第1章 胶接基础
胶接工艺基础.
液固间界面接触角
材料的润湿示意图
(a)亲水性材料;(b)憎水性材料
2.表面张力: 什么是表面张力:使液体表面收缩到最小面积的力,就叫做 「表面张力」。 实验证明:表面张力小的物质能够很好地润湿张力大的物质,而 反之则不然。如,油能很好的铺展在水的表面上,反之却不行。 一般金属和其它无机物的表面张力远远大于胶粘剂的表面张力。 如果它们表面是干净的,则很容易被胶粘剂润湿。从而为形成良好 的粘合力创造了条件。正因为如此它们也易被张力小的物质如油等 所污染,因此这些材料在胶粘前应进行仔细的表面处理。 一般塑料表面张力与胶粘剂的表面张力大致相仿,因此胶粘剂对 这些材料的润湿程度就要差一些。所以必要时应对塑料表面进行粗 化或活化处理。 也可在胶粘剂中加入表面活化剂,降低胶粘剂的表面张力。(表 面活性剂:具有很强表面活性、能使液体<胶粘剂>的表面张力显著 下降的物质)
• 硅酸盐类:硅酸盐水泥、硅酸钠(水玻璃) 无 机 • 磷酸盐类:磷酸-氧化铜 • 硫酸盐类:石膏 • 陶瓷:氧化锆、氧化铝 • 淀粉类:淀粉、糊精 天然有机胶 粘剂 • 蛋白类:大豆蛋白、血蛋白、骨胶、鱼胶、酪素、 虫胶 • 热塑性:聚醋酸乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩 甲醛、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯、 聚酰胺、饱和聚酯等 树脂型 • 热固性:脲醛树脂、酚醛树脂、间苯二酚树脂、 三聚氰胺树脂、环氧树脂、不饱和聚酯、聚异 氰酸酯、呋喃树脂等 氯丁橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、 聚硫橡胶、端羧基橡胶、有机硅橡胶、热塑 性橡胶 酚醛-聚乙烯醇缩醛、酚醛-氯丁橡胶、酚醛丁腈橡胶、环氧-酚醛、环氧-聚酰胺、环氧丁腈橡胶、环氧-聚氨酯 胶粘剂 有 机
5、胶粘剂与被粘物的机械结合
胶接和胶接结构装配
一、胶接理论的现状
胶接过程——复杂的物理化学过程
影响胶接强度的因素
1、胶粘剂的性质; 2、被粘材料表面的胶接特性; 3、接头设计、接头成型工艺; 4、周围环境理论解释的问题
材料的化学结构
定量关系
胶接特性
无圆满解释
二、胶接接头的构成
胶接 通过胶粘剂的作用把被粘物连接在一起,形成胶接接头。 内聚力 胶粘剂本身分子间相互束缚在一起的作用力。 粘附力 胶粘剂与被粘表面上不同分子间的作用力。
3、提高粘附力的必要条件
胶粘剂整个表面的良好接触,充分浸润,接触角,固、液体分子间吸引力
接触角
四、内聚力和胶粘剂的固化
内聚力
胶粘剂本身分子间相互束缚在一起的作用力。
胶粘剂的固化
胶粘剂(液体)在浸润被粘物表面后,必须通过适当的方法使它变成固体的过程 。
固化的必要性
(1)、胶粘剂本身产生足够强的内聚力; (2)、承受载荷。
(6)、能提高接头的疲劳寿命 胶均匀分布、不会产生局部应力集中、疲劳裂纹扩展速度慢。
(7)、胶接工艺简单 易自动化、成本低,1000kg胶粘剂可节约5000kg金属连接材料,节省5000-
10000个工时。
胶接的缺点 (1)、粘接强度较低
胶粘剂的主材料一般是高分子材料,粘接强度较低(不适于承受剥离载荷) 远不如金属材料;
铆接的缺点
(1)、钉孔对材料的削弱引起应力集中,使疲劳强度降低; (2)、结构重量增加; (3)、劳动量大、噪音大; (4)、零件阳极化膜因钉孔而受到破坏; (5)、孔边的裂纹会引起腐蚀,等等。
胶接的优点
——几乎克服了铆接的缺点
(1)、胶接适用的材料范围广 可连接不同材料(金属-金属、金属-非金属)、厚度不等、不受装配件厚
胶接的过程
胶接的过程胶接是一种常见的工艺,用于将两个或多个材料粘合在一起。
胶接的过程需要一定的技巧和经验,以确保粘合的牢固性和持久性。
本文将介绍胶接的过程,并探讨如何正确地进行胶接操作。
要进行胶接,我们需要准备好所需的材料和工具。
通常情况下,我们会选择适合胶接材料的胶水或胶粘剂,同时需要准备好清洁剂、刷子、擦拭布等工具。
在进行胶接之前,需要确保被粘合的表面干净、平整且无灰尘或油脂等杂质,这样可以提高胶接的质量和粘合的牢固度。
接下来,我们可以开始涂抹胶水或胶粘剂在需要粘合的表面上。
在涂抹胶水时,需要均匀地涂抹在整个粘合表面上,确保每个角落都被覆盖到。
根据胶水的性质,我们可能需要等待一段时间,让胶水变得粘稠或半干燥,这样可以提高粘合的效果。
在涂抹完胶水后,将两个需要粘合的表面对准并轻轻地压合在一起。
在压合的过程中,需要确保两个表面完全贴合,并且没有气泡或空隙。
可以使用一些工具,如刮刀或夹具,来帮助将两个表面压合在一起,以确保粘合的牢固性。
完成上述步骤后,需要等待一段时间,让胶水完全干燥和固定。
在等待的过程中,需要避免移动或扰动被粘合的材料,以免影响胶水的固化和粘合的效果。
根据胶水的种类和环境温度等因素,等待的时间可能会有所不同,通常在几小时到一天左右。
当胶水完全干燥后,我们可以检查胶接的效果。
可以轻轻拉扯被粘合的部分,测试粘合的牢固度和稳定性。
如果发现有松动或不牢固的地方,可以重新涂抹胶水并进行修复。
在确认胶接效果良好后,可以继续进行下一步工艺或使用被胶接的材料。
总的来说,胶接是一种简单而有效的粘合工艺,通过正确的操作和技巧,可以将不同材料粘合在一起,达到牢固和持久的效果。
