01chap4合成胶粘剂
Chap4表面活性剂功能与应用-乳化与破乳作用
Cｈaｐ4 表面活性剂功能与应用—乳化与破乳作用乳化简介乳状液是指一种或多种液珠形式分散在与它不相混溶的液体中构成的分散体系。
由于体系呈现乳白色而被称为乳状液。
形成乳状液的过程称乳化。
液滴大小对分散体系外观的影响乳状液体系中，以液珠形式存在的一相为内相，又称不连续相或分散相，另一相连成一片称为外相或连续相、分散介质。
大多数乳状液,一相是水溶液（水相）,一相是与水不相溶有机物（油相)。
㈠乳状液的类型和形式1、乳状液的类型和鉴别乳状液的类型通常有以下几种:①水包油型（o/w）:内相为油，外相为水。
如：人乳、牛奶②油包水型（ｗ/o）:内相为水，外相为油。
如:油状化妆品③套圈型:由水相和油相一层一层交替分散形成的乳状液主要有油包水再包油（o／w/ｏ）和水包油再包水（w／ｏ/ｗ）两种形式.这种类型乳液极少见，一般存在原油中。
套圈型乳状液的存在给原油的破乳带来很大困难。
乳状液类型的鉴别：稀释法、染料法、电导法和滤纸润湿法四种。
①稀释法:利用乳状液能够与其外相液相混溶的特点，以水或油状液体稀释乳状液来判断。
②染料法:将少量水溶性染料加入乳状液中,若整体被染上颜色,表明乳状液是o／w型，若只有分散的液滴带色,表明乳状液是w／o型。
油溶性染料情况恰好相反。
③电导法：o/w型乳状液的导电性好;ｗ／o型乳状液的导电性差。
测定分散体系的导电情况即可判断乳状液类型。
④滤纸润湿法:将一滴乳状液滴于滤纸上，若液体迅速铺展,在中心留下油滴，则表明乳状液为o/w型,若不能铺展，则此乳状液为ｗ／o型。
2、影响乳状液类型的因素⑴相体积计算出液珠最紧密堆积时液珠相（分散相）的体积占总体积的74.０２%，连续相的体积占总体积的25。
98％，当液珠相的体积分散大于74。
０2%，乳状液就会被破乳或发生转型。
２％只能形成ｗ／o型乳状液。
油相如果少于２5.98%只能形成ｏ/w型实际情况，可能大大超过74。
０2％例如：石蜡油与水仅被一层薄薄的水膜隔开,油相体积分数可高达9９％仍保持ｏ/ｗ型.⑵乳化剂的分子结构和性质a、亲水基、亲油基横截面大小的影响乳化剂中亲水基和疏水基横截面积不相等,其分子犹如一头大一头小的稧子，小的一头可以插入液滴例如:一价的金属盐极性大的横截面积大于非极性碳氢链横截面积,在该类乳化剂作用下容易生成o/w型。
单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理
3．湿固化聚氨酯胶粘剂中异氰酸酯基（ＮCＯ)的含量对胶的性能有较大的影响。一般,NCＯ含量低,预聚体分子量较高，则胶的粘度大,胶的贮存期、适用期和固化时间较短。粘度过大时需加溶剂或增塑剂进行稀释,以使之达到合适的施胶粘度。NＣO含量高，则胶的粘度小，可制得无溶剂单组分胶粘剂,贮存期和固化时间相对较长。湿固化聚氨酯胶粘剂中ＮCO含量通常在2％—１０％之间。ﻫ４.胶层的涂胶量要影响固化时间。涂胶层薄,则固化时间短。在粘接非常干燥的材料或涂胶量多的场合,作为固化剂的水分量相对来说显得不充分,或不易渗透到胶层内部,需很长时间才能完全固化，有的甚至固化不完全。提高固化温度，有利于水分参加反应,缩短固化时间。当被粘材料的含水量过高、空气湿度较大、胶所含的NCO含量较高、固化温度又较高时,胶粘剂固化较快。这种情况下易产生较多的二氧化碳，而使胶层产生泡沫,降低粘合强度。
单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理
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单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理
单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理
湿固化型聚氨酯胶
1．湿固化机理：湿固化型聚氨酯胶粘剂中含有活泼的NCO基团,当暴露于空气中时能与空气中的微量水分子发生反应；粘接时,它能与基材表面吸附的水以及表面存在羟基大呢感活性氢基团发生化学反应，生成脲键结构。因此湿固化型聚氨酯胶粘剂固化后的胶层组成是聚氨酯胶粘剂—聚脲结构。
胶粘剂的组成介绍
胶粘剂的组成介绍胶粘剂是能把两种相同或不同的材料通过粘接作用连接起来，并能满足一定力学性能、物理性能和化学性能要求的一类物质，也称为粘合剂或粘结剂。
采用胶粘剂把材料连接在一起的工艺技术称为粘接技术。
胶粘剂通常由几种材料配制而成。
