粘胶剂的基本理论
胶粘剂的基础知识
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。
胶粘剂基本知识
胶粘剂基本知识一,胶粘剂的分类1、按基体材料分:合成胶粘剂热固性树脂胶粘剂:环氧树脂胶,酚醛树脂胶,聚氨酯胶,氨基树脂胶,不饱和聚酯胶,有机硅树脂胶,杂环聚合物胶热塑性树脂胶粘剂:丙烯酸酯胶,聚醋酸乙酯胶,聚乙烯醇胶橡胶胶粘剂:氯丁橡胶,丁腈橡胶,聚硫橡胶,硅橡胶,丁苯橡胶特种胶粘剂:热熔胶,密封胶,压敏胶,导电胶等无机胶粘剂:磷酸盐胶粘剂,硅酸盐胶粘剂天然胶粘剂:植物胶:淀粉胶、糊精胶、阿拉伯树胶和松香胶动物胶:虫胶和皮骨胶矿物胶:沥青胶、地蜡胶和硫磺胶2、按应用分:结构胶、非结构胶和特种胶,其中,结构胶要求受力部件的胶接头承受应力和被粘物相当或接近。
二,胶粘剂的组成1 、胶粘剂:又称粘合剂、接着剂,将经过表面处理的两个或两个以上胶粘材料牢固地连接在一起,并且具有一定力学强度的化学性质。
例如,环氧树脂、磷酸一氧化铜、白乳胶等。
2、固体材料(基料):决定胶接头的主要物理化学力学性能。
例如,环氧树脂和酚醛树脂等。
3、固化剂:a) 固化:液体的胶粘剂通过物理化学方法变成固体的过程。
物理方法有溶解挥发、乳液凝聚、熔融体冷却;化学方法使胶粘剂聚合成高分子物质。
b) 固化剂:固化过程所使用的化学物质。
4、固化促进剂:能促进固化反应速度,缩短反应时间的化学物质,又称催化剂。
5、增韧剂:能提高胶粘剂固化物的韧性,主要是酯类和弹性化合物。
6、填料:能提高接头的力学强度。
7、其它辅助材料:着色剂、溶剂(稀释剂)、防老剂和偶联剂等。
三,胶粘剂的选择1、选择胶粘剂的原则(1)考虑胶接材料的种类性质大小和硬度;(2)考虑胶接材料的形状结构和工艺条件;(3)、考虑胶接部位承受的负荷和形式(拉力、剪切力、剥离力等);(4)考虑材料的特殊要求如导电导热耐高温和耐低温。
2、胶接材料的性质(1)金属:金属表面的氧化膜经表面处理后,容易胶接;由于胶粘剂粘接金属的两相线膨胀系数相差太大,胶层容易产生内应力;另外金属胶接部位因水作用易产生电化学腐蚀。
一文了解橡胶胶粘剂的概念
一文了解橡胶胶粘剂的概念一、胶粘剂的定义1、胶粘剂的定义:通过界面的粘附和物质的内聚等作用,能使两种或两种以上的制件或材料连接在一起的天然的或合成的、有机的或无机的一类物质,统称为胶粘剂(adhesive)又叫粘合剂,习惯上称为胶。
2、粘结(粘合):指两个表面靠化学力、物理力或者两者兼有的力使之结合在一起的状态。
胶粘剂首先必须在被粘物表面粘附,这是由于两相之间产生粘合力,该力来源于次价键力或主价键力。
3、内聚:即单一物质内部各粒子靠主价键力(包括离子键、共价键、配位键、金属键等)、次价键力(包括范德华力、氢键)结合在一起的状态。
胶粘剂的内聚力与分子间力、相对分子质量、交联程度、结晶和分子缠绕等因素有关。
二、胶粘剂的要求1:不论出于何种状态,当涂布时都应呈液态;2:对被粘接物表面能够完全铺展,充分润湿;3:必须能够通过某种方式而使液体转变为固体或凝胶状态,形成坚韧而稳定的胶层;4:固化后应有一定的强度。
能够可靠的连接,传递应力,抵抗破坏;5:可耐0℃以上的温度,并经受一定时间的考验。
三、胶粘剂的分类1:按照外观分类1.1:溶剂型1.2:乳液型(水性)1.3:膏状或糊状1.4:固体型1.5:膜状型2:按照固化方式分水基蒸发型、溶剂挥发型、热熔型、化学反应型、压敏型。
四、胶粘剂的基本组成1、胶粘剂的基本组成:胶粘剂的组分包括基料、固化剂、溶剂、增塑剂、填料、偶联剂、交联剂、促进剂、增韧剂、增粘剂、增稠剂、稀释剂、防老剂、阻聚剂、阻燃剂、引发剂、光敏剂、消泡剂、防腐剂、稳定剂、络合剂、乳化剂。
2、基料的种类:基料是胶粘剂的主要成分、主剂或主体聚合物,起粘合作用。
按照化学的成分的不同,基料的来源有无机化合物和有机化合物。
有机化合物是高分子合成类的高分子基料。
2.1常用的有机化合物热固性合成树脂:酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、聚氨酯树脂、不饱和聚酯和丙烯酸树脂。
