胶粘剂发展与应用ppt课件
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第七章 胶粘剂

橡胶型:氯丁胶,丁苯胶,再生胶,丁晴胶 树脂型 热固型:脲醛树脂,酚醛树脂,环氧树脂 热塑型:聚氨酯、聚酰胺、聚醋酸乙烯 混合型:酚醛—氯丁胶,环氧—氯丁胶等
2.按形态分类
溶液型 水溶型 溶剂型
树脂分散液→乳液 橡胶分散液→ 胶乳
乳液型
胶粘剂 固体型
粉末型
膏糊型
薄膜型
3.按固化形式分类
挥发、渗透型 胶粘剂 反应型 单组分 双组分 多组分 溶剂型 乳液型
促 进 剂 D M
白胶浆的配方
原 料 名 称 天 硫 然 胶 磺 重量份数 100 2.4 0.4 0.4 0.6 原 料 名 称 重量份数 氧 化 锌 硬 脂 酸 碳 酸 钙 立 德 粉 汽 油 2.6 1 132 10.4 适量
促 进 剂 D 促 进 剂 M 促进剂 DM
单组份硫化汽油胶配方
胶接接头的破坏
(a )
(b)
()
(d)
被粘物 内聚破坏
界面破坏 混合破坏
二、被粘物的表面层结构和性质
内外不同 高低不平 形态不同 易污染
表面层
三、胶粘剂对被粘物表面的浸润
液体在固体表面接触面自动增大的过程
浸润
粘接作用的形成 粘接力
1.胶粘剂对被粘物表面的浸润
γL
γL
O
θ γsL
液体在固体表面的浸润
(6)接枝型氯丁胶胶粘剂
氯丁胶 100 甲基丙烯酸甲酯 70~100 过氧化苯甲酰(BPO) 1~1.5 对苯二酚 1 甲苯 600~630 防老剂D 1~1.15 增粘树脂 70~120
CR/MMA接枝胶粘剂应用
PVC人造革 PVC底 PU底 TPR底 SBS底 EVA泡沫底
+
胶粘剂优秀课件

1
防腐蚀
2
用于军事领域
3
用作生物医用
4
防恐反恐
第三章 胶粘剂
胶粘剂发展趋势
❖发展无溶剂性胶粘剂 ❖发展纳米胶粘剂 ❖发展多功能胶粘剂 ❖发展军事、国防用胶粘剂
第三章 胶粘剂
发展无溶剂不仅危害人 的身心健康,而且会破坏大气层中的 臭氧层。
➢胶粘剂工业新的发展趋势,即向无溶
剂的胶粘剂发展。
发展纳米胶粘剂
❖纳米胶粘剂是材料领域的重要组 成部分,发展纳米胶粘剂,有可能在 席卷全球的“纳米经济”急战中, 抢夺一个技术制高点。
❖纳米胶粘剂将成为一颗耀眼的新 的科技明星。
发展多功能胶粘剂
❖当一种胶粘剂同时具有多种功能的时 候,它的应用价值往往陡增,所以多功 能胶粘剂是胶粘剂工业的发展趋势之 一。
❖粘附力(practical adhesion):强度由被 粘物和胶粘剂的力学性能决定。
第三章 胶粘剂
胶粘剂的固化
❖ 固化:通过适当方法使胶层由液态变成固态的过程。
热熔胶的固化
按
溶液型胶的固化
固
化
乳液型胶的固化
方
增塑糊型胶粘剂的固化
式
反应型胶粘剂的固化
第三章 胶粘剂
3.2 粘结接头的设计
❖1 接头及其受力情况:相当复杂,主要机械力
度关系。 3. 解释不了对于高分子化合物极性过大,反
而胶接强度降低。 4. 解释不了水的影响。
第三章 胶粘剂
静电理论
❖ 该理论认为:在胶接接头中存在双电层,胶接 力来自双电层的静电引力。
❖ 胶接功等于电容器瞬间放电的能量,计算公式
如下:
WA
2Q2
h
WA--胶接功;Q--电荷表面密度; h--放电距离;ε--介质的介电常数
胶黏剂与粘接技术原理(PPT课件)

17
二、扩散理论
两种聚合物在具有相容性的前提下,当它们相互紧 密接触时,由于分子的布朗运动或链段的旋摆产生相互 扩散现象。这种扩散作用是穿越胶粘剂、被粘物的界面 交织进行的。扩散的结果导致界面的消失和过渡区的产 生,由此形成粘接。
当胶粘剂和被粘物都是具有能够运动的长链大分子聚 合物时,粘接体系借助扩散理论基本是适用的。热塑性 塑料的溶剂粘接和热焊接可以认为是分子扩散的结果。
许多合成胶粘剂都容易润湿金属被粘物,而多数固 体被粘物的表面张力都小于胶粘剂的表面张力。这就是 环氧树脂胶粘剂对金属粘接极好的原因,而对于未经处 理的聚合物,如聚乙烯、聚丙烯和氟塑料很难粘接。
14
1.2 粘接机理
为满足第二个条件,固化后应形成跨过界面的粘
接力,而此力的本质和大小对粘接效果都是极重要 的。目前主要有四种理论解释粘接力产生机理:
(1)机械互锁理论; (抛锚理论) (2)扩散理论; (3)电子理论(静电); (4)吸附理论。
15
一、机械作用力理论
胶粘剂渗透到被粘物表面的缝隙或凹凸之处,固化后在 界面区产生了啮合力,其本质是摩擦力。
要求:a胶粘剂必须渗入被粘物表面的空隙内 b排除其界面上吸附的空气
在粘合多孔材料、纸张、织物等时,机构连接力是很重 要的因素,但对某些坚实而光滑的表面,这种作用并不显 著。从物理化学观点看,机械作用并不是产生粘接力的因 素,而是增加粘接效果的一种方法。