希望本文的介绍对您有所帮助,让您在日常生活和工作中更加灵活和便利。
祝大家胶接顺利,工作愉快!。
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常见问题和解决方案
无法预热零件
可采用更大容量功率的加热器 或合金扩散预焊或设法利用贴 合和熔化薄膜显著获得预热带。
纹形和表面开裂
导致表面开裂的原因可能是焊 接技术错误或焊接冷却速度过 快。采用低热输入、高电流强 度并窄焊缝,同时缩短焊缝的 长宽比可修正这一问题。
操作习惯错误
可能存在这一问题源于操作人 员没有经过足够的培训或缺乏 操作经验。合适的培训和持续 的实践可以改善这一状况。
《铆接焊接和胶接》PPT 课件
本课程将介绍铆接、焊接和胶接的应用、分类、操作方法以及实际应用。学 习这些知识将有助于你在相关行业获得巨大的竞争优势。
铆接的分类多个过薄钣金件铆在
间接铆接
2
一起的铆接方式。
通过一个或多个垫片将连接材料纳入铆
合范围的铆接方式。
3
半睡眠铆接
通过一个有限的模量,把基材的两边牢 固地链接在一起的铆接方式。
胶接在哪些行业中应用
胶接技术逐渐替代了传统的机械连接和热处理连 接技术,在建筑、汽车、飞机和其他工业领域得 到了广泛应用。
安全注意事项
1
铆接的安全注意事项
穿戴好防护用品,包括手套、工作服、护目镜、耳塞等。防止高温引起的火灾。
2
胶接的安全注意事项
操作时戴手套和护目镜,选择排气良好的通风设备,并保持工作区域清洁。对于 有害气体要密闭存放严加管制。
操作方法
铆接操作步骤
准备工作,准备铆钉和仪器,调节好参数。两个或多个零件定位、提取杆定位、钻孔、钻孔 加工、检查。
胶接操作步骤
准备工作,准备基材和胶水,调节好适当的温度条件。处理胶水,涂抹等待,对齐定位,施 加压力,半固化,离模、整理、质检。
实际应用
胶粘剂课外思考与作业题参考答案
第一章:胶接基础吸附理论、机械结合理论、扩散理论和化学键理论四种理论的要点;影响胶接强度的因素、胶接破坏的类型与机理;1各种胶接理论的基本观点及其在胶接过程的作用是什麽答:1.吸附理论:胶接作用是胶黏剂分子与被胶接物分子在界面层上相互吸附产生的,胶接作用是物理吸附与化学吸附共同作用的结果,而物理吸附则是胶接作用的普遍原因.机械结合理论:液态胶黏剂充满被胶接物表面的缝隙或凹陷处,固化后在界面产生啮合连接.扩散理论:胶黏剂与被粘物分子通过相互扩散而形成牢固的接头,两种具有相溶性的高聚物相互接触时,分子或链段的布朗运动而相互扩散,在界面上发生互溶,导致胶黏剂和被粘物的界面消失和过渡区的产生,从而形成牢固的接头.静电理论:在胶接头中存在双电层,胶接力主要来自双电层的静电引力.化学键理论:胶接作用主要是化学键力的作用结果2胶接破坏有几种形式如何判断答:1.被胶接物破坏破坏发生在被胶接物内部2.内聚破坏破坏发生在胶粘剂内部3.界面破坏破坏发生在胶黏剂与被胶接物接触角4.混合破坏破坏既有胶接面又有胶黏剂内部3影响胶接强度有哪些因素答:1.木材的密度和树种2.湿润及湿润性3.含水率4.胶接面的纹理与纤维方向5.表面粗糙度与加工精度6.抽提物7.木材的生长缺陷与生长特征8.被胶接面的污染4胶粘剂的湿润性对胶接强度有何影响答:胶粘剂在完成胶接作用时,其分子必须对被胶接物体表面有一定的润湿、扩散能力,使胶液形成薄而均匀的胶层,为胶粘剂分子和被胶接物表面分子相互吸引,达到良好胶接而创造必要的条件,润湿性过大、过小都会影响到胶接的质量.5表面张力、接触角与湿润性的关系答:接触角越小,润湿性越好,表面张力越大6机械胶接理论的要点及其在木材胶接中的作用答:机械胶接理论的要点即液态胶粘剂流入并填满凹凸不平的被胶接材料表面,经过固化,胶粘剂与被胶接物通过表面互相咬合,如钩、锚那样实现牢固连接.木材是多孔性材料,木材表面存在大量的纹孔和暴露在外的细胞腔,这是木材胶接形成胶接力胶钉作用的有利条件.第二章:氨基类树脂胶粘剂脲醛树脂胶粘剂加成与缩聚反应历程;甲醛/尿素摩尔比对脲醛树脂质量的影响;脲醛树脂的改性1结合脲醛树脂的化学反应式,说明脲醛树脂存在游离甲醛的原因答:脲醛树脂中游离甲醛一方面是因为甲醛与尿素的高摩尔比,使甲醛过量;另一方面是在合成过程中有羟甲基生成,而羟甲基与甲醛之间存在平衡关系,因而释放出甲醛.2尿素与甲醛的摩尔比对脲醛树脂的质量有何影响答:1.当甲醛与尿素的摩尔比增大时,游离甲基含量增加,甲醛释放量增加,使脲醛树脂的耐水性降低2.当甲醛与尿素的摩尔比降低时,胶接性能下降,贮存期缩短,树脂水溶性降低,胶接制成品的尺寸稳定性下降,树脂初粘性不好.3甲阶脲醛树脂的反应终点是用什么方法控制甲阶脲醛树脂有什麽特点在人造板生产中如何利用这些特征答:甲阶脲醛树脂的反应终点是用粘度方法控制的.4结合实例分析,说明pH值对脲醛树脂合成过程的影响答:PH值不同直接影响到反应过程生成物的结构,在中性或弱碱性介质中,尿素与甲醛反应生成羟甲基脲,而在酸性介质中,反应生成的羟甲基脲进一步脱水缩聚生成甲基脲和次甲基醚连接的低分子化合物.5在合成工艺中,为提高脲醛树脂固体含量为什麽采用真空脱水,而不用常温脱水答:真空状态可降低沸点,有利于脱水,有利于甲醛挥发,降低游离甲醛含量,提高固体含量,而采用常温脱水所得固体含量低,游离甲醛含量高,胶液粘度小.6通过脲醛树脂合成过程及结构特点,说明脲醛树脂胶接制品耐水性和耐老化差的原因并提出相应的改善措施.