热塑性合成树脂:橡胶类基料、天然高分子材料、水性胶乳类基料橡胶类基料胶粘剂2.2胶粘剂基料的选择原理根据胶粘剂应用的对象、应用的场合及应用的性能的选择。
胶粘剂基础知识及产品研究
胶粘剂基础知识及产品研究
内容包括:
第一部分:胶粘剂基础知识
一、胶粘剂的分类
1、按照结构状态分类
胶粘剂可以按照它的结构状态分为固体胶粘剂和液体胶粘剂。
(1)固体胶粘剂:既指一些源性固体材料,如橡胶、塑料、石棉和
硅胶等,又指以这些材料为基础加工制得的专门的胶粘剂,如乳胶、热熔
胶和热缩胶等。
(2)液体胶粘剂:指由高分子溶剂如羧酸乳液、氨基树脂和聚氨酯
乳液等,以及高分子材料,如胺树脂、酚醛树脂和乳液型粘合剂等,制成
的液态胶粘剂。
2、按照粘合物质种类分类
(1)有机粘合剂:以有机物质为基料的粘合剂,如乳胶,氨基树脂、酚醛树脂、聚氨酯、乳液型粘合剂等。
(2)无机粘合剂:以无机物质为基料的粘合剂,如硅烷复配胶粘剂,水胶粘剂,玻璃纤维胶粘剂、脱岩剂及硅浆粘剂等。
二、胶粘剂的性能
在粘接前应充分考虑胶粘剂的吸水性、耐老化性、耐温、耐湿以及粘
接强度等特性,以确保胶粘剂的高品质和可靠性。
(1)吸水性:鉴于涂敷的胶粘剂在被粘接的物体表面迅速吸收水分而不容易粘接,故要求涂敷的胶粘剂具有这样的性能。
(2)耐老化性:由于粘接后。
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。
粘合剂的原理
粘合剂的原理
粘合剂的原理是通过建立与粘附表面的物理或化学连接,使两个或多个物体粘合在一起。
这种连接可以通过以下几种机制实现:
1. 物理吸附:粘合剂的分子通过凹凸等微观结构与粘附表面的分子相互作用,形成物理上的吸附力。
这种吸附力可以通过增加接触面积或提高接触力来增强。
2. 化学反应:粘合剂中的化学成分与粘附表面上的分子发生化学反应,形成共价键或离子键等强化学键。
这种化学反应可以包括酸碱中和、氧化还原、酯化、聚合等。
3. 拉力传递:粘合剂可以填充物体表面的微观凹凸,从而增加粘附表面的接触面积,并通过填充与物体表面产生的微小空隙来传递应力。
这种力学锁定机制可以增强粘合强度。
常见的粘合剂包括胶水、胶带、胶粘剂等。
不同的应用场景和物体特性需要选择不同的粘合剂。
在选择和使用粘合剂时,需要考虑物体的材料特性、粘合剂的粘附性能、环境使用条件等因素。
同时,要遵循正确的使用方法和操作规程,以确保粘合效果和安全性。
胶粘剂基础知识及产品详解
耐油耐溶剂性 差
不易燃,燃烧 几乎无有害物
放出
耐强酸碱性差 高透水气性
有机硅固化机理
加成反应 Additional Cure 有机硅聚合物 + 固化剂 = 固化后硅胶
A +B= C
特点:固化时不需要水气、不产生副产物,可在密闭环境下固 化,可能产生固化抑制,或固化中毒 。
缩合反应 Condensation Cure 有机硅聚合物+固化剂=固化后硅胶+副产物(气体 )
• 扩散理论 扩散理论认为,粘接是通过胶粘剂与被粘物界面上分子 扩散产生的。(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。)
胶粘剂一般术语
• 润湿 胶粘剂和被粘物直接接触的过程。
润湿效果不好 润湿效果好
• 挤出率 表征粘度的单位,在一定压力下一定直径的管中单位时间
内挤出的胶粘剂的克数。 在90psi气压下1/8inch的管口每分钟挤出胶水的克数,单位g/min
胶粘剂一般术语
• 介电强度 是一种材料作为绝缘体时的电强度的量度。它 定义为试样被击穿时,单位厚度承受的最大电压,表示为 伏特每单位厚度。
测定方法:通常采用短时间法, 加在两电极间的电压从零开始以相同的 速率上升,直至介质被击穿。 单位:kV/mm、V/mil
1kV/mm=25.374V/mil
• 体积电阻率 指某材料单位厚度上的直流压降与单位面积 上通过的电流之比。
在一起的粘接现象。
粘接
非结构性粘接:主要指表面粘涂、密封和功能型粘接等。
涂敷
灌封
密封
粘接理论