分子间作用力是提供粘接力的因素,但不是唯一因素。 在某些特殊情况下,其他因素也能起主导作用。
缺点:理论与实际的差距,只有物理吸附,其他物理吸附 比胶黏剂容易 要求:充分润湿,亲密接触
20
化学键形成理论
化学键理论认为胶粘剂与被粘物之间除分子力间外,有时 还有化学键产生:1)离子键 2)共价键 3)金属键
二、扩散理论
两种聚合物在具有相容性的前提下,当它们相互紧 密接触时,由于分子的布朗运动或链段的旋摆产生相互 扩散现象。这种扩散作用是穿越胶粘剂、被粘物的界面 交织进行的。扩散的结果导致界面的消失和过渡区的产 生,由此形成粘接。
当胶粘剂和被粘物都是具有能够运动的长链大分子聚 合物时,粘接体系借助扩散理论基本是适用的。热塑性 塑料的溶剂粘接和热焊接可以认为是分子扩散的结果。
许多合成胶粘剂都容易润湿金属被粘物,而多数固 体被粘物的表面张力都小于胶粘剂的表面张力。这就是 环氧树脂胶粘剂对金属粘接极好的原因,而对于未经处 理的聚合物,如聚乙烯、聚丙烯和氟塑料很难粘接。
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1.2 粘接机理
为满足第二个条件,固化后应形成跨过界面的粘
接力,而此力的本质和大小对粘接效果都是极重要 的。目前主要有四种理论解释粘接力产生机理:
(1)机械互锁理论; (抛锚理论) (2)扩散理论; (3)电子理论(静电); (4)吸附理论。
15
一、机械作用力理论
胶粘剂渗透到被粘物表面的缝隙或凹凸之处,固化后在 界面区产生了啮合力,其本质是摩擦力。
要求:a胶粘剂必须渗入被粘物表面的空隙内 b排除其界面上吸附的空气
在粘合多孔材料、纸张、织物等时,机构连接力是很重 要的因素,但对某些坚实而光滑的表面,这种作用并不显 著。从物理化学观点看,机械作用并不是产生粘接力的因 素,而是增加粘接效果的一种方法。
分子间作用力是提供粘接力的因素,但不是唯一因素。 在某些特殊情况下,其他因素也能起主导作用。
缺点:理论与实际的差距,只有物理吸附,其他物理吸附 比胶黏剂容易 要求:充分润湿,亲密接触
20
化学键形成理论
化学键理论认为胶粘剂与被粘物之间除分子力间外,有时 还有化学键产生:1)离子键 2)共价键 3)金属键
胶黏剂—胶合原理与胶粘剂课件

被粘材料表面性质
被粘材料的表面能、极性、粗糙度等对胶合强度有显著影响。
环境条件
温度、湿度、压力等环境因素也会影响胶合强度。
固化条件
温度、时间、压力等固化条件对胶合强度也有影响。
03
胶粘剂的成分与性质
胶粘剂能够牢固地粘附在物体表面,实现连接。
粘附性
胶粘剂应具有良好的流变性,易于涂抹和填充。
流动性
认为胶黏剂在被粘材料表面形成机械结合力,从而产生粘附力。
机械结合理论
吸附理论ห้องสมุดไป่ตู้
相互扩散理论
认为胶黏剂分子与被粘材料表面分子之间通过物理或化学作用产生粘附力。
认为胶黏剂与被粘材料之间相互扩散,形成界面层,从而提高粘附力。
03
02
01
胶黏剂的性质
不同种类的胶黏剂具有不同的粘附力和内聚力,因此其胶合强度也不同。
为了满足环保需求,研发人员正在积极开发绿色胶粘剂,如水性胶、热熔胶和天然胶等,这些胶粘剂具有无毒、无味、不燃等特点,应用前景广阔。
绿色胶粘剂的研发
高性能胶粘剂是指具有高强度、高耐久性、高耐温等特性的胶粘剂,能够满足各种复杂环境和特殊用途的需求。
高性能胶粘剂的定义
结构胶粘剂主要用于受力结构的连接和固定,具有高强度、耐久性和耐温等特点。在航空、汽车、建筑等领域得到广泛应用。
胶粘剂应具有良好的化学和物理稳定性,耐老化、耐腐蚀。
稳定性
胶粘剂应无毒或低毒,对环境友好。
安全性
04
胶粘剂的选择与使用
根据所需粘接材料的性质,选择具有合适粘度和良好粘附力的胶粘剂。
粘接性能
耐温性能
耐腐蚀性
环保要求
考虑使用环境温度,选择能够承受相应温度变化的胶粘剂。
第四章_胶粘剂

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第四章 胶黏剂
4.5合成聚合物树脂胶粘剂
1热塑性合成树脂胶粘剂 2热固性合成树脂胶粘剂 3热熔胶 4厌氧胶 5光敏胶 6压敏胶 返回
第四章 胶黏剂
1 热塑性胶粘剂
1.1乙烯树脂类胶粘剂 1.2丙烯酸树脂类胶粘剂 1.3杂环高分子胶粘剂 1.4氟树脂类胶粘剂
第四章 胶黏剂
1.硅酸盐类胶粘剂