这些材料按其作用不同，一般分为基料和辅助材料两大类。
基料是在胶粘剂中起粘接作用并赋予胶层一定力学强度的物质，如各种树脂、橡胶、淀粉、蛋白质、磷酸盐、硅酸盐等。
辅助材料是胶粘剂中用以改善主体材料性能或为便于施工而加入的物质，如固化剂、增塑剂和增韧剂、稀释剂和溶剂、填料、偶联剂等。
1、基料在胶粘剂配方中，基料是使两被粘物体结合在一起时起主要作用的成分，它是构成胶粘剂的主体材料。
胶粘剂的性能主要与基料有关。
一般来讲，基料应是具有流动性的液态化合物或能在溶剂、热、压力的作用下具有流动性的化合物。
实际使用中，用做基料的物质有天然高分子物质、无机化合物、合成高分子化合物。
天然高分子物中，如淀粉、蛋白质、天然树脂等均可作为基料，人类应用它们已有数千年历史。
它们一般都是水溶性的，使用方便、价格便宜，且大多是低毒或无毒的；但由于它们受多种自然条件的影响，如地区、季节、气候不同，其性能不一致，因而质量不稳定，且品种单纯，粘接力较低，近几十年来大部分被合成高分子代替。
用做基料的无机化合物有硅酸盐、磷酸盐、硫酸盐、硼酸盐、氧化物等。
虽然它们性脆，然而具有耐高温、不燃烧的特点，某些以无机化合物为基料的胶粘剂耐高温已达到3000℃，这是任何有机基料的胶粘剂所无法比拟的。
热塑性高分子、热固性高分子、合成橡胶等高分子今天已广泛应用在胶粘剂中，是当代胶粘剂中最重要的基料。
合成高分子的迅速发展为胶粘剂的研制和生产提供了丰富的物质基础，促进了粘接强度高、综合性能优良、耐久性好的胶粘剂的快速研制，新胶粘剂品种不断出现。
这使胶粘剂的应用渗透到了国民经济的各个部门。
2、固化剂胶粘剂必须在流动状态涂布并浸润被粘物表面，然后通过适当的方法使其成为固体，才能承受各种负荷，这个过程称为固化。
第四章 胶 粘 剂
CH3
CH3
CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3、CH2
O
聚丙烯酸酯化学
xCH2 CH + COOR1
yCH2
CH3 C + zCH2 COOR2
CH COOH
CH3
CH2 CH
CH2 C
CH2 CH
COOR1 x
4、按用途分类
胶粘剂
结构用－能长期承 受较大负荷，有良好的 耐热、油、水等性能：酚醛-缩醛、 酚醛-丁腈、环氧-丁腈、环氧-尼 龙、环氧-酚醛
非结构用－有一定的胶接强度，随温度上升 粘结力下降：聚醋酸乙烯、聚丙 烯酸酯、橡胶类、热溶胶、虫胶 沥青
特殊用－供某些特殊性能和应用场合用：导 电胶、导热胶、光敏胶、应变胶、 医用胶、耐低温胶、耐高温胶、水 下粘结胶
4.3.4 其他无机胶粘剂
4.4 天然胶粘剂
• 动物胶粘剂 骨胶、酪朊胶、血朊胶、鱼胶、虫胶等。 • 植物胶粘剂 淀粉胶、植物蛋白胶、树脂胶。 • 矿物胶粘剂 硫磺胶粘剂、沥青胶粘剂、蜡质胶粘剂。
4.5 合成聚合物胶粘剂
• 热塑型胶粘剂 • 热固型胶粘剂 • 橡胶类胶粘剂 • 复合胶粘剂
4.5.1 热塑型胶粘剂
固化剂： 是使液态基料通过化学反应，发生聚合、缩 聚或交联反应，转变成高分子量固体，使胶接接头具有 力学强度和稳定性的物质。不同的基料应选用固化快、 质量好、用量少的固化剂。 偶联剂： 分子中含有特殊的极性和非极性基团，能同时
与极性物质和非极性物质产生一定的结合力，改善被 粘物表面性能，增进粘结强度。常用的有硅烷和钛酸 酯两种类型。
细绳状－环氧胶棒、热溶胶
常用胶粘剂
常用胶粘剂(一)壁纸、墙布用胶粘剂这种胶粘剂主要用于壁纸、墙布的裱糊，它的形态有液状的，也有粉末状的。
1．聚乙烯醇胶粘剂它是将聚乙烯醇树脂溶于水后而制成的，俗称“胶水”。
它的外观如白色或微黄色的絮状物，具有芬芳气味，无毒，施涂方便，能在胶合板、水泥砂浆、玻璃等材料表面涂刷。
2．聚乙烯醇缩甲醛胶它又称“108胶”，是以聚乙烯醇与甲醛在酸性介质中进行缩合反应而制得的一种透明水溶液。
无臭、无味、无毒，有良好的粘结性能，粘结强度可达0.9MPa。
它在常温下能长期储存，但在低温状态下易发生冻胶。
聚乙烯醇缩甲醛胶除了可用于壁纸、墙布的裱糊外，还可用作室内外墙面、地面涂料的配置材料。
在普通水泥砂浆内加入108胶后，能增加砂浆与基层的粘结力。
3．聚醋酸乙烯胶粘剂又称“白乳胶”，它是由醋酸乙烯经乳液聚合而制得的一种乳白色的、带酯类芳香的乳状胶液。
它配置方便，常温下固化速度快，胶层的韧性及耐久性好，不易老化，无刺激性臭味，可作为壁纸、墙布、防水涂料和木材的胶结材料，也可作为水泥砂浆的增强剂。
4.801胶801胶是由聚乙烯醇与甲醛在酸性介质中经缩聚反应，再经氨基化后而制得的。