• 机械理论:粘接主要是通过胶粘剂在两 粘接面间形成机械互锁结构。
胶粘剂粘接经表面打磨的致密材料效果 要比表面光滑的致密材料好。(如金属表面处理前的喷沙) 吸附理论
常见的胶黏剂及其粘结机理
一、胶黏剂的定义:通过界面的黏附和内聚等作用,能使两种或两种以上的制件或材料连接在一起的天然的或合成的、有机的或无机的一类物质,统称为胶黏剂,又叫黏合剂,习惯上简称为胶。
简而言之,胶黏剂就是通过黏合作用,能使被黏物结合在一起的物质。
二、胶黏剂的分类:胶黏剂的分类方法很多,按应用方法可分为热固型、热熔型、室温固化型、压敏型等;按应用对象分为结构型、非构型或特种胶;按形态可分为水溶型、水乳型、溶剂型以及各种固态型等;从胶黏剂的应用领域来分,则胶黏剂主要分为土木建筑、纸张与植物、汽车、飞机和船舶、电子和电气以及医疗卫生用胶黏剂等种类。
所以用途不同的胶黏剂的作用机理也是大不一样的,下面就各种材料:木材、玻璃、金属、纸张和塑料的粘结机理做以简单的介绍。
三、六大胶粘理论聚合物之间,聚合物与非金属或金属之间,金属与金属和金属与非金属之间的胶接等都存在聚合物基料与不同材料之间界面胶接问题。
粘接是不同材料界面间接触后相互作用的结果。
因此,界面层的作用是胶粘科学中研究的基本问题。
诸如被粘物与粘料的界面张力、表面自由能、官能基团性质、界面间反应等都影响胶接。
胶接是综合性强,影响因素复杂的一类技术,而现有的胶接理论都是从某一方面出发来阐述其原理,所以至今全面唯一的理论是没有的。
1、吸附理论:人们把固体对胶黏剂的吸附看成是胶接主要原因的理论,称为胶接的吸附理论。
理论认为:粘接力的主要来源是粘接体系的分子作用力,即范德化引力和氢键力。
胶粘与被粘物表面的粘接力与吸附力具有某种相同的性质。
胶黏剂分子与被粘物表面分子的作用过程有两个过程:第一阶段是液体胶黏剂分子借助于布朗运动向被粘物表面扩散,使两界面的极性基团或链节相互靠近,在此过程中,升温、施加接触压力和降低胶黏剂粘度等都有利于布朗运动的加强。
第二阶段是吸附力的产生。
当胶黏剂与被粘物分子间的距离达到10-5Å时,界面分子之间便产生相互吸引力,使分子间的距离进一步缩短到处于最大稳定状态。
胶粘剂基础知识及产品详解
胶粘剂基础知识及产品详解
一、胶粘剂概述
胶粘剂(Adhesive),又称为粘合剂,是一种非塑性的硬质材料,它
是用来结合物体表面的一种特殊材料。
根据粘合剂的分类,胶粘剂又可以
分为水胶、溶剂胶、热熔胶等。
根据胶粘剂的粘接效果,又能分为强粘、
中粘、弱粘等。
二、胶粘剂种类
1、水基胶粘剂:水性胶粘剂有聚酯胶、乳胶、聚氨酯等,是成膜粘
接的低毒、环保型胶粘剂,具有粘合性能优越,结果耐久,安全和无毒。
2、溶剂热熔胶:溶剂胶是指在溶剂的作用下,得到溶胶态的胶粘剂。
其特点是:由于溶剂的作用,热熔胶的粘接和软化温度较低,粘接迅速;
但是溶剂的挥发会使胶粘剂表面出现弱点,而且热熔胶的溶剂是有毒,对
于人体和环境有害。
3、热熔胶:热熔胶是一种以聚乙烯为主要原料的共聚物,具有较强
的粘性,当热熔胶加热到一定的温度后,其粘接牢度较高,热熔胶的溶解
不耗能,而且热熔胶能够满足各种结构强度的要求,耐温耐化学性好,无
毒无害。
胶黏剂行业胶水专业术语英文翻译
此文档由华飞新材研发部进行整理。
一、基本概念1、粘合<adhesion>:两个表面依靠化学力、物理力或两者兼有的力使之结合在一起的状态。
同义词:粘附。
2、内聚<cohesion>:单一物质内部各粒子靠主价力、次价力结合在一起的状态。
3、机械粘合<mechanical adhesion>:两个表面通过胶粘剂的咬合作用而产生的结合。
同义词:机械粘附。
4、粘附破坏<adhesive failure;adhesion failure>:胶粘剂和被粘物界处发生的目视可见的破坏现象。
5、内聚破坏<cohesive failure;cohesion failure>:胶粘剂或被粘物中发生的目视可见的破坏现象。
6、相容性<compatibility>:两种或多种物质混合时具有相互亲和的能力。
7、胶粘剂<adhesive>:通过粘合作用,能使被粘物结合在一起的物质。
