頁,共35頁，2024年2月25日，星期天265.涂裝技術(shù)粉末涂料的涂裝方法：火焰噴涂法流化床法靜電涂裝法涂料第26頁,共35頁，2024年2月25日，星期天276.涂料主要品種主要成膜物質(zhì):是醇酸樹脂[它是由多元酸（如鄰苯二甲酸酐）和多元醇（如甘油、季戊四醇）的縮聚產(chǎn)物，屬于體型的熱固性樹脂，但一般要經(jīng)過改性--干性油改性。用油改性不僅改善了醇酸樹脂的不溶解性，并提高了它的涂膜性能。特性:較好的光澤和較高的機械強度，能在室溫中干燥，戶外耐久性好，保光性強，平穩(wěn)、堅韌和金屬表面有很好的附著力。用途:廣泛用于金屬、木材表面的涂飾。

1.醇酸樹脂涂料涂料第27頁,共35頁，2024年2月25日，星期天282.氨基樹脂涂料

主要成膜物質(zhì):是以脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂或它們的混合物。氨基樹脂涂料都是熱固性的，必須在加熱條件下才能固化成膜（烘漆）。特性：色淺光亮。加入顏料后，顏色鮮艷豐滿。保光性強、堅硬、戶外耐久性優(yōu)于醇酸樹脂涂料。具優(yōu)良的附著力、耐水、耐汽油、耐機油、耐磨等。用途：主要用于要求裝飾性能好的工業(yè)制品，如汽車等金屬表面。涂料第28頁,共35頁，2024年2月25日，星期天293.環(huán)氧樹脂涂料

特性:由于環(huán)氧樹脂具有對金屬表面極好的粘著力和優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性，因此它除用作膠粘劑外還是一類重要的涂料品種。類型:①胺固化環(huán)氧樹脂②酯化環(huán)氧樹脂③粉末環(huán)氧樹脂用途:

性能優(yōu)異，廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、造船工業(yè)以及化工和電氣工業(yè)中。涂料第29頁,共35頁，2024年2月25日，星期天304.聚氨酯涂料選用不用的異氰酸酯與不同的聚酯、聚醚、多元醇或與其它樹脂配用可制得許多品種的聚氨酯涂料。聚氨酯涂料中除含有氨基甲酸酯鍵（-NHCO-)外，還含有酯鍵、醚鍵、脲鍵、脲基甲酸酯鍵等。力學(xué)性能優(yōu)異---------廣泛用作地板漆、甲板漆具備耐腐蝕性---------化工廠的的維護涂料、石油儲罐的內(nèi)壁襯里電絕緣性好----------電信器材附著力強，兼具保護和裝飾性---------可用于高級木器、鋼琴等的涂裝涂料第30頁,共35頁，2024年2月25日，星期天31可采用多種方式固化能和其他樹脂配合制漆可制成多種形態(tài)5.聚丙烯酸酯涂料

聚丙烯酸酯分為熱塑性和熱固性兩大類。熱塑性丙烯酸酯漆廣泛應(yīng)用于織物、木器及金屬制件，加入熒光材料可制成發(fā)光漆，在航空工業(yè)及建筑工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。熱固性丙烯酸酯漆固化后性能更好，在要求高裝飾性能的輕工產(chǎn)品如洗衣機、電冰箱、儀表等方面應(yīng)用十分廣泛。涂料第31頁,共35頁，2024年2月25日，