它是一种微黄色或五色透明的胶体，具有无毒、不燃、无刺激性气味等特点，它的耐磨性、剥离强度及其它性能均优于108胶。
5．墙纸专用胶粉(粉末壁纸胶)粉末壁纸胶是一种粉末状的固体，能在冷水中溶解，使用前将胶粉以1：17的比例与清水搅匀混合，搅拌10min后形成糊状时即可使用。
这种胶粘剂的粘度适中，无毒、无味、防潮、防霉、干后无色，不污染墙纸，并具有使用方便，便于包装运输等优点。
它可用于各类基层的墙纸及墙布的粘贴。
(二)塑料地板胶粘剂塑料地板胶粘剂属非结构型胶粘剂，具有一定的粘结力，能将塑料地板牢固地粘结在各类基层上，施工方便。
它对塑料地板无溶解或溶胀作用，能保证塑料地板粘结后的平整程度，并有一定的耐热性、耐水性和储存稳定性。
常用的塑料地板胶粘剂有聚醋酸乙烯类、合成橡胶类、聚氨酯类、环氧树脂类等。
(精细化工概论课件)02chap4合成胶粘剂
名称 乙二胺、二乙烯三胺
三乙烯四胺 芳胺（间苯二胺）
性能 常温快速固化、有毒， 固化树脂耐热差 中温固化，固化树脂耐热较好
例：分子量为340的环氧树脂，若分子两端均为环氧基， 则其环氧当量： C=100/0.58=172.4g/mol
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环氧值A的意义
环氧树脂的分子量越小，环氧值越大，环氧树脂中 含有环氧基的量越多，环氧树脂交联固化密度高、刚性 大、柔韧性小，适于作胶粘剂。
环氧树脂的分子量越大，环氧值越小，环氧树脂中 含有环氧基的量越少，环氧树脂交联固化密度低、刚性 小、柔韧性好，适于作涂料。
更高的机械强度、耐热性、耐磨性
用于电子、电器
29
④ 潜伏性固化剂
咪唑类：120℃固化、低毒、固化树脂性能
好、用量少
双氰胺：180℃固化，需要加固化促进剂 应 用：制备单组分环氧树脂胶粘剂，在高
温下，与环氧树脂进行固化反应。
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固化剂的种类 按固化温度可把固化剂分为四类： 低温固化剂－室温以下； 室温固化剂－室温～50℃； 中温固化剂－50～100℃； 高温固化剂－100℃以上。
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固化剂的种类
① 有机多元胺类 ② 低分子聚酰胺
（70％）
③ 酸酐类（20％）
④ 潜伏性固化剂
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① 有机多元胺类
胺类是环氧树脂最常用的固化剂，与环氧树 脂通过加成反应固化。用于土木建筑等。
名称
性能
乙二胺、二亚乙基三胺 常温快速固化、有毒，
三亚乙基四胺（三乙烯四胺）固化树脂耐热差
芳胺（间苯二胺）
注、修补 电子元器件灌封胶 蜂窝夹层结构胶接：机翼蒙皮
家用
7
8
1、环氧树脂（epoxy resins) ① 定义
常用无机胶黏剂及合成胶黏剂种类介绍
胶接(粘合、粘接、胶结、胶粘)是指同质或异质物体表面用胶黏剂连接在一起的技术，具有应力分布连续，重量轻，或密封，多数工艺温度低等特点。
(1)无机胶黏剂①硅酸盐类这类胶黏剂应用最多的是水玻璃，即硅酸钠，俗称泡花碱。
它易溶于水，有较好的粘接能力和耐热性能。
它用于纸制品、木材、玻璃等的粘接，也可用作耐火材料和铸造工业的胶黏剂。
水玻璃的缺点是接触减液会失去粘接能力。
由玻璃釉渣粉和水玻璃调和而成的胶黏剂，可用于陶瓷和金属的粘接。
水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙和铝酸三钙，它是建筑工业上使用最普遍的胶黏剂。
②磷酸盐类这类胶黏剂中应用比较多的是氧化铜-磷酸胶，它是一种双组分室温固化的胶黏剂。
例如某一种胶：甲组分是通过300目的灰黑色氧化铜粉末，乙组分是在密度为1.7g/cm3的100mL磷酸中溶有5g氢氧化铝的磷酸铝溶液。
使用时按甲：乙为(3.5～4g)：1mL 的比例调和到呈黏稠状，用玻棒能拉成10mm左右的丝为宜。
操作时要迅速涂布在清洁和干燥的被粘材料上，黏合后在室温下放置2?3h等它初步凝固，再送到80℃的供箱里保温2～4h，即粘接牢固。
此胶的缺点是脆性较大，粘接时以采用套接为宜，不适用于平面粘接。
常用于刀具、钻头、管件、砂轮的粘接，也用于汽缸盖和轴的修复等。
(2)合成胶黏剂①聚醋酸乙烯酯聚醋酸乙烯酯乳液是醋酸乙烯的聚合物，它就是市售的白乳胶。
