精细化学品化学作业-涂料及胶黏剂.
胶黏剂与涂料
胶黏剂定义：是一类单组分或多组分的，具有优良粘结性能的，在一定条件下能使被胶结材料通过表面黏附作用紧密结合在一起的物质。
粘附：两个表面靠化学力、物理力或两者兼有的力使之结合在一起的状态。
胶合：用胶粘剂将被粘物连接在一起的过程。
胶接强度：交界面破坏时，单位面积破坏所需的力。
胶黏剂的组成：基料、固化剂、填料、增韧剂、稀释剂、其他辅料。
胶黏剂与胶接技术的特点：优点：1、胶接适用范围广，不受被胶接材料的类型、几何形状的限制。
2、胶接应力分布均匀、很少产生传统连接常出现的应力集中现象，可以提高抗疲劳强度。
3、胶接工艺简单，设备投资少，易实现机械化，生产效率高。
4、胶接可以减轻结构件重量、节约材料。
5、胶接受力面大，机械强度高。
6、胶接制件表面光滑、平整、美观，能提高空气动力学特性和美观性。
7、胶接的密封性能优良，并且具有耐水、防腐和电绝缘等性能，可以防止金属的电化学腐蚀。
8、胶接可以实现精细加工和独特组装，也可功能性胶接。
9、胶接工艺温度低，对热敏部件损害小。
10、粘结修补、密封堵漏快捷高效。
缺点：胶黏剂的分类：天然材料、合成高分子材料、无机材料。
胶黏剂应用：1、提高木材利用率。
2、低劣质木材、小径材、残废材、木材加工剩余物、农副产品的有效利用。
3、提高木质材料性能。
胶接接头：被胶接材料通过胶黏剂进行连接的部位。
基本形式：搭接接头、面接接头、对接接头、角接接头。
接头受力情况：拉应力、剪切力、剥离力、劈裂力。
胶接的基本过程:润湿，界面扩散，形成胶接键胶接理论：吸附理论、机械胶合理论、扩散理论、静电理论、化学键理论。
成键形式：1、通过胶黏剂和被胶接物中的活性基团形成化学键。
2、通过偶联剂使胶黏剂与被粘物分子间形成化学键。
3、通过表面处理获得活性基团与胶黏剂形成化学键。
胶接接头的破坏类型：被胶接物破坏、内聚破坏、界面破坏、混合破坏。
破坏发生原因：被胶接物破坏和胶粘剂的内聚破坏，主要取决于二者材料自身的强度。
当然还与材料内部的缺陷、构成接头后体系内部胶层厚度，被胶接表面处理状况，组分间相互作用等有关。
涂料和粘合剂知识点总结
涂料和粘合剂知识点总结一、涂料知识点总结1. 涂料的分类涂料是覆盖并保护目标表面的一种化学产品，按照成膜方式、基料分类和用途等可以分为多种类型。
按成膜方式可分为溶剂型涂料、水性涂料、粉末涂料和辐射固化涂料等。
按基料分类可分为油性涂料、聚合物涂料、树脂涂料、无机涂料和特种功能涂料等。
按用途可分为建筑涂料、工业涂料和家用涂料等。
2. 涂料的主要成分涂料的主要成分包括基料、颜料、助剂和溶剂等。
基料是涂料的基础和主体，是产生附着力和保护性的主要元素。
颜料是提供涂料色彩和覆盖性的材料，是涂料中的非常重要的成分。
助剂包括稀释剂、助剂和添加剂，是用于提高涂料性能和加工工艺的辅助物质。
溶剂是溶解其他成分的溶剂或挥发物质。
3. 涂料的性能涂料的性能包括物理性能、化学性能、机械性能和耐久性能等。
物理性能如附着力、硬度、光泽度和耐磨性等。
化学性能如耐腐蚀、耐化学品和耐热性能等。
机械性能如伸缩性、抗拉强度和抗冲击性等。
耐久性能如耐候性、耐水性和抗老化性等。
4. 涂料的应用涂料广泛应用于建筑、家居装饰、汽车、船舶、家用电器和工业设备等各个领域。
在建筑领域，涂料主要用于墙面、天花板和地板等表面的装饰和保护；在汽车领域，涂料主要用于车身、车架和车厢等表面的装饰和防护；在工业领域，涂料主要用于钢铁、铝合金和塑料制品等材料的保护和美化。