硅酸盐胶粘剂是以硅酸盐为粘料,可以是气干型、 水固型、反应固化型。适用于金属、陶瓷、玻璃、 石材、包装箱等的粘接。 气干型硅酸盐胶粘剂中的水分在空气中挥发后,氧 化硅溶胶变成凝胶固化。 水固化型的硅酸盐胶粘剂就是遇水可硬化的硅酸盐 水泥(波特兰水泥)。 反应型硅酸盐胶粘剂的粘料上硅酸盐,在固化剂 (碱土金属的氧化物或氢氧化物)作用下固化,这 类胶粘剂有很高的粘接强度和耐热高温性能,主要 用于金属与陶瓷的粘接。
扩散理论 又称为分子渗透理论。该理论认为,聚合 物之间的粘接是由扩散作用形成的,即两 聚合物端头或链节相互扩散,从而导致界 面的消失和过渡区的产生。胶粘剂和被粘 物两者的溶解度参数越接近,粘接温度越 高,时间越长,其扩散作用也越强,由扩 散作用导致的粘接力也越高。 聚合物之间的粘接最适合这种理论解释, 但不能解释聚合物与金属之间的粘接。
返回
第四章 胶黏剂
热塑性胶粘剂
热塑性胶粘剂为线性聚合物,粘接过程中 不形成新的化学键,能以溶液,乳液状后 熔融状态进行粘接操作。
特点 加热熔化,易软化 遇水溶解 非结构胶 主要类型 乙烯树脂类胶粘剂 丙烯酸树脂类胶粘剂 杂环高分子胶粘剂 氟树脂类胶粘剂
第四章 胶黏剂
1.1乙烯树脂类胶粘剂
1聚醋酸乙烯式 聚合方法:本体聚合,溶液聚合,乳液聚合 乳液聚合得到的产物称为聚醋酸乙烯乳液胶粘剂, 简称“白乳胶”或“白胶”。可用于书记籍订, 标签,箱制品,纸张的印花,卷烟纸,木材加工, 皮革加工,瓷砖粘贴等许多方面,还可用于制造 物纺布(制一次性使用毛巾,医用床单,手术衣, 工业滤布)。 返回
涂料和胶黏剂分析课件

采用砂磨机、三辊机等设备对涂料进行研磨和分散,提高颜料的细度和涂层的平整度。
研磨与分散
调整涂料的粘度、颜色等性能,过滤去除杂质和颗粒,确保涂层质量稳定。
调漆与过滤
将涂料包装成规定规格,储存在阴凉通风处,避免阳光直射和高温。
包装与储存
附着力
采用划格法、拉拔法等测定涂层与基材之间的附着力,评价涂层与基材的结合强度。
无卤素胶黏剂应用
为满足国际环保法规要求,某电子企业采用无卤素胶黏剂替代含卤素产品,降低电子产品在废弃后的环境风险,提升企业绿色形象。
UV固化涂料应用
某高层建筑项目选用具有优异耐候性、防污性和装饰性的高性能涂料,提高建筑外观品质和维护周期,降低维护成本。
在某大型公共建筑项目中,使用环保型胶黏剂替代传统产品,减少室内空气污染和对人体健康的影响,打造绿色安全的室内环境。
湿膜厚度测量
使用磁性测厚仪、超声波测厚仪等设备进行非破坏性测量。
干膜厚度测量
用划格刀具在涂层表面划格,观察涂层脱落情况来评定附着力。
通过专用的拉开试验机,测量涂层与基材之间的粘附力。
拉开法
划格法
人工加速老化试验
利用气候老化试验箱模拟自然老化条件,对涂层进行加速老化,评估其耐候性。
化学浸泡试验
将涂层样品浸泡在具有腐蚀性的化学介质中,观察涂层的变化来评估其耐化学腐蚀性。
按照成膜物质、施工方式、使用功能等进行分类。
03
02
01
涂料发展历程
天然涂料、油漆、合成树脂涂料、水性涂料等阶段。
胶黏剂发展历程
天然胶粘剂、动物胶粘剂、合成胶粘剂等阶段。
现状
涂料和胶黏剂已成为现代工业、建筑、交通等领域不可或缺的材料,随着环保法规的日益严格和科学技术的不断进步,高性能、环保型涂料和胶黏剂的研究与应用逐渐成为行业发展趋势。
研磨与分散
调整涂料的粘度、颜色等性能,过滤去除杂质和颗粒,确保涂层质量稳定。
调漆与过滤
将涂料包装成规定规格,储存在阴凉通风处,避免阳光直射和高温。
包装与储存
附着力
采用划格法、拉拔法等测定涂层与基材之间的附着力,评价涂层与基材的结合强度。
无卤素胶黏剂应用
为满足国际环保法规要求,某电子企业采用无卤素胶黏剂替代含卤素产品,降低电子产品在废弃后的环境风险,提升企业绿色形象。
UV固化涂料应用
某高层建筑项目选用具有优异耐候性、防污性和装饰性的高性能涂料,提高建筑外观品质和维护周期,降低维护成本。
在某大型公共建筑项目中,使用环保型胶黏剂替代传统产品,减少室内空气污染和对人体健康的影响,打造绿色安全的室内环境。
湿膜厚度测量
使用磁性测厚仪、超声波测厚仪等设备进行非破坏性测量。
干膜厚度测量
用划格刀具在涂层表面划格,观察涂层脱落情况来评定附着力。
通过专用的拉开试验机,测量涂层与基材之间的粘附力。
拉开法
划格法
人工加速老化试验
利用气候老化试验箱模拟自然老化条件,对涂层进行加速老化,评估其耐候性。
化学浸泡试验
将涂层样品浸泡在具有腐蚀性的化学介质中,观察涂层的变化来评估其耐化学腐蚀性。
按照成膜物质、施工方式、使用功能等进行分类。
03
02
01
涂料发展历程
天然涂料、油漆、合成树脂涂料、水性涂料等阶段。
胶黏剂发展历程
天然胶粘剂、动物胶粘剂、合成胶粘剂等阶段。
现状