这种胶黏剂能在室温下自干，化学稳定性好，容易跟填料、增塑剂等相互混合，粘接度可自由调节，有较好的早期粘接强度。
它可以单独使用，或者跟脲醛树脂混合使用。
主要用于粘接木器制品，如装饰板和木材、木材和纸、木材和泡沫塑料，以及入造革的黏合加工。
特别是在家具制造、门窗组合等场合使用极为普遍，还可以作卷烟胶。
②环氧胶黏剂环氧胶黏剂的主要成分是环氧树脂。
它有较高的粘接强度、良好的电绝缘性能和机械性能，适用于受力部位的粘接。
环氧胶黏剂因配方不同，可制得室温固化和加热固化两种胶，主要用来粘接金属、玻璃、陶瓷、橡胶、木材、塑料等。
粘合剂介绍
粘合剂介绍胶粘剂的定义和历史定义：胶粘剂又称粘合剂，简称胶（bonding agent, adhesive），是使物体与另一物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学性能方面，能满足实际需要的各项要求。
能有效的将物料粘结在一起。
历史：考古学证据显示粘合剂的应用历史已经超过6000多年，我们可以看到在博物馆里展出的许多物体在经过3000多年后依然由粘合剂固定在一起。
进入20世纪，人类发明了应用高分子化学和石油化学制造的“合成粘结剂”，其种类繁多，粘结力强。
产量也有了飞跃发展。
胶粘剂的应用和分类应用：电子，汽车，工业，化工，建筑业等各个领域都有用到胶粘剂。
分类：胶粘剂种类繁多，组分各异，有不同的分类方法。
1 按化学类型分类无机胶粘剂（sauereisen的高温水泥）有机胶粘剂：分为天然胶粘剂和合成胶粘剂合成胶粘剂按化学成分主要分为：Epoxy, PU, Silicone, Acrylic, etc.2 按物理形态分类水基型：基料分散于水中形成水溶液或乳液，水挥发而固化。
溶液型：基料在可挥发溶剂中配成一定黏度的溶液，靠溶剂挥发而固化。
膏状和糊状：基料在可挥发溶剂中配成高黏度的胶粘剂，用于密封和嵌缝。
固体型：把热塑性合成树脂制成粒状或块状，加热熔融，冷却时固化。
膜状：将胶粘剂涂于基材上，呈薄膜状胶带3 按固化方式分类热固化：通过加热的方式使粘合剂发生聚合反应而固化，温度和时间根据不同的产品有很大区别。
湿气固化：与空气中的水汽发生聚合反应达到固化。
UV固化：光引发剂紫外光照射下，形成自由基或阳离子从而引发粘合剂的聚合反应而固化。
厌氧固化：在隔绝空气的条件下，发生自由基聚合反应，空气存在会阻碍聚合反应。
催化固化：在催化剂作用下使粘合剂发生聚合反应达到固化。
4 按工艺分类粘合剂（Adhesive）：特殊有导电胶，导热胶，芯片的粘结。
合成树脂胶黏剂(二)
（4）按照固化方式进行分类
① 热固性聚氨酯胶黏剂 ② 常温固化型聚氨酯胶黏剂 ③ 湿固化型聚氨酯胶黏剂 ④ 紫外光固化型聚氨酯胶黏剂
（5） 按照用途进行分类
通用型聚氨酯胶黏剂、食品包装用聚氨酯胶黏剂、鞋用 聚氨酯胶黏剂、木材加工用聚氨酯胶黏剂、建筑用聚氨酯 胶黏剂、结构用聚氨酯胶黏剂等。
基含—OH的聚酯、聚醚与固化剂并用，以改善预聚体胶
的弹性。
• 当预聚体—NCO含量低时，可以用多官能度的胺类
或醇类，以获得高度交联的聚氨酯。
2. 聚氨酯胶黏剂的胶接机理
对固体材料进行粘接必须满足下列条件： （a）接触角尽可能小，到达完全润湿； （b）对基材表面进行必要处理，清除“弱界面层”，并赋 予适当的粗糙度。
到很大的改善。 EVA乳液具有较低的成膜温度，机械性能好、储存性能稳 定等特点；另外，EVA胶膜具有较好的耐水、耐酸碱性能， 对氧、臭氧，紫外线都很稳定。因此，其广泛应用于建筑、纺 织包装等行业。
目前商品化的乙酸乙烯酯—乙烯共聚物可分为三类。
（1）低VAc含量(约10％～40％)的共聚物(EVA) 这些乙烯为主要单体组分的共聚物用作热熔胶。它们在高 压下用本体聚合法制造 。
物质发生反应。
•
常用的异氰酸酯主要有芳香族类和脂肪类两种。
• 芳香族类的主要有：TDI（2, 4—甲苯二异氰酸酯或2, 6—
甲苯二异氰酸酯）、MDI（二苯基甲烷- 4, 4’二异氰酸
酯）、NDI （1, 5—萘二异氰酸酯）、PAPI（多亚甲基多
苯基多异氰酸酯）等； • 脂肪族类的主要有：HDI（六亚甲基二异氰酸酯）、 HMDI（二环己基甲烷- 4, 4’-二异氰酸酯）、IPDI（异佛 尔酮二异氰酸酯）等。
各种胶黏剂配方及其用途