8、被粘物<adherend>:准备胶接的物体或胶接后胶层两边的物体。
9、基材<substrate>:用于在表面涂布胶粘剂的材料。
注:这是比"被粘物"更广义的术语。
10、湿润<wetting>:液体对固体的亲和性。
两者间的接触角越小,固体表面就越容易被液体湿润。
同义词:润湿11、干燥<dry>:通过蒸发、吸收,使溶剂或分散介质减少,以改变被粘物上胶粘剂物理状态的过程。
12、胶接<bond>:用胶粘剂将被粘物表面连接在一起。
同义词:粘接13、固化<curing cure>:胶粘剂通过化学反应<聚合、交联等>获得并提高胶接强度等性能的过程。
14、硬化<setting set>:胶粘剂通过化学反应或物理作用<如聚合反应、氧化反应、凝胶化作用、水合作用、冷却、挥发性组分的蒸发等>,获得并提高胶接强度、内聚强度等性能的过程。
胶粘剂基本知识
胶粘剂基本知识一、胶粘剂的概念:由于界面的粘附和物质的内聚等作用,而使两种或两种以上的制件(或材料)连接在一起的天然的或合成的,有机的或无机的一类物质统称为胶粘剂,也叫粘合剂,粘接剂,习惯上简称为胶。
一种产品被称为胶,必须具备两个条件:1、粘合之前必须呈液态对被粘物进行湿润;2、粘合之后必须要固化(变成固体)。
二、胶粘剂的组成:1、基料:亦称粘料,是构成胶粘剂的主要成分。
常用的基料有天然聚合物、合成聚合物(合成树脂)和无机聚合物三大类(硅酸盐类、磷酸盐类)2、固化剂:可使低分子聚合物或单体经化学反映生成高分子化合物,或使线形高分子化合物交连成体型高分子化合物,从而使胶粘剂具有一定的机械强度和稳定性3、填料:是用来改善胶粘剂某些性能,同时又可降低成本的一类固化状态的配合剂,常用金属粉末、矿物粉末制作4、增韧剂:能提高胶粘剂的柔韧性,改善胶层抗冲击性5、稀释剂:用来降低胶粘剂的粘度,提高渗透力,改善施工性能6、偶连剂:可与被粘材料表面发生化学反应生成化学键,又能与胶粘剂反应提高胶接接头界面结合力,胶粘剂中加入偶连剂,可增加胶层与胶接表面抗脱落和抗剥离,提高接头的耐环境性能7、触变剂:是用于提高胶液的静态粘度,从而防止胶液流失的一类配合剂三、万能胶(胶粘剂的一种,区别于白乳胶、玻璃胶等胶种,一般用来粘合板材、铝塑板、防火板等用)1、氯丁胶(氯丁-酚醛树脂改性系列胶粘剂)氯丁橡胶+酚醛树脂+助剂+溶剂(15% )(77-80%)20—25%(固含)48小时粘接强度≥1.56 mp2、SBS、钢化胶(SBS-合成树脂改性系列胶粘剂)初粘力较好,48小时强度差≤1.5 mpS-苯乙烯和B-丁二烯聚合NV(固含)≥36%0.5小时<1.0 mp48小时<1.4 mp耐热性差,一般70℃,5分钟3、氯丁胶与SBS胶的优缺点氯丁胶:①优点:初粘强度和最终强度一般均高于SBS胶,而且耐热性能好,能耐120℃ 30分钟②缺点:耐寒性能差,在低于5℃有可能出现凝胶或结块;粘度比较高,施工时不便于涂刷;价位比较高;气味较大,相对不环保SBS胶:①优点:粘度低,方便施工,而且抗冻性能好,在-20℃也不会结块,价位低,相对环保②缺点:耐热性能差,不能在45-70℃长期使用4、氯丁胶与SBS胶的鉴别方法:①用90#、93#、97#或120#汽油加入万能胶中(按胶:汽油=1:0.5)并搅拌,如果发现发白或者出现豆腐花,此胶为氯丁胶;②凭直觉看外观:粘度低,而且透明性好,一般为SBS胶。
胶粘剂(Adhesive)
(5)填料 填料的作用是改善粘合性能和降低粘合剂的成本。 填料一般是粉末状或细短纤维状。填料的用量要 合适,否则会导致粘接性能下降。 (6)偶联剂 偶联剂是为了改善粘合剂和被粘物表面之间的 界面强度而使用的助剂。偶联剂是具有反应性基 团的化合物,可与被粘物表面分子形成化学键合。 偶联剂又称增粘剂。 (7)其它助剂 粘合剂组分除上述必需的组分外,有进根据粘料 的结构性质、用途还需加入防老剂、着色剂、引 发剂、促进剂、乳化剂、增稠剂、防老剂、阻燃 剂、稳定剂等组分。
(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。
R C N
+