答:耐水差的原因:在固化了的脲醛树脂胶黏剂中尚存在具有亲水性的羟甲基改善措施:在脲醛树脂缩聚过程中加入适当的苯酚,间苯二酚或三聚氰胺等使之共聚,产生耐水性的共聚体;或将制得的脲醛树脂与酚醛树脂或三聚氰胺树脂共混;也有在进行胶接前加入三聚氰胺粉末或其他化合物在进行热压,以提高脲醛树脂胶黏剂的耐水性能.耐老化差的原因:1.树脂固化后仍继续进行缩聚脱水反应2.在固化后的产物中仍存在着游离羟甲基,使胶层对于大气中的水分不断地吸收或放出,在反复干湿的情况下,即收缩——膨胀应力的作用下,引起胶层的老化3.在外界因子如大气中的水、热、光等的影响下,树脂分子断裂,导致胶层老化,此外,固化剂的浓度,加压压力、木材表面的粗糙度等都是引起老化的因素.改善措施:1.从工艺方面要求被胶接木材表面平整光滑,尽量减少凹凸不平,以免胶液分布不均而形成过厚的胶层,在表里收缩不均匀的情况下产生开裂.对脲醛树脂进行改性,另外在树脂中加入适量的醇类物质,使树脂醚化,可以提高树脂的柔韧性.在树脂中加入各种填料,如豆粉、小麦粉、木粉、石膏粉等,防止胶层由于应力作用而引起龟裂.适当使用固化剂.7结合化学反应式,论述热固性脲醛树脂的合成原理并通过设计性实验,说明你是如何在配方设计上降低游离甲醛含量的答:热固性脲醛树脂的合成原理:尿素与甲醛的加成反应pH≥7游离甲醛产生的原因:1.合成UF树脂第一步加成反应是可逆反应,原料中的甲醛不能完全参与反应,有一部分处于游离状态.2.羟甲基CH2OH和醚键CH2O CH2在一定条件下分解产生甲醛.针对以上原因,在设计合成工艺时采取以下措施:1.降低F/U的摩尔比,减少甲醛的用量2.采用多次缩聚工艺,将尿素多次加入,在加成反应阶段F/U的摩尔比为2.0,3.保证二羟甲基脲的生成数量,然后在反应后期将第二次U加入反应液中,这样对降低游离甲醛很有利.第三章:酚醛树脂胶粘剂酚醛树脂的合成反应原理;酚的种类和结构对酚醛树脂的质量影响;1合成热固性酚醛树脂为什么先制成甲阶树脂而这种树脂为什么能固化产生强度答:甲阶酚醛树脂为线型结构,分子量较低,具有较好的流动性和湿润性,能满足胶接和浸渍工艺的要求.因此一般合成热固性酚醛树脂均控制在此阶段.甲阶树脂之所以固化是因为在结构中还存在羟甲基,可以继续进行缩聚反应,当温度升高时,伴随羟甲基与苯环上活性氢的缩合,同时醚键大量裂解失去甲醛而变成次甲基,树脂相对分子质量为1000左右,聚合度为6—7,此时树脂为乙阶,在温度更高时,进一步固化,最后形成交联的体型网状结构的丙阶树脂,因此能产生强度.2热塑性酚醛树脂能否转变为热固性酚醛树脂为什么答:可以.因为在碱性介质中,在热塑性酚醛树脂中加入甲醛给予体如六次甲基四胺,聚甲醛并加热,甲醛即与酚核上未反应的邻、对位活性点反应,同时失水缩聚形成次甲基键桥,使树脂由热塑性转变为热固性树脂.3热固性甲阶酚醛树脂和热塑性酚醛树脂性能上有何区别为什么答:甲阶酚醛树脂的分子上含有活性羟甲基,加热能引起活性甲阶酚醛树脂分子缩聚生成大分子,不需要加固化剂.而热塑性酚醛树脂在缩聚体链中不存在没有反应的羟甲基,所以在树脂加热时,仅熔化而不发生继续缩聚反应,因而固化过程需要加固化剂.4苯酚与甲醛的摩尔比对树脂质量有何影响答:当苯酚较甲醛少时,合成生成的为热固性酚醛树脂,当酚过量后,合成生成的是热塑性酚醛树脂,而生成物的聚合度大小也与苯酚过量程度直接有关.5酚醛树脂为什么耐热、耐酸而不耐碱如何提高耐碱性答:一般酚醛具有较好的介电性能、耐高温、抗烧蚀、耐酸性、生产工艺简单、原料来源广、价格便宜等优点.但耐碱性差,尤其经不起较大浓度碱溶液的考验.普通酚醛树脂之所以耐碱性差,是因为结构上存在羟基与苯环直接相连,由于共轭效应,氧原子上未共享电子对移向苯环上而使氢原子易成H~+,它在碱溶液中与OH~-作用,引起水解致使整个分子受破坏. 6降低酚醛树脂成本的方法有哪些答:引入相对廉价的尿素、三聚氰胺、木素、糠醛、单宁等进行共聚.以苯酚为主的PUF树脂胶黏剂,不但降低PF树脂的价格,还降低了游离酚和游离醛的含量.第四章:烯类高聚物胶黏剂PVAc乳液聚合的反应历程1为什么聚醋酸乙烯酯乳液胶的耐热性不好答:聚醋酸乙烯酯乳液胶为热塑性胶,软化点低.且制造时用亲水性的聚乙烯醇做乳化剂和保护交替,因而使它产生了最大的弱点,耐热性和耐水性差.2影响聚醋酸乙烯酯乳液聚合反应及产物性质的因素是什么答:1.乳化剂的影响2.引发剂的影响3.搅拌强度的影响4.反应温度的影响5.单体或引发剂的滴加条件、氧等因素的影响.3聚醋酸乙烯酯乳液胶的贮存时需注意什么问题答:1宜贮藏在玻璃容器、瓷器及塑料袋内,外用甜筒或木桶保护,也可直接放在塑料桶内. 2贮藏室容器必须密封,乙方自然结皮,浪费胶液3乳液应尽量避免对方在露天,更不能放在严寒场所,以免乳液冻结而影响使用4贮存场所及运输过程中的温度仪10-40c为宜.4聚醋酸乙烯酯乳液胶的改性的方法和途径是什么答:1.内加交联剂法:在制造聚乙酸乙烯酯乳液时,加入一种或几种能与乙酸乙烯酯共聚的单体,使之反应而得到可交联的热固性共聚物.