涂料和胶黏剂已成为现代工业、建筑、交通等领域不可或缺的材料,随着环保法规的日益严格和科学技术的不断进步,高性能、环保型涂料和胶黏剂的研究与应用逐渐成为行业发展趋势。
【胶黏剂的发展与应用-课件】第4.1讲 无机胶粘剂

四、无 机 胶 粘 剂
2021/7/18
1
一、无机胶黏剂及其分类
无机胶黏剂具有不燃烧、耐高温、耐久性好的 特点,而且原料资源丰富、不污染环境、施工方便。
▪ 耐热的有机胶黏剂-芳杂环树脂胶黏剂只能在200~400℃ 使 用 。 无 机 胶 黏 剂 耐 热 性 能 优 , 有 耐 温 800℃ 以 上 , 乃 至 3000℃的产品。
2021/7/18
7
粘接工艺
▪ 为避免固化中水分急剧蒸发或沸腾而产生大量气孔而破坏粘 接界面层,导致粘接失败,可采取缓慢升温固化方法,即粘 接后于室温放置12小时。这个程序可根据被粘材料的致密程 度、形状、粘接面积大小等具体情况适当调整。以促使交联 成坚固的体型大分子。
硅酸盐胶黏剂特点
▪ 胶层无毒、不燃,耐有机溶剂、耐油、耐水并耐氢氟酸以外 的各种强酸的腐蚀,在各种浓度的盐酸、硝酸及硫酸中浸泡 3 个 月 以 上 不 发 生 崩 解 或 溶 蚀 。 但 耐 碱 性 较 差 , 在 10% 及 40%NaOH溶液中浸泡3个月后有溶蚀现象,溶蚀随碱液浓 度加大而加深。
成游离Si(OH)4,再溶解在水玻璃中增加模数,有机醇吸收 水份也增加模数,超过临界值固化。
硅酸盐胶黏剂的固化反应是物理反应和化学反应共同作用结果
被粘基材表面的活性点越多,则胶黏剂与基材表面形成的
极性键的机会就越多,粘接强度就越大。这是被粘基材表面适
当粗糙化处理后可提高粘接强度的原因所在。
2021/7/18
9
▪ 硅酸盐胶黏剂固化机理
1、CO2固化 Na2O·mSiO2·nH2O + CO2 → Na2CO3 + m’Si(OH)4·n’ H2O Na2O·mSiO2·nH2O + CO2 → NaHCO3 + m’Si(OH)4·n’ H2O HCO3- → CO32- + H+ m’Si(OH)4·n’ H2O → m’ SiO2 + (m’+n’)H2O Na2O·mSiO2·nH2O + m’ SiO2→Na2O·(m+m’)SiO2·n’ H2O
2021/7/18
1
一、无机胶黏剂及其分类
无机胶黏剂具有不燃烧、耐高温、耐久性好的 特点,而且原料资源丰富、不污染环境、施工方便。
▪ 耐热的有机胶黏剂-芳杂环树脂胶黏剂只能在200~400℃ 使 用 。 无 机 胶 黏 剂 耐 热 性 能 优 , 有 耐 温 800℃ 以 上 , 乃 至 3000℃的产品。
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7
粘接工艺
▪ 为避免固化中水分急剧蒸发或沸腾而产生大量气孔而破坏粘 接界面层,导致粘接失败,可采取缓慢升温固化方法,即粘 接后于室温放置12小时。这个程序可根据被粘材料的致密程 度、形状、粘接面积大小等具体情况适当调整。以促使交联 成坚固的体型大分子。
硅酸盐胶黏剂特点
▪ 胶层无毒、不燃,耐有机溶剂、耐油、耐水并耐氢氟酸以外 的各种强酸的腐蚀,在各种浓度的盐酸、硝酸及硫酸中浸泡 3 个 月 以 上 不 发 生 崩 解 或 溶 蚀 。 但 耐 碱 性 较 差 , 在 10% 及 40%NaOH溶液中浸泡3个月后有溶蚀现象,溶蚀随碱液浓 度加大而加深。
成游离Si(OH)4,再溶解在水玻璃中增加模数,有机醇吸收 水份也增加模数,超过临界值固化。
硅酸盐胶黏剂的固化反应是物理反应和化学反应共同作用结果
被粘基材表面的活性点越多,则胶黏剂与基材表面形成的
极性键的机会就越多,粘接强度就越大。这是被粘基材表面适
当粗糙化处理后可提高粘接强度的原因所在。
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9
▪ 硅酸盐胶黏剂固化机理
1、CO2固化 Na2O·mSiO2·nH2O + CO2 → Na2CO3 + m’Si(OH)4·n’ H2O Na2O·mSiO2·nH2O + CO2 → NaHCO3 + m’Si(OH)4·n’ H2O HCO3- → CO32- + H+ m’Si(OH)4·n’ H2O → m’ SiO2 + (m’+n’)H2O Na2O·mSiO2·nH2O + m’ SiO2→Na2O·(m+m’)SiO2·n’ H2O
胶粘剂的分类及应用通用课件

、线路板 等材料的粘接和固定。
其他行业
如汽车、家具、玩具等 ,也可使用水基胶粘剂
进行粘接和固定。
04
压敏胶粘剂
压敏胶粘剂的简介
压敏胶粘剂(Pressure-Sensitive Adhesive,简称PSA),是指在没有使用溶剂 的情况下,依靠施加轻微的压力就能实现粘合的胶粘剂。