目录金属制品用胶黏剂 (1)钢铁制品用胶黏剂 (1)铝及其合金制品用胶黏剂 (4)各种金属制品粘接用胶黏剂 (10)塑料制品用胶黏剂 (29)纤维素塑料制品用胶黍剂 (29)聚氯乙烯与其他材料粘接用胶黏剂 (30)聚苯乙烯制品用胶黏剂 (37)ABS塑料制品用胶黏剂 (38)有机玻璃用胶黏剂 (39)聚酯和聚碳酸酯制品用胶黏剂 (43)尼龙制品用胶黏剂 (45)玻璃钢制品用胶黏剂 (45)其他塑料制品用胶黏剂 (49)陶瓷及玻璃制品用胶黏剂 (55)陶瓷与其他材料粘接用胶黏剂 (55)玻璃与其他材料粘接用胶黏剂 (63)复合材料用胶黏剂 (64)金属与塑料制品粘接用胶黏剂 (64)金属与橡胶制品粘接用胶黏剂 (83)橡胶与塑料、织物粘接用黏剂 (91)织物用胶黏剂 (102)无纺织物用胶黏剂 (102)植绒、织物用胶黏剂 (104)服装用胶黏剂 (112)制鞋用胶黏剂 (113)皮鞋及皮革制品用胶黏剂 (113)胶鞋用胶黏剂 (119)塑料鞋用胶黏剂 (121)混合材料鞋用胶黏剂 (124)包装材料用胶黏剂 (126)纸制品用胶黏剂 (126)复合薄膜材料用胶黏剂 (137)封口、标签用胶黏剂 (141)木材加工用胶黏剂 (143)板材制造、粘接用胶黏剂 (143)木材及与其他材料粘接用胶黏剂 (153)建筑用胶黏剂 (164)建筑复合材料用胶黏剂 (164)建筑结构件用胶黏剂 (165)建筑内部装饰用胶黏剂 (170)机械设备用胶黏剂 (175)铸造用胶黏剂 (175)机床用胶黏剂 (176)农业机械用胶黏剂 (188)工具用胶黏剂 (192)特种用途胶黏剂 (193)阻燃胶197热熔胶202耐低温胶 (205)油面胶208点焊胶210应变胶和蠕变胶 (214)金属填补胶 (218)耐磨胶和制动胶 (219)导电胶和导磁胶 (220)光敏胶228多用途胶黏剂 (231)环氧树脂、改性环氧树脂胶黏剂 (231)聚氨酯胶黏 (245)不饱和聚酯胶黏剂 (248)聚乙烯醇缩醛胶黏剂 (249)酚醛树脂胶黏剂 (252)丙烯酸酯胶黏 (256)α-氰基丙烯酸酯胶黏剂 (259)丁腈、丁苯橡胶胶黏剂 (262)聚硫胶黏剂和硅橡胶胶黏剂 (263)天然橡胶胶黏剂 (264)金属制品用胶黏剂钢铁制品用胶黏剂用途本胶用于铁、钢等金属粘接。
精细化学品化学第九章胶黏剂
机械连接力和摩擦力有关。
缺点： 对非多孔材料黏结无法解释。
吸附理论
金属粘接
•胶接作用是胶粘剂分子与被胶接物分子界 面发生吸附作用。（物理吸附和化学吸附） •特点： 1. 范德华力和氢键力 2. 具有热力学平衡 3. 根据胶接功可计算胶接强度 4. 润湿影响胶接强度
推论
必要非充分条件
胶粘剂湿润被 胶接材料的表面
塑料地板胶 无毒、耐热、耐低温
家用胶粘剂
耐燃、耐候、耐油
热固性树脂胶粘剂
液态树脂经聚合反应交连成网状结构，形成 不溶、不熔的固体。 粘附性好，具有较好的机械强度、耐热、耐 化学性、耐冲击和弯曲性能较差。 主要包括酚醛树脂、三聚氰胺—甲醛树脂、 脲醛树脂、环氧树脂等。
酚醛树脂胶粘剂
由酚类和醛类聚合而成，工业上用的有两大 类：线性和热固性酚醛树脂
801
名称 氯丁胶粘剂 硬材料粘结剂 氯丁胶粘剂
胶粘剂 PVC地板胶粘剂
强力胶
特点
耐湿、耐老化 干燥快、初粘强度大、
胶膜柔软 无毒、粘性强 无毒、无味、耐温、
不燃 初粘强度高，耐冲击、
7
名称 胶粘剂 压敏粘合剂
特点 强度高，耐酸、耐碱 耐水、酸、碱、老化、
8123 PVC地板胶粘剂 无毒、耐热、耐低温
1 可提供均匀的应力分布和较大的应力承载面； 2 可连接任何形状的薄壁和厚壁制品； 3 可连接相同或不同的材料； 4 可防止不同材料间的腐蚀或电化学腐蚀； 5 耐疲劳和耐周期载荷性好； 6 可提供光滑平整的外表面接头； 7 可提供耐外界环境变化的接头；
8 隔热性和电绝缘性好； 9 粘接固化所需热量很低，不会降低被粘接物 的强度特性； 10 减震和耐冲击性好； 11 在零部件缺损、尺寸超差、断裂、划伤或设 备“滴、冒、漏、渗”缺陷修复中工艺性好， 施工简单，省时省力。经济效益显著； 12 可提供引人注目的强度/质量比(比强度)； 13 与机械紧固相比。速度快、价格便宜。
14种胶粘剂通用配方
14 种胶粘剂通用配方[ 配方1]豆胶豆粉100水300石灰乳（石灰：水=1：4）20 氢氧化钠（30%）20硅酸钠（40波美度）40此配方中，豆粉一般都是油脂厂的副产品。
通常所用的原粉为大豆，也有混合部分黑豆，经过选豆、去皮、榨油、粉碎而得。
配制时，先将水放入调胶机中，在搅拌下加入豆粉，再依次加入石灰乳、氢氧化钠、硅酸钠（水玻璃），混合均匀后即可。
豆胶是非耐水性胶，主要用于胶合板的生产。
豆胶制成胶合板的干状抗剪强度可达1-2MPa。