外加交联剂:在聚乙酸乙烯酯均制乳液中,加入能使大分子进一步交联的物质,使其向热固性转化.5何为‘两液胶’答:指脲醛树脂胶与聚乙酸乙烯乳液胶按一定比例混合的胶.6简述丙烯酸酯树脂的合成原理和固化机理答:合成原理:由甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、α-氰基丙烯酸酯或它们与其他烯类单体经聚合反应所得,按胶层特点分两类:一类是非反应性丙烯酸酯胶黏剂,主要是以热塑性聚丙烯酸酯或丙烯酸酯与其他单体的共聚物为主体;另一类是反应性丙烯酸酯胶黏剂,是以各种丙烯酸酯单体或分子末端具有丙烯酰基的聚合物作为主体的胶黏剂.固化机理:1.非反应性胶接时靠溶剂或分散相的挥发及溶剂在被粘物中的扩散和渗透使胶层固化.2.反应性类胶在胶接时靠化学反应而使胶层固化第五章:热熔胶粘剂1热熔胶的主要成分及每种成分的主要作用答:主要成分为基本聚合物、增粘树脂增粘剂、蜡类、填料、增塑剂和抗氧剂等作用:基本聚合物是热熔胶的粘料,它的作用是使胶具有必要的胶接强度和内聚强度增粘剂的主要作用是降低热熔胶的熔融粘度,提高其对被胶接面的湿润性和初粘性,以达到提高胶接强度,改善操作性能及降低成本的目的,此外还可以借以调整胶的耐热温度及晾置时间.蜡类的主要作用是降低热熔胶的熔点和熔融粘度,改善胶液的流动性和湿润性,提高胶接强度、防止热熔胶结块、降低成本.填料的作用是降低热熔胶的收缩性,防止对多孔性被胶接物表面的过度渗透,提高热熔胶的耐热性和热容量,延长可操作时间,降低成本.增塑剂的作用是加快熔融速度,降低熔融粘度,改善对被胶接物的湿润性,提高热熔胶的柔韧性和耐寒性.抗氧剂的作用是防止热熔胶在长时间处于高的熔融温度下发生氧化和热分解.2热熔胶有哪些性能指标它们的含义是什么它们对胶的操作和胶接性能各有何影响答:一.1.熔融粘度:体现其流动性能大小的性能指标2.软化点:热熔胶开始流动的温度3.热稳定性:其在长时间下抗氧化和热分解的性能4.晾置时间:从涂胶其,经过一段有效露置至将被胶接物压合的时间.二.1.熔融粘度随着温度的降低而增长2.软化点取决于基本聚合物的结构和分子量,软化点高,耐热性能好,晾置时间短3.热稳定性是衡量耐热性,以此确定每次溶胶量的加热熔融时间4.晾置时间的影响是涂胶反应快速压合,尽量缩短晾置时间以保证胶接的质量3热熔胶在什么情况下一定要加抗氧剂什么情况下可以不加答:热熔胶加抗氧剂是为了防止热熔胶的氧化和热分解,如果使用热熔胶在180℃—230℃加热10小时以上或者所用的组分热稳定性差就要加抗氧剂,如果使用组分耐热性好,而且并不在高温条件下长时间加热,可以不加抗氧剂.4常用的乙烯-醋酸乙烯共聚树脂热熔胶、乙烯-丙烯酸乙酯共聚树脂热熔胶、聚酰胺树脂热熔胶、聚酯树脂热熔胶四种热熔胶各有何主要优缺点答:乙烯-醋酸乙烯共聚树脂热熔胶优点:对多种材料具有良好的粘附性;胶层的强度,柔韧性,耐寒性均好,热熔流动性好,它与各种配合组分的混溶性好,有利于通过配合组分的调节,获得多种性能的热熔胶,以适应多种用途.价格相对其他热熔胶比较低廉.缺点:耐热,耐油性较差,强度低.乙烯-丙烯酸乙酯共聚树脂热熔胶优缺点:具有低熔性,低温性,使用范围较宽,热稳定性好,耐应力开裂比EVA树脂好.对聚丙烯类材料胶接性好;与石蜡相容性好,易搅拌.有良好的低温柔韧性,增塑剂可少用或不用.聚酰胺树脂热熔胶优缺点:软化点范围窄与醇类,非极性溶剂及多种增粘剂相容性好.耐药品性,能抵抗酸碱植物油,矿物油等.聚酯树脂热熔胶优缺点:耐热性,热稳定性好,耐药品性好,耐寒耐介质,和电性能.对柔韧性材料和金属都有很好的胶接能力.第六章:橡胶型胶粘剂橡胶型胶粘剂的组成与作用1橡胶型胶粘剂突出的优点是什么在木材工业中有哪些应用答:优点:1.具有优良的弹性,适用于胶接柔软的或热膨胀系数相差悬殊的材料,并适用于动态下的胶接2.能在常温、低压下进行胶接3.对多种材料有优良的胶接性能应用:在木材工业中,为提高人造板的使用价值及使木制品表面更加美观,常用装饰材料进行表面再加工,而具有低温、低压胶接特性的橡胶型胶黏剂就是一种用于表面胶贴的较理想的胶种.2溶剂型氯丁橡胶胶粘剂是如何配制的,配制时的成分及其作用是什么答:一.混炼法:将氯丁橡胶在炼胶机上进行塑炼,约10-30min,塑炼温度一般不超过40℃.塑炼后的橡胶需加入各种配合剂进行混炼.加料次序为氯丁橡胶、促进剂、防老剂、氧化锌、氧化镁和填料等.混炼温度不宜超过60℃,混炼时间在保证各种配合剂充分混合均匀的条件下应尽量缩短.将混炼好的胶破碎成小块放入带有搅拌的溶解池内,搅拌至溶解.需对氯丁橡胶胶黏剂进行改性时,只需将树脂与氧化镁的预反应树脂加入搅拌均匀,即制得溶剂型氯丁橡胶胶黏剂.浸泡法:先将氯丁橡胶与混合溶剂放入密闭容器内浸泡,一般泡2-3天,这时氯丁橡胶能很好溶胀,然后移至反应釜加热至50℃左右,搅拌至溶解,加入各种配合剂,再充分搅拌均匀即可.成分:硫化剂、防老剂、填料、酚醛树脂和溶剂作用:1.硫化剂是促使橡胶生胶发生硫化反应即交联反应的物质.2.防老剂在胶中起防老化的作用3.填料用于改善操作性能,降低成本和减少体积收缩率,有些还能提高胶的耐热性4.加酚醛树脂是为了增加胶的极性,提高胶接强度和耐热性5.溶剂使胶液具有合适的工作粘度和固体含量3溶剂型与乳液型氯丁橡胶胶粘剂所采用的硫化剂有何不同为什么答:溶剂型氯丁橡胶所用硫化剂是氧化锌和氧化镁,且两者必须并用.氧化镁以轻质氧化镁为好,而氧化锌常使用橡胶专用的3号氧化锌.氧化镁和氧化锌在常温下所起的硫化作用十分缓慢.氧化镁在室温下主要起防焦剂的作用,避免胶料在混炼过程中发生焦烧现象,只有在高温下才起明显的硫化作用.此外,氧化镁和氧化锌都能吸收氯丁橡胶在老化过程中放出的氯化氢气体,而对被胶接物起保护作用.