胶粘剂的分类
01
按化学成分
可以分为天然胶粘剂和合成胶粘 剂。
按用途
02
03
按形态
可以分为结构胶粘剂、非结构胶 粘剂和特种胶粘剂。
可以分为液体胶粘剂和固体胶粘 剂。
胶粘剂的应用领域
建筑行业
用于粘合木材、玻璃、瓷砖等材料, 填补缝隙和密封门窗等。
汽车行业
用于制造汽车零部件,如车门、车窗 、车身等,起到粘合和密封的作用。
电子领域
用于电子元件、电路板等产品的粘 接和密封。
03
02
汽车领域
用于汽车发动机、变速器等零部件 的粘接和密封。
医疗领域
用于医疗器械、人工关节等产品的 粘接和密封。
04
THANKS
感谢观看
电子行业
用于电子产品的生产和组装,如电路 板、电池、显示器等,起到粘合和固 定的作用。
医疗行业
用于医疗器械和人体组织的粘合,如 手术缝合、牙齿修复等,起到快速止 血和修复的作用。
02
热熔胶粘剂
热熔胶粘剂的简介
热熔胶粘剂是一种在加热时会熔化成 液态的粘合剂,冷却后又会凝固成固 态,从而将两个物体粘合在一起。
03
水基胶粘剂
水基胶粘剂的简介
水基胶粘剂是一种以水为分散介质的胶粘剂,其粘接力强、环保无毒、安 全可靠,被广泛应用于各个领域。
其他行业
如汽车、家具、玩具等 ,也可使用水基胶粘剂
进行粘接和固定。
04
压敏胶粘剂
压敏胶粘剂的简介
压敏胶粘剂(Pressure-Sensitive Adhesive,简称PSA),是指在没有使用溶剂 的情况下,依靠施加轻微的压力就能实现粘合的胶粘剂。
胶粘剂的分类
01
按化学成分
可以分为天然胶粘剂和合成胶粘 剂。
按用途
02
03
按形态
可以分为结构胶粘剂、非结构胶 粘剂和特种胶粘剂。
可以分为液体胶粘剂和固体胶粘 剂。
胶粘剂的应用领域
建筑行业
用于粘合木材、玻璃、瓷砖等材料, 填补缝隙和密封门窗等。
汽车行业
用于制造汽车零部件,如车门、车窗 、车身等,起到粘合和密封的作用。
电子领域
用于电子元件、电路板等产品的粘 接和密封。
03
02
汽车领域
用于汽车发动机、变速器等零部件 的粘接和密封。
医疗领域
用于医疗器械、人工关节等产品的 粘接和密封。
04
THANKS
感谢观看
电子行业
用于电子产品的生产和组装,如电路 板、电池、显示器等,起到粘合和固 定的作用。
医疗行业
用于医疗器械和人体组织的粘合,如 手术缝合、牙齿修复等,起到快速止 血和修复的作用。
02
热熔胶粘剂
热熔胶粘剂的简介
热熔胶粘剂是一种在加热时会熔化成 液态的粘合剂,冷却后又会凝固成固 态,从而将两个物体粘合在一起。
03
水基胶粘剂
水基胶粘剂的简介
水基胶粘剂是一种以水为分散介质的胶粘剂,其粘接力强、环保无毒、安 全可靠,被广泛应用于各个领域。
第七章胶粘剂

注意事项:乳化剂、胶体保护剂的类型、用量;引 发剂品种、用量、加入方式;聚合温度;pH值;单
体加入方式;对乳液的性质如粘度颗粒度、稳定性 等均匀影响。
在聚醋酸乙烯酯乳液中加入不同的增塑剂、填料、 增粘剂等添加物,即可调制成适合不同用途的胶粘 剂。
配方举例:
聚醋酸乙烯酯乳液
100份
填料
30~50份
DBP(邻苯二甲酸二 8~10份
甲 基 溶 纤 CH3COOCH2CH2OCH3 118.16 144.5 0.3 剂醋酸酯
醋 酸 乙 基 CH3COOCH2CH2OC2H5 132.16 156.4 0.2 溶纤剂
丁 基 溶 纤 CH3COOCH2CH2OC4H9 160 剂醋酸酯
56.5 <0.1
偶联剂:是一种既能与被粘材料表面发生化学反应
7.3 胶接工艺
▪ 胶粘剂的选择:根据被粘物表面性质来选择胶粘 剂:多孔不耐热材料选用水基型或溶剂型胶粘剂; 表面致密耐热物质选用反应性热固性树脂胶粘剂; 对于难粘物,则须表面处理后再选用乙烯-醋酸 乙烯共聚物热融胶或环氧胶。
▪ 根据被粘物表面极性:如极性表面一般选用极性 胶粘剂(如环氧树脂胶、酚醛树脂胶等及无机 胶);如非极性表面一般采用热融胶、溶液胶等; 如弱极性表面(如聚苯乙烯、聚碳酸酯)可选用 反应性胶粘剂如聚氨酯等。
▪ 胶接工艺:表面处理:包括表面清洁、机械处理 (如沙纸打磨)、化学处理(化学腐蚀,如酸腐 蚀)、放电法(对高分子材料,电腐蚀),目的 是为了提高表面能,增加粘接表面积,除去表面 上的污物及疏松层。
▪ 胶粘剂的涂布:刷涂法、辊涂法、喷涂法等。
▪ 胶粘剂的固化:物理方法固化(如溶剂挥发、乳 液凝聚、熔融体冷却)和化学固化(交联成体 型),另外还有辐射固化(利用紫外线、电子束 等高能辐射固化)。
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6