[ 配方2]豆胶豆蛋白（干粉）100水700石灰乳（石灰：水=1：4）60氢氧化钠（30%）20硅酸钠（40波美度）48干酪素（乳酪素）20 此配方中，豆蛋白由粉丝、豆腐等豆制品下脚提制，即将下脚经粉碎、浸出、澄清、沉淀、过滤而得。
加入干酪素主要为了增加液胶的延展性，提高胶接强度。
豆胶可用于热压胶合木材，也可用于冷压有合木材（但压后需加热干燥）。
胶合时对单板含水率有一定要求，一般热压要求含水率不大于10%，冷压不大于15%。
豆胶在涂胶后需陈化15-20min,以提高胶接强度。
[ 配方3]血胶血液（蛋白质含量14%）100 石灰乳（石灰：水=1：4） 3 氢氧化钠（30%）3硅酸钠（40波美度）4氨水（50%）4此配方中，血液为猪血等动物血，经加入阻止凝血酶活动的稳定剂或经脱纤及加入防腐剂而得。
配制时，先将血液加入调胶机中，再依次加入石灰乳、氢氧化钠、硅酸钠和氨水，搅拌均匀即可。
配制时如升高温度可加速成胶，最适宜的温度为28-30 °C。
血胶为耐水性胶，主要用于生产胶合板。
其耐水性及胶接强度在蛋白质类胶粘剂中属最优良的品种。
使用血胶制成的胶合板，在室温水中浸泡24h 后，胶接强度仍能保持1."2-1."5MPa。
其挠曲也优于脲醛树脂制成的胶合板。
［配方4］血胶血粉（蛋白质含量大于75%）100水400氢氧化钠（30%）12."5石灰乳（石灰：水=1：4）5硅酸钠（40波美度）5此配方中，血粉是在经脱纤后的血液中加入防腐剂，再经干燥而得的。
合成板用胶粘剂
合成板用胶粘剂综合利用了化学与物理的优势，合成板用胶粘剂逐渐成为了一种绿色环保的环保材料，其在建筑装饰材料、家具、地板等领域的应用越来越广泛。
本文将重点介绍合成板用胶粘剂的种类、特性、应用及发展趋势。
一、合成板用胶粘剂的种类合成板用胶粘剂主要包括尿素醛树脂、酚醛树脂、酚醛脲醛树脂、氨醛树脂、三聚氰胺树脂、氧化镁以及粘合剂和填充剂等。
尿素醛树脂是一种热固性树脂，具有优异的耐水性、耐湿性和抗弯曲性能，常用于生产三聚氰胺板、中密度纤维板和刨花板等。
酚醛树脂是一种高分子自由基和热稳定性好的热固性树脂，广泛应用于生产酚醛树脂纸质层压板、酚醛麻质板和各种防腐木材等。
酚醛脲醛树脂是一种新型树脂，具有优异的粘接性能和热稳定性，适用于生产防水胶合板、防潮板和抗冲板等。
氨醛树脂是一种稀释性胶粘剂，主要用于生产胶合板、刨花板和三聚氰胺板等。
三聚氰胺树脂是一种高强度和高硬度的树脂，具有优异的耐水性和耐热性，被广泛用于生产三聚氰胺板、密度板和中纤板等。
氧化镁是一种无机粘合剂，具有高抗拉强度和高温稳定性，适用于生产超硬密度板、耐磨板和防火板等。
此外，粘合剂和填充剂也是合成板用胶粘剂的重要组成部分，它们可提高胶粘剂的粘接性能和性能稳定性。
二、合成板用胶粘剂的特性合成板用胶粘剂具有以下显著特性：1. 耐水性和耐湿性优异：合成板用胶粘剂在潮湿环境下能保持较好的粘接性能，不易受潮变形和发霉变质。
2. 抗弯曲性能好：合成板用胶粘剂在弯曲变形和拉伸变形时，能够有效抵抗变形和断裂，增强了合成板的力学性能。
3. 粘接性能优良：合成板用胶粘剂能够牢固粘接各种基材，保证了合成板的整体性能和稳定性。
4. 热稳定性好：合成板用胶粘剂在高温下不易软化和变质，不易逐渐失去粘接性能。
5. 环保性好：部分合成板用胶粘剂采用了无甲醛、无苯酚、无重金属等环保原料，符合国家环保标准，对人体和环境无害。
6. 成本低：合成板用胶粘剂的生产成本较低，具有良好的经济性和社会效益。
合成板用胶粘剂
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合成板是通过将木材碎片、木屑或其他木材纤维与树脂粘合剂混合，并在高温高压下制成的板材。
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用量,g
10 0.2 适量 1
按公式计算
作用
基料 填料 溶剂或稀释剂 增塑剂
固化剂
26
四、胶接机理 ① 胶粘剂对被粘物表面的润湿 ② 胶粘剂分子向被粘物体表面移动、扩散和渗透 ③ 胶粘剂与被粘材料形成物理、化学和机械结合
的粘合力
27
① 胶粘剂对被粘物表面的润湿
接触角
如果 90o < <180o 不润湿
建筑 纸制品及包装
制鞋 木工
织物 胶粘带和标签
运输 印刷订书
49.4（万吨） 12.0 8.5 7.3
6.55 5.14 3.05 0.45
58
在木材工业上使用胶粘剂约占全部胶粘剂产量60%左右
酚醛树脂
木
脲醛树脂
材 胶 粘
聚醋酸乙烯酯 三聚氰胺甲醛
剂
间苯二酚—甲醛
氯丁胶
59
主要用于室内装饰和密封,各种构件、塑料地板、地 毯、陶瓷瓦、壁纸等粘贴.