R Me CN Me
OH
HO
Me
带双键的橡胶分子双键上的π电子能与金属形 成配价键。
H H C C
+
H Me H
C Me C
(b)共价键 如用聚氨酯胶粘接木材:
H R N C O
+
O C OR
HO
R
R
N
(c)氢键 胶粘剂分子中的-OH可与玻璃、金属氧化层、 陶瓷等上的氧原子共享氢质子而形成氢键结合。
(5)按受力情况分类 结构胶(环氧树脂、酚醛树脂等) 非结构胶(橡胶胶粘剂等)。
9.2胶接的基本原理
9.2.1胶接界面 界面中胶粘剂、底胶和被粘物表面以及吸附层 之间有明显边界。
常见的胶黏剂及其粘结机理
一、胶黏剂的定义:通过界面的黏附和内聚等作用,能使两种或两种以上的制件或材料连接在一起的天然的或合成的、有机的或无机的一类物质,统称为胶黏剂,又叫黏合剂,习惯上简称为胶。
简而言之,胶黏剂就是通过黏合作用,能使被黏物结合在一起的物质。
二、胶黏剂的分类:胶黏剂的分类方法很多,按应用方法可分为热固型、热熔型、室温固化型、压敏型等;按应用对象分为结构型、非构型或特种胶;按形态可分为水溶型、水乳型、溶剂型以及各种固态型等;从胶黏剂的应用领域来分,则胶黏剂主要分为土木建筑、纸张与植物、汽车、飞机和船舶、电子和电气以及医疗卫生用胶黏剂等种类。
所以用途不同的胶黏剂的作用机理也是大不一样的,下面就各种材料:木材、玻璃、金属、纸张和塑料的粘结机理做以简单的介绍。
三、六大胶粘理论聚合物之间,聚合物与非金属或金属之间,金属与金属和金属与非金属之间的胶接等都存在聚合物基料与不同材料之间界面胶接问题。
粘接是不同材料界面间接触后相互作用的结果。
因此,界面层的作用是胶粘科学中研究的基本问题。
诸如被粘物与粘料的界面张力、表面自由能、官能基团性质、界面间反应等都影响胶接。
胶接是综合性强,影响因素复杂的一类技术,而现有的胶接理论都是从某一方面出发来阐述其原理,所以至今全面唯一的理论是没有的。
1、吸附理论:人们把固体对胶黏剂的吸附看成是胶接主要原因的理论,称为胶接的吸附理论。
理论认为:粘接力的主要来源是粘接体系的分子作用力,即范德化引力和氢键力。
胶粘与被粘物表面的粘接力与吸附力具有某种相同的性质。
胶黏剂分子与被粘物表面分子的作用过程有两个过程:第一阶段是液体胶黏剂分子借助于布朗运动向被粘物表面扩散,使两界面的极性基团或链节相互靠近,在此过程中,升温、施加接触压力和降低胶黏剂粘度等都有利于布朗运动的加强。
第二阶段是吸附力的产生。
当胶黏剂与被粘物分子间的距离达到10-5Å时,界面分子之间便产生相互吸引力,使分子间的距离进一步缩短到处于最大稳定状态。
粘胶化学知识点总结
粘胶化学知识点总结第一部分:胶水的成分和性质1. 胶水的成分胶水是一种由多种物质组成的黏合剂。
其主要成分包括改性树脂、水、溶剂、增塑剂、填充剂等。
其中,改性树脂是最重要的成分,其种类决定了胶水的性质和用途。
2. 胶水的性质胶水的性质受到多种因素的影响,包括成分、粘度、固化速度等。
常见的胶水性质包括粘接强度、耐水性、耐热性、耐化学品性等。
第二部分:粘胶的种类和应用1. 常见的粘胶种类常见的粘胶种类包括乳胶胶水、树脂胶水、环氧胶水、丙烯酸胶水等。
它们在成分和性质上有所不同,因此适用于不同的材料和环境。
2. 粘胶的应用粘胶广泛应用于日常生活和工业生产中,包括家具制造、建筑装修、汽车制造、包装业等。
不同类型的粘胶适用于不同的应用场景,选用合适的粘胶对于产品的质量和使用寿命至关重要。
第三部分:粘胶的黏附机制1. 黏附机制的基本原理粘胶的黏附机制主要包括物理吸附和化学吸附两种方式。
物理吸附是由于分子间的范德华力引起的,而化学吸附则是由于胶水中的化学成分与被黏合物质表面的化学成分发生化学反应而形成的。
2. 黏附力的影响因素黏附力受多种因素的影响,包括黏合表面的粗糙度、化学成分、温度和湿度等。
选择合适的黏胶和正确的处理方法是提高黏附力的关键。
第四部分:粘胶的环境影响和安全性1. 粘胶的环境影响粘胶的生产和使用会对环境产生一定的影响,包括有机溶剂的挥发、有毒气体的释放等。
因此,在生产和使用过程中应当采取措施减少对环境的影响。