1.胶粘剂的发展史
天然胶粘剂 木汁、血胶、松脂、天然沥青、淀粉、骨胶、石灰、
硅酸盐。 合成胶粘剂
1907年,美国的酚醛树脂出现; 1925年,美国出现天然橡胶加工的压敏胶; 1930年代,橡胶型胶粘剂:美国开始生产氯丁橡 胶; 德国生产丁苯橡胶、丁腈橡胶、聚异丁烯、聚氨酯;苏 联的聚丁二烯橡胶。 1940年代,瑞士发明双酚A型环氧树脂,美国的有机硅 树脂。
2
粘结技术的特点
有效地用于不同金属或非金属之间的连接。
焊接难以做到,且焊缝易产生电化学腐蚀。
连接中胶粘剂均匀分布在粘结面上。
不易产生应力集中问题,疲劳裂纹扩展慢。
粘结结构能有效减轻重量。 连接缝对水、空气和其它环境介质的密封性好,
粘结表面光滑。 节省材料,提高工作效率,可具有功能性。
3
胶粘剂的粘结强度有限。 有机高分子胶粘剂的耐高温、低温性有限,
层间粘接)、电子电器、自动控制等。
10
胶粘剂产品体系还正在继续扩展: 各行各业日益期望探索新型高性能异种材料的粘
接; 不断涌现取代传统材料的新型合成材料的粘接; 各种各样基材需要环境友好型粘接产品如降低
VOC、采用可循环再生资源和增强美学观念等的 产品。
11
北美、欧洲和日本,尤其美国凭借其先进工 业生产工艺和技术,新技术、新产品不断涌 现,促进胶粘剂和密封剂生产量始终位居全 球之首,其制备工艺和产品也日益符合健康 环保。
15
(2)开拓发展中国家和地区市场 工业发达地区如美国、大多西欧国家的胶粘剂市场业
已成熟,近年实施了地区性战略转移,可使公司获益 匪浅。 因发展中地区胶粘剂消费增长率是美国、西欧的3倍。 这一机遇赋予多到60个终端应用市场受益,其中以包 装、建筑、胶带、运输和消费零售应用市场最大。 这些地区包括亚洲(尤其是中国、印度)、拉丁美洲 (如巴西、墨西哥)和东欧(俄罗斯)等。
7
1950年代,美国试制氰基丙烯酸酯瞬干胶和厌氧胶。 1960年代,热溶胶,胶粘剂品种到达高峰。 1970年代后,系列化发展,完善性能,功能化发展。
三个发展阶段 诞生期:1930年代。 成长期:1930~1960年代。 成熟期:1970年代至今。
8
2.世界发展趋势
2.1 主要国家消费量 随着现代工农业发展和人民生活水平不断
14
2.2 近期发展特征
(1)继续较高速度发展 高新现代工业技术的飞速发展推动全球胶粘剂和
密封剂产量还将以4%-5%的速度增长。
世界有实力胶粘剂和密封剂制造商(Henkel, 3M, National starch and Chemical Company, General Electric Company、Rohm and Haas, etc.)积极采用 替代品,以降低原材料成本。更将压力变动力, 致力于产品和工艺上的革新,将目标瞄向高增长 终端用途领域,意图降低成本,提高生产力。
一般只能在-50~100℃工作。 胶粘剂在光、热、空气等作用下老化。 粘结件无法进行无损伤检测。
4
胶粘剂的应用
木材加工业 航空工业 宇航工业 汽车集车辆制造业 机床工业 电子、电器工业 医学 建筑工业 印刷装订业 化工及轻工业
5
二、胶粘剂的发展
1.胶粘剂的发展史 2.世界发展趋势 2.1 主要国家消费量 2.2 近期发展特征 3. 中国发展趋势 3.1 主要胶种产量 3.2 发展特征
12
2005年全球反应性特种胶粘剂中,聚氨酯消费量最 大,占总量的73.3%,其次是环氧树脂,占22%, 辐射固化型占2.6%,其他为2.1%。
2005年全球特种密封剂中,有机硅消费量居首,占 总密封剂的69.2%,聚氨酯次之,占18.9%,硅烷改 性聚醚占6.4%,聚硫占5.4%。
13
日本2005和2006年胶粘剂生产量中水基型胶粘剂所 占比例最大,反应型和压敏型发展活跃,性能优异 的聚氨酯胶粘剂增长更快。 水性高分子-异氰酸酯系胶粘剂主要用于胶合板、 中密度胶合板和集成材等制作,部分替代醛类胶粘 剂。
德国BYK化学公司、德国Degussa公司等生产助剂,可 有针对性地选用。
19
普遍采用新技术、新工艺和新设备。
认真对产品设计和解析产品合成化学机理,设计较佳合成 工艺、流程和装置,配以精密计量、物料输送和中间控制机 械和仪器,使新产品的开发顺利实施。
采用连续化、微小乳液和细乳液聚合等新技术,可大幅度 提高产品性能和生产率。
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(3)发展趋势
世界胶粘剂和密封剂工业的发展方向是节能减 排、环境友善型、资源节约型。
开发新型高性能无溶剂和水基胶粘剂。 不可回避的是目前溶剂型胶粘剂尚有许多可
取之处。
17
应用复合技术,使性能互补。