乳液型氯丁橡胶胶黏剂所用的硫化剂一般都用氧化锌,最好是活性氧化锌,避免使用氧化镁,因氧化镁含有较多电解质,对胶乳稳定性有不良影响.第七章:异氰酸酯胶粘剂异氰酸酯胶粘剂的制备与固化1异氰酸酯有哪些重要的化学反应答:1.与活泼氢的加成反应2.异氰酸酯化合物的聚合反应3.异氰酸酯的开环加成反应2异氰酸酯胶粘剂在木材工业应用的意义答:常用的异氰酸酯为MDI或PAPI.MDI和木材组分中的羟基反应,在木材和胶层之间生成氨基甲酸酯共价键,同时和木材中的水分反应生成聚脲,因此,制得的胶合板胶接强度高,且能耐湿.与甲醛系胶粘剂相比,该体系用胶量少,热压时间短,而且可用于含水量较高的刨花板生产,无甲醛释放.异氰酸酯的主要缺点是热压时粘金属热板.一直至今,异氰酸酯只限用作中心层胶粘剂,但随着脱膜剂和自脱膜技术的发展,必将运用到整个板材中.第八章:环氧树脂胶粘剂环氧胶粘剂的合成与固化原理1环氧树脂胶的固化原理与脲醛树脂的固化原理是否相同为什么答:环氧树脂胶的固化原理在环氧树脂的结构中有羟基〉CH—OH、醚基—O—和极为活泼的环氧基存在,羟基和醚基有高度的极性,使环氧分子与相邻界面产生了较强的分子间作用力,而环氧基团则与介质表面特别是金属表面的游离键起反应,形成化学键.因而,环氧树脂具有很高的黏合力,用途很广,商业上被称作“万能胶“.此外,环氧树脂还可做涂料、浇铸、浸渍及模具等用途.但是,环氧树脂在未固化前是呈热塑性的线型结构,使用时必须加入固化剂,固化剂与环氧树脂的环氧基等反应,变成网状结构的大分子,成为不溶且不熔的热固性成品.环氧树脂在固化前相对分子质量都不高,只有通过固化才能形成体形高分子.环氧树脂的固化要借助固化剂,固化剂的种类很多,主要有多元胺和多元酸,他们的分子中都含有活波氢原子,其中用得最多的是液态多元胺类,如二亚乙基三胺和三乙胺等.环氧树脂在室温下固化时,还常常需要加些促进剂如多元硫醇,已达到快速固化的效果.固化剂的选择与环氧树脂的固化温度有关,在通常温度下固化一般用多元胺和多元硫胺等,而在较高温度下固化一般选用酸酐和多元酸为固化剂.不同的固化剂,其交联反应也不同.脲醛树脂的固化原理:经典缩聚理论认为,当甲醛与尿素的摩尔比大于110时,脲醛树脂的合成与固化反应属于体型缩聚;一般作为胶粘剂使用时,通过控制反应程度低于凝胶点先合成脲醛树脂初期树脂,胶接制品时再进一步缩聚交联成体型结构.经典理论认为,脲醛树脂初期树脂的生成分两个阶段.第一阶段即碱性介质中甲醛与尿素的加成羟甲基化阶段,它取决于尿素与甲醛的摩尔比,可生成一羟甲基脲、二羟甲基脲、三羟甲基脲.虽然尿素具有4个官能度,但四羟甲基脲却从未被分离出来.第二阶段即酸性介质中羟甲基脲的缩合亚甲基化阶段,生成具有亚甲基键或醚键连接的低聚物,可以是水溶或水不溶的预聚物.粒子聚结形成粒子结构,黏度就会突变.脲醛树脂逐渐变混是粒子由小到大发展过程的表现.所以是不同的2环氧树脂在使用时为什么要加固化剂答:环氧树脂是一种无定形黏稠液体,加热呈塑性,没有明显的熔点,受热变软,逐渐熔化而发黏,不溶于水,本身不会硬化,因此它几乎没有单独的使用价值,只有和固化剂反应生成三维网状结构的不溶不熔聚合物才有应用价值.当加入一定量固化剂后,就逐渐固化,形成性能各异的化学物质,因此,必须加入固化剂,组成配方树脂,并且在一定条件下进行固化反应,生成立体网状结构的产物,才会显现出各种优良的性能,成为具有真正使用价值的环氧材料.工程中常用胺类固化剂:乙二胺、二乙烯多胺、多乙烯多胺等.3为什么环氧树脂胶接力特别强答:因为环氧树脂结构中含有脂肪族羟基,醚基,环氧基.羟基和醚基有强极性,使环氧树脂与临界面产生电磁引力,二环氧基团则能与介质表面的游离键起化学反应,形成化学键.4环氧树脂的固化是如何进行的试举例说明答:环氧树脂的固化须借助于固化剂固化.以伯胺为例:第九章:不饱和聚酯树脂胶粘剂不饱和聚酯树脂胶粘剂的固化原理1不饱和聚酯树脂是如何固化的答:在引发剂的作用下发生自由基共聚反应,生成性能稳定的体型结果2在不饱和聚酯生产中为什么要用促进剂在使用引发剂和促进剂时要注意哪些问题答:使用促进剂是为了降低引发剂的分解温度,加速引发剂的分解,从而加速其固化注意:1.不同引发剂使用不同的促进剂2.引发剂与促进剂之间的反应很激烈,不能直接混合3.贮存必须分装保管3不饱和聚酯树脂中苯乙烯的作用是什么答:①稀释剂:使不饱和聚酯具有合适的粘度.②交联剂:在引发剂的作用下,具有线型结构的不饱和聚酯中的-CH=CH-与苯乙烯单体交联固化.即不饱和聚酯的线型分子通过苯乙烯单体发生交联反应而连接起来,形成具有体型结构的热固性不饱和聚酯树脂.第十章:天然胶粘剂1发展天然胶粘剂的意义.答:1,产品本身比较环保,无毒,无害,不对环境造成污染2.生产过程也对环境友好,不使用化学品,不产生对环境有害的废弃物,污水,有害气体等3.节能,不浪费能源4.还能产生副产品,废弃物二次利用等2天然胶粘剂与合成胶粘剂相比有哪些不足答:1.胶接强度差2.长期在高湿度下会引起劣化,造成胶接强度下降水溶性分子3简述天然胶黏剂的种类、特点.答:种类:蛋白质胶、碳水化合物胶如淀粉胶、纤维素胶等和其他天然树脂胶特点:蛋白质胶一般是在干燥时具有较高的胶接强度,用于家具制造、木制品生产.但是,由于其耐热性和耐水性差,以被合成树脂胶黏剂如聚醋酸乙烯树脂胶黏剂等所代替,现在只被用于特殊用途乐器等的场合.