2. 粘胶的安全性粘胶在生产和使用过程中存在一定的安全隐患,如挥发性有机物对人体产生危害,使用过程中应当注意通风换气、避免接触皮肤和呼吸道。
同时,应当妥善存放胶水,避免儿童错误食用造成意外。
结语粘胶化学是一个涵盖多方面知识的综合领域,包括化学、物理和工程技术等。
通过了解胶水的成分和性质、种类和应用、黏附机制以及环境影响和安全性等方面的知识,能够更好地选择和使用胶水,提高产品的质量和安全性,减少对环境的影响。
胶粘剂基本知识
1.1.4 胶粘剂的组分及其作用 ⑥ 增塑剂与增韧剂:增塑剂一般为低粘度、高沸点的物质, 如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、亚磷酸三苯酯等 ,因而能增加树脂的流动性,有利于浸润、扩散与吸附,能 改善胶粘剂的弹性和耐寒性。增韧剂是一种带有能与主体聚 合物起反应的官能团的化合物,在胶粘剂中成为固化体系的 一部分,从而改变胶粘剂的剪切强度、剥离强度、低温性能 与柔韧性。 其他组分: ⑦ 其他组分:添加剂、防老化剂、防霉变剂、阻聚剂、阻燃剂 、着色剂等
三、水下粘接 水下粘接在水坝或桥梁的修建、造 船工业和国防工业中起很大的作 用,它可以把陆地上的预制件在 水中和水下的部件连接起来,从 而大大简化施工工艺,加快施工 进度。水下胶粘剂大多是双组分 环氧树脂。
四、瞬间粘接
瞬间胶粘剂使用时不需要加热、加压、具有 固化快、粘接强度大的特点。一个 6.45cm2(一平方英寸)的粘接面所承受 的拉力足以吊起一辆小汽车。这样的胶粘 剂对连续化生产流水线起了很大的推动作 用。目前最通用的瞬间胶粘剂是α-氰基 丙烯酸乙酯。
五、油面粘接
金属板材表面常涂有防锈油,一般在粘接前 要除去表面的油,工艺比较复杂。油面用 胶不需要先在表面除油,简化了工艺,并 有良好的粘接强度。油面胶粘剂有第二代 丙烯酸酯、改性聚氨酯及改性环氧树脂。
六、液态密封堵漏
有些胶粘剂在常温下是流动性的液体,涂在 各种连接或需要密封的部位,形成有弹性 的胶层,能代替通常的垫片,起密封作用。 液态密封胶有橡胶型、树脂型和混合型等。
七、医用粘接
医用胶粘剂已成为医疗方面不可缺少的新 材料。例如,α-氰基丙烯酸酯、亚甲基 丙二酸酯和改性丙烯酸酯等胶粘剂对人体 肾脏的粘合、血管的接合,伤口、食道或 胆道的吻合、牙科的粘接和修复、骨胳连 接等方面能发挥很好的作用。
胶粘剂基础知识
胶粘剂基础知识胶粘剂和粘接接技术已经有了相当惊人的发展1、立足高新化2、注重环保化3、采用新技术1、共混与复合技术:不同的材料按适当比例混合,可有效地将各基料的优良性能综合起来,从而得到比一种基料性能更好的胶粘剂和密封剂。
这种共混方法具有协同性,起到相得益彰的作用。
有机与无机的复合是今后发展方向2、纳米技术:国外已经将纳米Si02加入到胶粘剂中使粘接强度、韧性、耐执性、耐老化性和密封效果都大幅度提高3、生物工程技术:利用生物技术制造胶粘剂势在必然可生产出类似贻贝液的胶粘剂,可用于高耐水环境和海洋工程。
4、辐射固化技术:指经过紫外光、电子束、的照射使液相体系瞬间聚合、交联固化的过程。
具有极快速高质量、低能耗、高效率、无污染、适合连续化生产等独特优点5、可降解技术6、清洁生产技术胶粘剂1、胶粘剂的基本组成1、胶粘剂的基本组成:包括粘料、固化剂、促进剂、增韧剂、增塑剂、增稠剂稀释剂、防老剂、阻聚剂、偶联剂、引发剂光敏剂、消泡剂、防腐剂、填充剂、溶剂等。
并不是每一种的胶粘剂都有以上的那些组分来。
除了粘料一定要之外其它的可以视情况而定的粘料,又称为基料或胶料,是决定胶粘剂性能的基本组分,可用作胶粘剂的粘料有天然高分子化合物(淀粉、胶、虫胶、明胶、酪素、松香、天然橡胶等)、改性天然高分子化合物(硝酸纤维素、羟甲基纤维素钠)、合成高分子化合物(合成树脂、合成橡胶、热塑性弹性体等)、有机化合物、无机化合物(硅酸盐、磷酸盐、硫酸盐、硼酸盐、氧化锌、氧化镁等)。
(1)固化剂固化剂又叫硬化剂、熟化剂或变定剂,是指能将可溶、可熔的线型结构高分子化合物转变为不溶、不熔的体型结构的一类物质,它本身参与化学反应而成为固化物的一部分。