例如:环氧树脂的粘接性和强度优异,但其性脆,需用丁 腈、聚硫或聚氨酯等橡胶型聚合物改性。
丙烯酸酯乳液是常用的胶粘剂,将其与聚氨酯、聚 氨酯-环氧树脂等复配改性。
提高,精细化学品之一的胶粘剂和密封剂 (有时总称胶粘剂或简称胶)系列正在迅 速发展。其特殊功能使其已广泛应用于国 民经济各个领域和人民大众日常生活。
9
衣:织物整理,可洗穿、防水透气等; 食:食品软包装、口香糖等; 住:建筑、装修等; 行:汽车等运输工具; 高精尖端技术:飞机、导弹(推进剂和绝热衬
《胶粘剂发展与应用》
袁荞龙
材料科学与工程学院1 Nhomakorabea一、概论
胶粘剂(adhesives) 将同种或不同种固体材料表面连接在一起的 媒介物质---胶粘剂,或粘结剂。
与生成生活应用密切相关。
连接工艺:粘结、焊接、铆接、螺栓连接。 粘结技术和胶粘剂
交叉学科,涉及高分子科学、有机化学、表界面及胶体 化学、材料力学等。
应用纳米技术。
胶粘剂颗粒的纳米化不仅可提高其对被粘基体的浸润性和 渗透性,充分发挥其固有性能,有时起到质的变化。例如将 水性胶粘剂的颗粒降到100nm以下,可大幅提高其粘接性能; 填料的纳米化也可起到同样效果。
18
助剂的应用
微量的助剂可起到味精作用。它们包括除水剂、消泡剂、 流变剂、流平剂、润湿剂、增粘剂、增稠剂、柔软剂、 抗氧剂、抗UV剂、防腐防霉剂和活性稀释剂等。
1.胶粘剂的发展史
天然胶粘剂 木汁、血胶、松脂、天然沥青、淀粉、骨胶、石灰、
硅酸盐。 合成胶粘剂
1907年,美国的酚醛树脂出现; 1925年,美国出现天然橡胶加工的压敏胶; 1930年代,橡胶型胶粘剂:美国开始生产氯丁橡 胶; 德国生产丁苯橡胶、丁腈橡胶、聚异丁烯、聚氨酯;苏 联的聚丁二烯橡胶。 1940年代,瑞士发明双酚A型环氧树脂,美国的有机硅 树脂。
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粘结技术的特点
有效地用于不同金属或非金属之间的连接。
焊接难以做到,且焊缝易产生电化学腐蚀。
连接中胶粘剂均匀分布在粘结面上。
不易产生应力集中问题,疲劳裂纹扩展慢。
粘结结构能有效减轻重量。 连接缝对水、空气和其它环境介质的密封性好,
粘结表面光滑。 节省材料,提高工作效率,可具有功能性。
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胶粘剂的粘结强度有限。 有机高分子胶粘剂的耐高温、低温性有限,
层间粘接)、电子电器、自动控制等。
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胶粘剂产品体系还正在继续扩展: 各行各业日益期望探索新型高性能异种材料的粘
接; 不断涌现取代传统材料的新型合成材料的粘接; 各种各样基材需要环境友好型粘接产品如降低
VOC、采用可循环再生资源和增强美学观念等的 产品。
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北美、欧洲和日本,尤其美国凭借其先进工 业生产工艺和技术,新技术、新产品不断涌 现,促进胶粘剂和密封剂生产量始终位居全 球之首,其制备工艺和产品也日益符合健康 环保。
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(2)开拓发展中国家和地区市场 工业发达地区如美国、大多西欧国家的胶粘剂市场业
已成熟,近年实施了地区性战略转移,可使公司获益 匪浅。 因发展中地区胶粘剂消费增长率是美国、西欧的3倍。 这一机遇赋予多到60个终端应用市场受益,其中以包 装、建筑、胶带、运输和消费零售应用市场最大。 这些地区包括亚洲(尤其是中国、印度)、拉丁美洲 (如巴西、墨西哥)和东欧(俄罗斯)等。
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1950年代,美国试制氰基丙烯酸酯瞬干胶和厌氧胶。 1960年代,热溶胶,胶粘剂品种到达高峰。 1970年代后,系列化发展,完善性能,功能化发展。
三个发展阶段 诞生期:1930年代。 成长期:1930~1960年代。 成熟期:1970年代至今。
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2.世界发展趋势
2.1 主要国家消费量 随着现代工农业发展和人民生活水平不断
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2.2 近期发展特征
(1)继续较高速度发展 高新现代工业技术的飞速发展推动全球胶粘剂和