5. 涂料的发展趋势涂料的发展趋势主要包括绿色环保、高性能、高功能和智能化等方向。
绿色环保是指涂料要求低VOC、低污染、低毒性和可回收性；高性能是指涂料要求高附着力、耐候性和耐久性；高功能是指涂料要求具有防火、防腐、防结露和防水等特殊功能；智能化是指涂料要求具有自洁、自修和自诊断等智能功能。
二、粘合剂知识点总结1. 粘合剂的分类粘合剂是一种用于粘接和固定材料的化学产品，按照固化方式、成膜方式和用途等可以分为多种类型。
按固化方式可分为热固化粘合剂、化学固化粘合剂和物理固化粘合剂等。
按成膜方式可分为固体粘合剂、液体粘合剂和固体液化粘合剂等。
胶粘剂与涂料-PPT课件
按主要成分分类
按形态分类：
固态（粉状、片状、块状等） 液态：本体液、水溶液、溶剂溶液、乳液
按固化方式分类
按用途分类 结构胶粘剂、非结构用、特殊用途
按主要成分分类
无机物胶：
硅酸盐类、磷酸盐等
有机物胶 ①天然产物类：多糖类、蛋白质类、天然树脂
②合成产物类
6.3.2 环氧树脂胶粘剂
固化剂：固化反应原理
(1) 反应型固化剂 多元胺：脂肪族胺、芳香族 改性多元胺 酸酐和高分子预聚物 (2) 催化型固化剂 阴离子(路易斯碱)型：如叔胺、咪唑 阳离子(路易斯酸)型：如三氟化硼
6.3.2 环氧树脂胶粘剂
固化剂
(3) 潜伏性固化剂 A、高温或紫外线辐射离子聚合型 B、室温不溶性或屏蔽型 主要用途 1） 土木建筑 2）电子电器 3）汽车机械 4）航天航空
50年代，出现环氧树脂、聚氨酯胶粘剂 70年代，第二代丙烯酸酯胶粘剂 功能化：导电胶、医用胶等
6.1.2 粘接原理 p225
机械理论：机械嵌定、表面打磨，亲密结合是要点
吸附理论：分子间作用力，包括氢键力、范德华力、甚至 化学键；良好润湿是关键
扩散理论：热塑性塑料的溶剂粘接和热焊接 静电理论：界面上形成双电层
主要质量指标及性能
A、涂料产品：稳定性、细度、固体含量
B、漆膜测试：外观、光泽、厚度、硬度、附着力 C、施工性能：黏度、干燥时间、遮盖力
涂料施工与应用
涂料选择、材质表面处理 施工方法
6.4.8 涂料发展趋势
1）水性涂料 2） 高固体分涂料 3） 粉末涂料：优点、发展趋势
4） 辐射固化涂料
涂料与胶黏剂
一.涂料:就是一种涂覆在物体(被保护与装饰对象)表面并能形成牢固附着的连续薄膜的工程材料。
二.胶黏剂:就是把同种的或不同种的固体材料表面粘合在一起的媒介物,就是以天然或合成化合物为主体制成的胶粘材料,又叫粘结剂,简称胶。
三.内聚破坏:胶黏剂内聚强度低于界面结合强度与被粘材料的内聚强度时,造成胶层的破坏。
黏附破坏:胶黏剂与被粘物界处发生的目视可见的破坏现象。
四.固化:胶黏剂与被粘物界处,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。
五.硬化:胶黏剂与被粘物界处,通过化学反应或物理作用(如聚合,氧化作用,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的过程。
六.贮存期:在规定条件下,胶黏剂仍能保持其操作性能与规定强度的最长存放时间。
七.环氧当量:含有1mol环氧基的树脂质量(g)称为环氧当量。
它可用环氧值来换算。
Q1=100/E 式中Q1——环氧当量;Ｅ——环氧值。
八.固体含量:在规定测试条件下,测得的胶黏剂中不挥发物质的质量百分数。