对于某些类型的胶粘剂,如环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛村脂、呋喃树脂等,固化剂则是不可缺少的。
固化剂对胶粘剂的性能有着重要的影响,应根据胶粘剂中粘料的类型、粘接件的性能要求、具体的工艺方法、环保问题、健康危害和价格等选择较为理想的固化剂。
常用胶粘剂的基本知识
常用胶粘剂的基本知识
常见胶粘剂基本知识
一、常用胶粘剂概述
1、胶粘剂是指利用其中一种物质能产生一定的粘接力来连接目标物
体的物理性或化学性特性使其固定在一起的一种制品。
胶粘剂可以广泛的
应用于表面处理、仪器仪表、电子电器、汽车制造业以及家用电器等多个
工业领域。
2、胶粘剂一般由两部分组成:第一部分是胶水,也就是胶体溶液,
需要以水和胶粘剂粉末混合而成;第二部分是固体粘着剂,主要有热熔胶、双面胶、活性胶、热熔胶等多种粘着剂。
二、常见胶粘剂特性
1、热熔胶:又称热熔胶粘剂,是一种非常实用的胶粘剂。
其特性是:通过加热使其软化,这两个物体就结合在一起,而没有任何其他物体的混合。
该胶粘剂的特性是抗水、耐高温、耐老化,但抗拉强度较弱,因此仅
能用于轻质和薄膜材料的粘接。
2、双面胶:双面胶是一种贴片胶粘剂,其特性有:★双面胶是由一
层软性薄膜和一层粘结剂组成的,能有效的把材料牢固的粘在一起;★对
各种光滑、非光滑表面效果都很好,并且不会影响材料的原有物理性能;
★耐温度高,可耐低温到-50℃,高温可达120℃;★需要空气中的湿气(自然空气即可),粘接完成后即可达到最佳的粘接强度,所以。
胶粘剂的基础知识
胶粘剂的基础知识
胶粘剂是一种强力结合剂,它可以将两个物体牢牢地粘在一起,使它
们形成一个强大的连接。
它是一种有用的工具,可以帮助我们解决家庭装修,修补玩具和衣服,甚至制作微小的电子元件等任务。
胶粘剂一般由几种树脂的组合组成,这些树脂是根据其主要粘合剂的
化学性质和临界温度而定,也可以加入柔软剂,具有润湿性,以及增稠剂,增韧剂,耐晒剂等多种添加剂,以改善其粘接性能,使得胶粘剂能够满足
不同的应用需求。
胶粘剂可以与多种材料配合使用,如塑料,木材,金属,石材,玻璃,纸,布等等。
它们可以用来结合这些材料之间,也可以用来结合这些材料
与其他产品的一种结合技术。
胶粘剂通常分为热熔胶和冷粘胶。
热熔胶需要把材料加热到一定的温
度才能融合,而冷粘胶无需加热就能够与材料融合,因此它们在使用上更
为方便。
使用胶粘剂需要注意以下几点:
1、在使用胶粘剂之前,先清洁和润湿材料表面,以提高粘接效果。
2、要避免在柔软的表面上使用胶粘剂,因为它们很容易被表面上的
油脂污染,并且效果不太好。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
东莞星宇材料粘胶剂的基本理论
聚合物之间,聚合物与非金属或金属之间,金属与金属和金属与非金属之间的胶接等都存在聚合物基料与不同材料之间界面胶接问题。
粘接是不同材料界面间接触后相互作用的结果。
因此,界面层的作用是胶粘科学中研究的基本问题。
诸如被粘物与粘料的界面张力、表面自由能、官能基团性质、界面间反应等都影响胶接。
胶接是综合性强,影响因素复杂的一类技术,而现有的胶接理论都是从某一方面出发来阐述其原理,所以至今全面唯一的理论是没有的。
一、吸附理论
人们把固体对胶粘剂的吸附看成是胶接主要原因的理论,称为胶接的吸附理论。
理论认为:粘接力的主要来源是粘接体系的分子作用力,即范德化引力和氢键力。
胶粘与被粘物表面的粘接力与吸附力具有某种相同的性质。
胶粘剂分子与被粘物表面分子的作用过程有两个过程:第一阶段是液体胶粘剂分子借助于布朗运动向被粘物表面扩散,使两界面的极性基团或链节相互靠近,在此过程中,升温、施加接触压力和降低胶粘剂粘度等都有利于布朗运动的加强。
第二阶段是吸附力的产生。
当胶粘剂与被粘物分子间的距离达到10-5?时,界面分子之间便产生相互吸引力,使分子间的距离进一步缩短到处于最大稳定状态。
根据计算,由于范德华力的作用,当两个理想的平面相距为10?时,它们之间的引力强度可达10-1000MPa;当距离为3-4?时,可达100-1000MPa。