1957 60年代
未来
发展历程
酚醛胶
胶合板
酚醛聚乙烯缩醛 环氧树酯
聚醋酸乙烯 PU
氰基丙烯酸酯
飞机主翼 结构型
包装 制鞋 快速
热熔胶
热熔型、反应型和水基型 天然胶改性
63
作业 1. 胶粘剂的组成及其作用？ 2. 胶粘剂的分类？ 3. 胶粘剂的胶接工艺？ 4. 胶接过程原理？
64
再 见
渗透－胶粘剂向被粘物表面空隙渗透，增大接触面积，
产生机械结合力。
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③ 形成粘合力
胶粘剂与被粘物在界面上的作用力和连接力。 ➢ 化学键力 ➢ 分子间的作用力 ➢ 机械作用力
32
➢化学键力 共价键、配位键、离子键、金属键，键能大、牢固。
RH+O C N 被 粘 物胶 粘 剂
O RCN H
共 价 键 连 接
酚醛、环氧等。 ✓热熔冷硬化：将固体胶粘剂加热熔融后粘
结，冷却固化。EVA热熔胶。 ✓压敏粘接：压敏胶带 ✓辐射固化：紫外光固化胶
10
三、 组成及其作用
1. 基料 (binder) 2. 填料(filler) 3. 溶剂或稀释剂(solvent & diluent) 4. 助剂
11
三、 组成及其作用
36
胶层
被粘物
粘接接头
37
1.胶粘剂的选择 1) 根据被粘物的性质
材料
表面性状
胶粘剂种类
金属
表面致密、坚硬、 强度高的热固性胶粘剂
极性大
环氧胶、酚醛胶、聚氨酯胶、丙烯
酸酯胶、热熔胶、无机胶
陶瓷、玻璃 表面致密、坚硬、 韧性好的室温固化热固性胶
脆性大
环氧胶、聚氨酯胶、丙烯酸酯胶
38
1) 根据被粘物的性质
41
使用温度
–70℃以下——耐低温或超低温胶粘剂，如环氧－聚氨酯 胶、聚氨酯胶和环氧－尼龙胶等；
100℃以下——普通环氧树脂胶、α-氰基丙烯酸酯胶和氯 丁胶；
100～200℃——耐热环氧树脂或酚醛－丁腈胶； 200～300℃——聚酰亚胺胶或聚苯并咪唑胶。
42
3) 其他条件
✓经济合理 ✓粘接工艺过程的可操作性 ✓减少毒害，应用热熔胶、乳液 胶、压敏胶等
2、按用途 通用胶－ 金属、塑料、织物、纸品、制鞋、木工、
建筑、汽车、飞机、电子原件等用胶。
特种胶－ 导电胶、导磁胶、耐高温胶、减振胶、
半导体胶、牙科用胶、外科用胶等。
7
3、按胶接强度
结构胶粘剂－ 用于受力结构件的连接、能够长期承受 规定应力和环境作用的胶粘剂。环氧树 脂、酚醛树脂、用于飞机结构部件粘接 的环氧－丁腈型胶粘剂。
19
4、助剂
✓固化剂----直接参与化学反应，使低分子量聚合物 或线形聚合物交联反应固化成网状体型结构，成为 不溶不熔胶层的物质。 例如：环氧树脂的固化剂。
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增塑剂(plasticizer)
凡添加到聚合物体系中，能使聚合物体系增 加塑性的物质可称之为增塑剂。
21
增塑剂(plasticizer)
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合成胶粘剂
热塑性－聚醋酸乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩醛类
树脂型
聚丙烯酸类、聚酰胺、聚乙烯类、纤维素 类、饱和聚酯、聚氨酯、聚氯乙烯类等
热固性－尿醛树脂、蜜胺树脂、酚醛树脂、间苯二 酚甲醛树脂、环氧树脂、不饱和树脂、聚 异氰酸酯、聚酰亚胺、聚苯并咪唑
橡胶型－氯丁橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、聚 硫橡胶、羟基橡胶、有机硅橡胶、热塑性橡胶
胶粘剂 被粘物
28
表面润湿
如果 0o < <90o 能润湿
液体 < 基材
胶粘剂
被粘物
29
表面润湿
如果 =0o 完全润湿
胶粘剂
被粘物
对被粘物进行表面处理、降低胶液的表面张力和粘 度有利于被粘物表面的润湿。
30
② 胶粘剂分子的移动、扩散和渗透 胶粘剂分子热运动向被粘物的分子移动和扩散，使
分子间的距离小于1nm。
4. 助剂 ➢ 固化剂（curing agent） ➢ 增塑剂(plasticizer) ➢ 增韧剂 ➢ 偶联剂(coupling agent)
12
1、基料(binder)
定义：起粘结作用并赋予机械强度的主要成分。 种类：合成或天然树脂、合成橡胶、无机物等。
聚合物的分子量和分子量分布、流变性、极性、结晶性 等影响胶粘剂的胶接强度。
材料 热固性塑料 热塑性塑料
性质
聚乙烯、聚丙烯、 非极性难粘接
聚四氟乙烯
需经表面处理提 高表面自由能
胶粘剂种类
环氧胶、酚醛胶、聚氨酯胶、 丙烯酸酯胶
环氧胶、酚醛胶、聚氨酯胶、 丙烯酸酯胶、氯丁胶、热熔 胶
乙烯-醋酸乙烯共聚物热熔 胶或环氧胶
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2) 根据粘接接头的使用环境
粘接强度要求不高——非结构胶 粘接强度要求高的结构件——结构胶 耐热和抗蠕变——热固性树脂胶 冷热交变频繁——韧性好的树脂－橡胶复合型胶 耐疲劳——橡胶胶粘剂