淀粉胶黏剂一般价格低廉,可用水稀释则使用容易,无污染,虽然不耐水,若胶接失败可以浸湿剥离.纤维素类胶黏剂不溶于一般溶剂,所以不能直接作为胶黏剂使用,但是,经过化学改性的纤维素衍生物可溶于水及有机溶剂.木素胶黏剂变异性较大,反应活性低.无机胶黏剂具有不燃烧、耐高温、无毒性、强度高和耐久性好的特点.补充题目1.结合试验说明脲醛树脂合成中,发生凝胶现象的原因并结合脲醛树脂的合成原理从理论上加以分析答::①酸性缩合阶段的pH过低,致使缩聚反应速率增大以致难以控制,最终形成凝胶.②缩聚阶段的反应时间过长或反应温度过高,使反应程度增大,以至于达到凝胶点.分析:从合成原理看,脲醛树脂树脂的合成分成三个步骤:a)碱性加成:羟甲基化阶段.b)缩聚:脲醛树脂的缩聚是在酸性条件下进行,随pH降低,缩聚反应速度增大,生成不含羟甲基的聚次甲脲沉淀,使树脂的溶解度下降,且控制不当而出现凝胶.c)碱性:当脲醛树脂在酸性阶段由于缩聚反应使树脂具有一定的聚合度即达到适当的反应程度后,应即刻将pH调至碱性pH=77.5,使缩聚反应速度降低.若不及时调节pH,使体系冷却下来,缩聚反应时间过长,有可能使反应程度超过对胶要求的反应程度,以至达到凝胶点,出现凝胶现象反应温度过高的影响与反应时间过长的影响相似.因此,在脲醛树脂的合成过程中,为了避免凝胶现象的发生,须注意酸性缩聚反应过程中的pH值、反应时间、反应温度的控制.。
胶接原理及常用胶接剂简介PDF
胶接技术及原理Charles Fu Cherse_ 2012.02 ??胶接定义及发展史??胶粘原理及影响因素??胶粘剂一般术语??胶粘剂分类??合成胶粘剂特性、固化机理及应用??胶带力学性能测试方法??胶粘原理及影响因素??胶粘剂一般术语??胶粘剂分类??合成胶粘剂特性、固化机理及应用??胶带力学性能测试方法胶接与机械固定相比的五大优点接头有韧性吸收能量避免接头处的应力集中分散应力抗冲性能好既粘接又密封工效提高施工方便粘接不同材料避免材料间的电化学反应吸收热胀冷缩产生的应力粘接薄型材料降低成本维持材料的整体性无孔、洞等外观漂亮无焊接变形无突出物无疤痕胶接与机械固定相比的五大优点定义胶粘剂又称粘合剂简称胶bonding agentashesive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。
胶粘剂定义粘接技术是借助胶粘剂在固体表面上所产生的粘合力将同种或不同种材料牢固地连接在一起的方法。
粘接剂?? 20世纪初至30年代为诞生阶段1907年L. H. Baeke land 首次发明酚醛树脂1912年美国研制成功酚醛胶粘剂?? 20世纪30年代至60年代末为发展阶段1937年 A. G. Bayer 公司开发出聚氨酯1943年有机硅胶粘结剂投入生产1946年Ciba Geigy 公司试制成功双酚A 环氧树脂1953年乐泰公司年制成厌氧胶1955年Eastaman 公司开发出α-氰基丙烯酸瞬干胶?? 20世纪70年代至90年代末为完善阶段胶粘剂的研制趋于功能化、高性能化、专用品级化和规模化发展胶粘剂近现代史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。
01胶接基础 PPT课件
为了分析方便,上述四种应力尚可简化为拉应力和剪 切力两类。拉应力包括均匀扯离(正拉)力,不均匀扯 离(劈裂)力和剥离力。
第一节 形成胶接的条件
1. 胶接的基本过程
1.1 理想的胶接 理想的胶接是当两个表面彼此紧密接触之后,分子间 产生相互作用,达到一定程度而形成胶接键,胶接键可能 是次价键或主价键,最后达到热力学平衡的状态。
这就要求要选择能起良好润湿效果的胶黏剂。同时,也 要求被粘物表面事先要进行必要的清洁和表面处理,达到最 宜润湿与胶接的表面状态。要尽量避免润湿不良的情况。
如果被粘物表面出现润湿不良的界面缺陷,则在缺陷的周 围就会发生应力集中的局部受力状态;此外,表面未润湿的 微细孔穴,粘接时未排尽或胶黏剂带入的空气泡,以及材料 局部的不均匀性,都可能引起润湿不良的界面缺陷,这些都 应尽量排除。
不过,由于所需要的压力大,时间长,又要消耗热能, 而且有许多降低胶接力的影响因素并未排除,使分子间 不易达到紧密接触,得到的胶接强度并不理想。
金属、无机材料不存在橡胶态,在固态的情况下,即 使加压、加热,也不可能达到分子接触,这就更需要依 靠胶黏剂来实现胶接。
在胶接过程中,由于胶黏剂的流动性和较小的表面 张力,对被粘物表面产生润湿作用,使界面分子紧密接 触,胶黏剂分子通过自身的运动,建立起最合适的构型, 达到吸附平衡。 随后,胶黏剂分子对被粘物表面进行跨 越界面的扩散作用,形成扩散界面区。
胶黏剂在涂胶阶段应当具有较好的流动性,而且其表面 张力应小于被粘物的表面张力。这意味着,胶黏剂应当在 被粘物表面产生润湿,能自动铺展到被粘物表面上。 当被粘物表面存在凹凸不平和峰谷的粗糙表面形貌时, 能因胶黏剂的润湿和铺展,起填平峰谷的作用,使两个被 粘物表面通过胶黏剂而大面积接触,并达到产生分子作用 力的0.5 nm以下的近程距离。
胶接的过程
胶接的过程胶接是一种常见的连接方法,可以将两个或多个物体粘合在一起。
胶接的过程包括准备工作、涂胶、组装和固化等步骤。
本文将详细介绍胶接的过程及注意事项。
一、准备工作在进行胶接前,需要将需要胶接的物体进行清洁,确保表面干净、平整、无油污、灰尘等杂质。