这个数值远远超过现代最好的结构胶粘剂所能达到的强度。
因此,有人认为只要当两个物体接触很好时,即胶粘剂对粘接界面充分润湿,达到理想状态的情况下,仅色散力的作用,就足以产生很高的胶接强度。
可是实际胶接强度与理论计算相差很大,这是因为固体的力学强度是一种力学性质,而不是分子性质,其大小取决于材料的每一个局部性质,而不等于分子作用力的总和。
计算值是假定两个理想平面紧密接触,并保证界面层上各对分子间的作用同时遭到破坏时,也就不可能有保证各对分子之间的作用力同时发生。
胶粘剂的极性太高,有时候会严重妨碍湿润过程的进行而降低粘接力。
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。
二、化学键形成理论
化学键理论认为胶粘剂与被粘物分子之间除相互作用力外,有时还有化学键产生,例如硫化橡胶与镀铜金属的胶接界面、偶联剂对胶接的作用、异氰酸酯对金属与橡胶的胶接界面等的研究,均证明有化学键的生成。
化学键的强度比范德化作用力高得多;化学键形成不仅可以提高粘附强度,还可以克服脱附使胶接接头破坏的弊病。
但化学键的形成并不普通,要形成化学键必须满足一定的量子化`件,所以不可能做到使胶粘剂与被粘物之间的接触点都形成化学键。
况且,单位粘附界面上化学键数要比分子间作用的数目少得多,因此粘附强度来自分子间的作用力是不可忽视的。
三、弱界层理论
当液体胶粘剂不能很好浸润被粘体表面时,空气泡留在空隙中而形成弱区。
又如,当中含杂质能溶于熔融态胶粘剂,而不溶于固化后的胶粘剂时,会在固体化后的胶粘形成另一相,在被粘体与胶粘剂整体间产生弱界面层(WBL)。
产生WBL除工艺因素外,在聚合物成网或熔体相互作用的成型过程中,胶粘剂与表面吸附等热力学现象中产生界层结构的不均匀性。
不均匀性界面层就会有WBL出现。
这种WBL的应力松弛和裂纹的发展都会不同,因而极大地影响着材料和制品的整体性能。
四、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。
粘接体系借助扩散理论不能解释聚合物材料与金属、玻璃或其他硬体胶粘,因为聚合物很难向这类材料扩散。
五、静电理论
当胶粘剂和被粘物体系是一种电子的接受体-供给体的组合形式时,电子会从供给体(如金属)转移到接受体(如聚合物),在界面区两侧形成了双电层,从而产生了静电引力。
在干燥环境中从金属表面快速剥离粘接胶层时,可用仪器或肉眼观察到放电的光、声现象,证实了静电作用的存在。
但静电作用仅存在于能够形成双电层的粘接体系,因此不具有普遍性。
此外,有些学者指出:双电层中的电荷密度必须达到1021电子/厘米2时,静电吸引力才能对胶接强度产生较明显的影响。
而双电层栖移电荷产生密度的最大值只有1019电子/厘米2(有的认为只有1010-1011电子/厘米2)。
因此,静电力虽然确实存在于某些特殊的粘接体系,但决不是起主导作用的因素。
六、机械作用力理论
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。
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,这些情况类似钉子与木材的接合或树根植入泥土的作用。
机械连接力的本质是摩擦力。
在粘合多孔材料、纸张、织物等时,机构连接力是很重要的,但对某些坚实而光滑的表面,这种作用并不显著。
上述胶接理论考虑的基本点都与粘料的分子结构和被粘物的表面结构以及它们之间相互作用有关。
从胶接体系破坏实验表明,胶接破坏时也现四种不同情况:1.界面破坏:胶粘剂层全部与粘体表面分开(胶粘界面完整脱离);2.内聚力破坏:破坏发生在胶粘剂或被粘体本身,而不在胶粘界面间;3.混合破坏:被粘物和胶粘剂层本身都有部分破坏或这两者中只有其一。
这些破坏说明粘接强度不仅与被粘剂与被粘物之间作用力有关,也与聚合物粘料的分子之间的作用力有关。
高聚物分子的化学结构,以及聚集态都强烈地影响胶接强度,研究胶粘剂基料的分子结构,对设计、合成和选用胶粘剂都十分重要。