作用 ✓提高弹性和耐寒性 ✓改善胶层刚性、抗冲击性
用量：低于20%，与基料相容性和持久性好。 常用增塑剂：邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类等高沸点 溶剂。
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增韧剂
作用 ✓改进胶粘剂的脆性 ✓提高胶层抗冲击强度和伸长率 ✓提高柔韧性和耐低温性等
常用增韧剂：聚酰胺树脂、不饱和聚酯树脂等。
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偶联剂(coupling agent)
包括
胶层和被粘物的内聚强度 胶层与被粘面间的粘附强度
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粘接破坏类型 粘附破坏－胶层或被粘物界面处发 生目视可见的破坏现象。
内聚破坏－胶粘剂或被粘物发生目 视可见的破坏现象。
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七、胶粘剂发展
世界合成胶粘剂销售额最高的10家公司： 汉 高 、 汽 巴 精 化 、 阿 托 、 国 民 淀 粉 、 3M 、 富 乐 、
聚氨酯（PU）粘结木材、皮革
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➢分子间的作用力 范德华力和氢键力，作用距离为0.3～0.5nm. 环氧树酯胶固化后分子中的羟基（OH）与玻璃、
陶瓷、金属氧化层的O原子。
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➢机械作用力
嵌装
钩合
锚合 钉合 树根固定
各种机械连接的模型
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五、 粘接工艺
1.胶粘剂的选择 2.胶接接头的设计 3.表面处理 4.调胶 5.涂胶 6.固化
常用偶联剂：有机聚硅氧烷偶联剂。
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偶联剂(coupling agent)
偶联剂作用机理： 分子同时具有极性和非极性部分，同时与极
性和非极性物质产生结合力，增加粘接材料与胶 粘剂之间的粘接力、提高耐水、耐热等性能。
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环氧树脂胶粘剂 （万能胶）
试剂 A组分 E51环氧树脂 石英粉 乙二醇单丁醚 邻苯二甲酸二丁酯 B组分 三乙烯四胺
材料
表面性状
1.胶粘剂的选择
木材、纸张、 多孔易吸收
织物
胶粘剂种类
应用粘度较大的环氧胶、 白乳胶、脲醛胶、氯丁胶、 热熔胶等。
皮革、合成革 细孔的极性易挠
曲材料
橡胶
弹性大，易挠曲
选用柔性或弹性胶粘剂
氯丁胶、聚氨酯胶 环氧－酰胺胶、氯丁胶、 聚氨酯胶、丁腈胶
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1.胶粘剂的选择
1) 根据被粘物的性质
Findley ,Bostik, Total Konishi, Morton.占世界总销售 额的35%，前二十位企业占48%。
汉高公司年销售额已超过25亿美元。发达国家合成胶 粘剂的产量增长率虽然不高，但是销售额增长很快，主要 是开发高性能的合成胶粘剂带来的巨大经济效益。
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我国胶粘剂概况
我国胶粘剂企业750家（1800家），品种3500，400万吨/年。
、固化剂、促进剂顺序调配，加入填 料时应事先进行除油和干燥。
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涂胶 方法
5．涂胶与晾置
刷胶（最常用） 刮胶（一般平面零件） 喷胶（薄胶层涂布） 浸胶 注胶 辊胶 热熔枪（热熔胶涂布） 手工敷（贴胶膜） 热压粘贴（提高贴膜质量）
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涂胶遍数 环氧胶1遍，一般2～3遍，前遍溶剂基本
挥发后，再涂下一遍。 涂胶量
3. 被粘物的表面处理 除去粘接表面上的污物及疏松层，增加 粘接的表面积、提高表面粗糙度。 ①表面清洗（溶剂、汽油、碱及清洗剂超声波） ②机械处理（砂布打磨） ③化学处理（金属化学除锈） ④非极性材料表面处理（聚乙烯、聚四氟乙烯） ⑤偶联剂处理（玻璃表面处理）
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4．胶粘剂的调配
调配顺序 一般按粘料、稀释剂、增韧剂、填料
聚醋酸乙烯酯
聚丙烯酸酯
建 筑
氯丁胶
胶
环氧胶
粘 剂
聚酯
聚硅烷（在潮湿的条件下）
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