密封剂产量还将以4%-5%的速度增长。
世界有实力胶粘剂和密封剂制造商(Henkel, 3M, National starch and Chemical Company, General Electric Company、Rohm and Haas, etc.)积极采用 替代品,以降低原材料成本。更将压力变动力, 致力于产品和工艺上的革新,将目标瞄向高增长 终端用途领域,意图降低成本,提高生产力。
一般只能在-50~100℃工作。 胶粘剂在光、热、空气等作用下老化。 粘结件无法进行无损伤检测。
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胶粘剂的应用
木材加工业 航空工业 宇航工业 汽车集车辆制造业 机床工业 电子、电器工业 医学 建筑工业 印刷装订业 化工及轻工业
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二、胶粘剂的发展
1.胶粘剂的发展史 2.世界发展趋势 2.1 主要国家消费量 2.2 近期发展特征 3. 中国发展趋势 3.1 主要胶种产量 3.2 发展特征
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2005年全球反应性特种胶粘剂中,聚氨酯消费量最 大,占总量的73.3%,其次是环氧树脂,占22%, 辐射固化型占2.6%,其他为2.1%。
2005年全球特种密封剂中,有机硅消费量居首,占 总密封剂的69.2%,聚氨酯次之,占18.9%,硅烷改 性聚醚占6.4%,聚硫占5.4%。
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日本2005和2006年胶粘剂生产量中水基型胶粘剂所 占比例最大,反应型和压敏型发展活跃,性能优异 的聚氨酯胶粘剂增长更快。 水性高分子-异氰酸酯系胶粘剂主要用于胶合板、 中密度胶合板和集成材等制作,部分替代醛类胶粘 剂。
德国BYK化学公司、德国Degussa公司等生产助剂,可 有针对性地选用。
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普遍采用新技术、新工艺和新设备。
认真对产品设计和解析产品合成化学机理,设计较佳合成 工艺、流程和装置,配以精密计量、物料输送和中间控制机 械和仪器,使新产品的开发顺利实施。
采用连续化、微小乳液和细乳液聚合等新技术,可大幅度 提高产品性能和生产率。
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(3)发展趋势
世界胶粘剂和密封剂工业的发展方向是节能减 排、环境友善型、资源节约型。
开发新型高性能无溶剂和水基胶粘剂。 不可回避的是目前溶剂型胶粘剂尚有许多可
取之处。
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应用复合技术,使性能互补。
例如:环氧树脂的粘接性和强度优异,但其性脆,需用丁 腈、聚硫或聚氨酯等橡胶型聚合物改性。
丙烯酸酯乳液是常用的胶粘剂,将其与聚氨酯、聚 氨酯-环氧树脂等复配改性。
提高,精细化学品之一的胶粘剂和密封剂 (有时总称胶粘剂或简称胶)系列正在迅 速发展。其特殊功能使其已广泛应用于国 民经济各个领域和人民大众日常生活。
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衣:织物整理,可洗穿、防水透气等; 食:食品软包装、口香糖等; 住:建筑、装修等; 行:汽车等运输工具; 高精尖端技术:飞机、导弹(推进剂和绝热衬
《胶粘剂发展与应用》
袁荞龙
材料科学与工程学院1 Nhomakorabea一、概论
胶粘剂(adhesives) 将同种或不同种固体材料表面连接在一起的 媒介物质---胶粘剂,或粘结剂。
与生成生活应用密切相关。
连接工艺:粘结、焊接、铆接、螺栓连接。 粘结技术和胶粘剂
交叉学科,涉及高分子科学、有机化学、表界面及胶体 化学、材料力学等。
应用纳米技术。
胶粘剂颗粒的纳米化不仅可提高其对被粘基体的浸润性和 渗透性,充分发挥其固有性能,有时起到质的变化。例如将 水性胶粘剂的颗粒降到100nm以下,可大幅提高其粘接性能; 填料的纳米化也可起到同样效果。
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助剂的应用
微量的助剂可起到味精作用。它们包括除水剂、消泡剂、 流变剂、流平剂、润湿剂、增粘剂、增稠剂、柔软剂、 抗氧剂、抗UV剂、防腐防霉剂和活性稀释剂等。