同时,需要根据不同的材料选择适合的胶水。
在选择胶水时,需要考虑颜色、强度、硬度、粘度等因素,以确保胶接效果。
二、涂胶涂胶时需要将胶水均匀地涂在物体的胶接部位。
在涂胶时需要注意以下几点:1.涂胶的厚度应该适当,过厚容易导致固化不均匀,过薄则会影响胶接效果。
2.涂胶的范围应该比实际需要胶接的部位稍大,以确保胶水能够充分覆盖胶接部位。
3.涂胶时需要注意胶水的流动性,避免胶水流到不需要胶接的部位。
三、组装在涂胶后,需要将待胶接的物体组装在一起。
在组装时需要注意以下几点:1.组装前需要确认胶水的固化时间,以确保在胶水未完全固化前不进行移动或调整。
2.组装时需要注意物体的位置和方向,确保胶接后的物体符合要求。
3.组装时需要适当施加压力,以确保胶水能够充分填充胶接部位。
四、固化在胶接后,需要等待胶水完全固化。
在固化过程中需要注意以下几点:1.固化时间需要根据胶水的类型和环境温度进行调整。
2.固化期间需要避免移动或调整胶接部位,以免影响胶接效果。
3.固化后需要对胶接部位进行检查,确保胶接效果符合要求。
胶接是一种常见的连接方法,需要进行准备工作、涂胶、组装和固化等步骤。
在胶接过程中需要注意胶水的选择和涂胶的方法,以确保胶接效果。
同时,在组装和固化过程中需要注意物体的位置和方向,以及胶水的固化时间,以确保胶接效果符合要求。
胶接技术
老化:在不同的环境作用下或在材料的自身因素下,材料表面状况或物理化学性能等发生改变,最终丧失工作能力,这种变化通常称为材料的失效或称为老化。
胶接强度:在外力的作用下,胶接头上的胶粘剂与被粘物界面或其邻近处发生破坏所需的应力定义为胶接强度。
持久强度:指在一定条件下,规定时间内,单位胶接面积所能承受的最大负荷,单位Mpa。
疲劳强度:在规定的载荷、频率等条件下,胶接接头破坏时的交变应力或应变循环次数称为疲劳强度。
吸附理论:认为粘附是由两材料间分子接触,产生了界面力所引起的。
问答题胶接理论的分类1机械嵌合理论。
机械嵌合理论认为胶粘剂必须渗入被粘物表面的孔隙内,并排除其吸附的空气,才能产生良好的吸附作用。
2吸附理论。
吸附理论认为粘附是由两材料间分子接触,产生了界面力所引起的。
3化学键理论。
化学键理论认为胶接主要是由化学键力的作用而形成。
4扩散理论。
扩散理论认为胶接是通过胶粘剂与被粘物界面上分子的扩散而形成的。
5静电理论。
静电理论认为由于在胶粘剂与被粘物界面上形成双电层而产生了静电引力,即相互分离的阻力,因而形成了胶接。
表面处理的作用及分类作用:1净化被粘物表面,清除其上的锈蚀、油污,使其能被胶粘剂充分润湿,增强粘附作用;2粗化被粘物表面,增加胶接面积,增强机械嵌合作用;3活化被粘物表面,通过化学或物理的方法,在表面层引入一些极性基团,使低能表面变为高能表面,惰性表面变为活性表面,难粘附表面变为易粘附表面;4钝化被粘物表面,形成所期望的氧化膜层来保护表面或改变构件表面的化学结构,增强胶粘剂与被粘物的吸附和连接,提高胶接强度。
分类:1脱脂和除锈粗化处理;2化学处理;3电化学处理;4涂底胶处理;5偶联剂处理;6等离子处理;7电晕放电处理;8照射处理。
剪切应力的形成机理胶接接头上的界面在涂敷胶粘剂后便形成了,被粘物(尤其是弹性模量非常高的金属被粘物)对叠合后胶层的收缩有强烈的制约作用界面层不能随胶层一起同步收缩它将维持胶接面积趋于不变。
胶粘剂与涂料之二-木材胶接基础1
广西大学林学院张一甫
知识回顾------范德华力
取向力、诱导力和色散力统称范德华力,它具有 以下的共性:
1) 永远存在于分子之间; 2) 力的作用很小; 3) 无方向性和饱和性; 4) 是近程力,作用距离短; 5) 经常是色散力为主。
广西大学林学院张一甫
知识回顾------范德华力
1. 取向力:极性分子之间靠永久偶极-永久偶 极作用称为取向力,仅存在于极性分子之间。
Ek
2 3
12 22
R6 T K
E
2 R6
4
[ 3KT
1 2
(2
2)
3 4
I2 2I
2
2 R6
4
[ 3KT
2
3I 8
2]
由上式可见,胶粘剂与被粘物的极性越大,分 子之间接触得越紧密,物理吸附对胶接强度的 贡献越大。
广西大学林学院张一甫
胶接吸附特性实例
❖ Mclaren等用醋酸乙烯-氯乙烯-顺丁烯二酸共聚 物胶接玻璃时,当改变共聚物中的羧基浓度时,发现
EL
3 2
I1 I2 I1 I2
1
R6
2
I1,I2 分子电离能
广西大学林学院张一甫
小帖士-----玻尔兹曼常数
玻尔兹曼常数(Boltzmann constant)(k 或 kB)是有关 于温度及能量的一个物理常数。玻尔兹曼是一个奥地利物理 学家,在统计力学的理论有重大贡献,波兹曼常数具有相当 重要的地位。
《胶粘剂与涂料》PPT课件
4)加强国内、国际合作与交流
第一章 胶接理论基础
本章要点: 1.胶接理论定义; 2.胶粘剂在国民经济建设(特别是木材加工工业)中 的地位; 3.几种胶接理论的要点、局限性; 4.接触角的概念与意义,胶粘剂对被粘物表面的湿润 以及接触角与胶接质量的关系。
第一章 胶接理论基础
我国胶粘剂品种已从1983年的600种,猛增 到3500种,2003年产量已达到430万吨。( ?)
我国人造板2003年产量为4553万M3,其用胶 量约为:4553万M3 ×0.1吨/ M3 =455.3万吨。如果 换算成液体胶大概为900万吨!
二、胶粘剂的发展方向与前景 1)遵循4E原则
21世纪的发展强调绿色环保可持续发展,开 发胶粘剂和密封剂新品种不能只强调使用价值,还必 须考虑环保价值。国际产业的发展要求是生态环境 ( Environment )、节约能源(Energy)、经济效 益(Economy)并举,简称3E要求;而对于胶粘剂则 提出了4E要求:低成本( Economics)、节约能源 (Energy)、高性能(Excellence)、无公害 (Environment)。
吸附理论的特点
1,分子间力普遍存在。同一种胶粘剂可以胶接不同材料, 说明了吸附作用的普遍存在。
2,吸附理论建立在热力学平衡基础上,据此可以推断出 胶接功。进而可以比较理论强度。(实际上,实际强度比 理论强度低1到几个数量级;
3,润湿是影响胶接强度的重要因素,是吸附理论的核心 内容。
胶接力的产生一般认为可分成两个阶段:1,胶 粘剂分子通过布朗运动向物体表面运动,使分子链段或极 性基团相互靠近(通过提高温度、降低粘度、加压等有利 于布朗运动)。2,吸附引力产生。与胶粘剂和被粘物的 极性,分子间距,吸附点数等有关。
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三、今后胶合材料的发展趋势
1.对原有的胶种进行改性 ; 2.寻求新的胶粘剂原料来源,发展再生资 源环保型胶 ; 3.发展固体型胶粘剂 ;
4.发展水基型乳液胶 ;
5.发展反应型胶 。
第二节 胶接理论
胶接理论:研究胶粘剂把物体胶接起来 的工作原理的理论,即研究胶接力形成机 理,解释胶接现象的理论。 一、 吸附胶接理论 论点:胶接作用是胶粘剂分子与被胶接 物分子在界面上通过物理吸附而产生的。 强调:“距离”。 物理吸附的特点是容易解吸。
一、胶粘剂的组成 1. 粘料(主要胶合物质、胶料) 即在胶粘剂配方中起主要胶接作用的物质。 2.固化剂 使胶粘剂固化的物质。 3.增塑剂与增韧剂 增塑剂:高沸点液体或低熔点固体化合物。 增韧剂:含反应基团少的热塑性树脂。
4.填料 按性状可分为:
填充剂:不挥发的固体物质,没有粘性 或稍带粘性,不能成糊状,一般是不溶于 水的粉状物质,如木粉。
1.按化学成分分类 P.46
2.按固化形式分类
硬化:胶粘剂通过干燥、结晶等物理变化 而变硬的过程(或现象)。 固化:胶粘剂通过聚合、缩合等化学反应 而变硬的过程(或现象) 。
① 溶液型胶:热塑性高聚物溶解于适当 的溶剂中形成的胶粘剂。 热塑性高聚物(树脂或热塑性胶):一般 是线型(直链型)结构的高分子化合物, 其特征是可反复受热软化(或熔化),冷 却则凝固,可溶于某些溶剂中。
二、机械胶接理论
论点:液态胶粘剂充满被胶接物表面的 空隙或凹陷处,固化后在界面区产生啮 合连接。 强调: “流动性”、 “固体含量” 。 无法解释表面光滑物体的胶合。
三、扩散胶接理论
论点:高聚物间的胶合是由于胶粘剂分 子与被胶接材料分子在胶接界面上相互扩散 引起的。
强调: “相容”、 “扩散”。
3.按用途分类 结构型胶:指那些能承受较大压力,而 且其胶接强度应大于或至少接近被胶接材 料本身的强度,使胶接部位不致于成为结 构整体中薄弱环节的胶粘剂; 非结构型胶;
特种胶。
4.按耐水性分类
高级耐水性胶(Ⅰ类胶)(室外用)
一般耐水性胶(Ⅱ类胶)(潮湿下用)
非耐水性胶 (Ⅲ类胶)(干燥下用)
讨论、思考题、作业: 1. 胶合材料的发展趋势如何? 2. 胶接理论有几种,论点各是什么? 3. 一个胶接件的胶合强度是由哪些力综合 作用的结果? 4. 胶接结构的破坏类型有几种? 5. 胶粘剂的主要组成有哪些? 6. 请解释溶液型胶、乳液型胶、热熔型胶、 结构型胶、热塑性胶、热固性胶。
第三节
胶接结构的组成与破坏
一、胶接结构(胶接接头)的组成
胶合强度是由: 被胶接材料的凝聚力 Fa 、 Fb 胶粘剂的内聚力 Fc 胶粘剂与被胶接材料间的结合力 Fac 、 Fbc 综合作用的结果。
二、破坏类型 1 2 3 4 被胶接材料破坏; 胶层破坏; 胶接界面破坏; 混合破坏。
第四节 胶粘剂的组成与分类
第一章 胶接基础
第一节 绪论 一、胶合材料的发展史
胶合材料(即胶粘剂):通过粘附作用, 能使被胶接物结合在一起的物质。 胶粘剂的别称:粘合剂;胶合剂;粘结剂; 粘接剂;粘着剂;胶着剂;胶合材料等 等。
二、现有胶合材料存在的主要问题
1.有的具有一定的毒性 ; 2.有的性能不够完善或使用不太方便 ; 3.有的价格太高; 4.有的原料来源困难。
增量剂:也是不挥发的固体物质,具有 粘性,可成糊状,含有淀粉或蛋白质,如 面粉,豆粉。
加入填料的目的: ① 增性能; ③ 降低胶粘剂固化过程中的体积收缩,减 小内应力; ④ 改善胶的某些性能;
⑤ 赋予胶粘剂以新的功能。
5.溶剂与稀释剂
溶剂:能直接溶解溶质。
胶合材料学
Adhesive Materials Science
刘景宏
福建农林大学 材料工程学院
《胶合材料学》
是建立在高分子化学理论基础上的一 门应用性的学科。 胶合材料是人们生产和生活中广泛应 用的重要材料。
基本要求:
1.了解胶合材料的发展史、现状和发展趋势。 2.掌握各种胶合材料的合成理论和生产工艺。 3.熟悉各种因素对胶合材料质量的影响。 4.了解胶合材料的性能和改性方法;掌握一 般性能的测定方法。
主要针对高聚物的胶接,对其它材料(如玻 璃、陶瓷、金属)的胶接无法解释。
四、静电胶接理论 论点:在胶接接头中存在双电层,胶接 力主要来自双电层的静电引力。 主要针对金属材料的胶接。 五、化学键胶接理论 论点:胶接作用主要是化学键力作用的 结果。 化学键的形成需要一定的分子结构和合适 的反应条件 ,一旦形成,胶接强度很高。
稀释剂:只能在溶质溶解后进行稀释。
溶剂型的胶需要加溶剂和稀释剂,
其目的是:溶解主要胶合物质,降低胶粘剂 的粘度,提高胶粘剂的渗透性,改善工艺性 能。
6.偶联剂
对于难胶接的材料,可使用偶联剂。
常用:硅烷及其衍生物。
7.其他助剂
如:阻燃剂、防腐剂、防老化剂、增粘
剂、阻聚剂、除臭剂、酸捕捉剂等等。
二、胶粘剂的分类
参考书:
《木材工业实用大全》(胶粘剂卷) 《木材工业实用大全》(涂饰卷) 《胶接理论与胶接基础》 《胶粘剂分析与测试技术》 《胶粘剂生产技术问答》
参考资料:
各种期刊: 《林业科学》、《木材工业》、《林产工 业》、《中国胶粘剂》、《粘接》、 各林业院校的学报、 Adhesives Age、 Forest Products Journal。
② 乳液型胶:热塑性高聚物被乳化后分 散在水中形成的胶粘剂。
③ 热熔型胶:以热塑性高聚物为主要成 分,不含水和溶剂,100%固体,通过加 热熔融获得流动性,涂于被胶接物表面, 随后冷却硬化发挥胶接力。
④ 热固性胶: (热固性树脂、热固性高聚物) 一般是体型结构的高聚物,在催化剂或 热的作用下发生化学反应而变成不溶不熔 状态,受热不再软化,强热则分解破坏的 胶粘剂。