九.临界颜料体积浓度(CPVC):胶黏剂恰好填满全部空隙时的颜料体积浓度。
十.涂料的主要成分及作用:基料、挥发性组成、颜料、助剂基料:形成连续膜附着于底材,将涂料其她物质结合在一起成膜与提供相当结实的外层表面的材料。
挥发性组成:使涂料施工有足够的流动性。
颜料:给涂料提供颜色与不透明性。
助剂:可使涂料改变某些性能,如催干剂、稳定剂与流平剂等。
十一、热熔胶主要成分及作用:(一)聚合物基体,增黏剂,蜡类与抗氧化剂等、(二)(1)聚合物基体对热熔胶性能其关键作用,赋予其必要的胶结强度与内聚强度,并决定胶的结晶,黏度,拉伸强度,伸长率,柔韧性等性能、(2)增黏剂的主要作用就是降低熔融黏度,提高其对被胶接面的润湿性与初粘性,以提高达到胶结强度,改善操作性能与降低成本的目的、(3) 蜡类的主要作用就是降低热熔胶的熔融黏度与熔点,以改善胶液的润湿性与流动性,降低成本、(4)抗氧化剂的主要作用就是防止热熔胶在长时间的熔融温度下热分解与氧化、十二。
涂料和粘合剂
第6章涂料和胶黏剂6.1 涂料一、概述1.涂料的定义涂料是指涂于物体表面能形成具有保护、装饰或特殊性能(如绝缘、防腐、标志等)的固态涂膜的一类液体或固体材料的总称，包括油(性)漆、水性漆、粉末涂料。
漆是可流动的液体涂料，包括油(性)漆及水性漆。
油漆是以有机溶剂为介质或高固体、无溶剂的油性漆。
水性漆是可用水溶解或用水分散的涂料。
早期的涂料大多以植物油为主要原料，故涂料在中国的传统名称为油漆。
现在合成树脂已大部分或全部取代了植物油，故称为涂料。
涂料属于有机化工高分子材料，所形成的涂膜属于高分子化合物类型。
按照现代通行的化工产品的分类，涂料属于精细化工产品。
现代的涂料正在逐步成为一类多功能性的工程材料，是化学工业中的一个重要行业。
2.涂料的发展涂料工业属于近代工业，但涂料本身却有着悠久的历史。
中国是世界上使用天然树脂作为成膜物质的涂料——大漆最早的国家，公元前6000 年，中国已用无机化合物和有机颜料混合焙烧对油漆加以改进。
公元前1500 年，在法国和西班牙的山洞里，油漆已用于绘画和装饰。
公元前1500 年，埃及人用染料如靛蓝和茜草制造蓝色和红色颜料，但这种油漆还很不完善。
18 世纪，由于对亚麻仁油和氧化锌的开发利用，使油漆工业迅速发展。
早期的画家使用的矿物颜，是水的悬浮液或是用水或清蛋白来调配的，这就是最早的水性涂料。
真正使用溶剂来溶解固体的天然树脂，制得快干的涂料是19世纪中叶才开始的。
所以从一定意义上讲，溶剂型涂料的使用历史远没有水性涂料那么久远。
最简单的水性涂料是石灰乳液，大约在一百年前就曾有人计划向其中加入乳化亚麻仁油进行改良，这恐怕就是最早的乳胶漆。
20 世纪，油漆工艺有了重大发展，出现了粘着力更大、光泽度更高、阻燃、抗腐蚀与热稳定性高的各种颜色的油漆。
从20世纪30年代中期开始，德国开始把聚乙烯醇作为保护胶的聚醋酸乙烯酯乳液作为涂料展色使用。
到了50年代，聚丙烯酸酯乳液在欧洲和美国就已经有限售，但是由于价格昂贵，其产量没有太大增加。
精细化学品化学习题解答
第一章绪论1、何谓精细化学品、通用化工产品？英文名称？特点？精细化学品（Fine chemicals) ：精细化工产品具有深度加工、技术密集度高、小批量生产、高附加价值、一般具有特定功能的化学品。
通用化工产品(Heavy chemicals)：从廉价、易得的天然资源（如煤、石油、天然气和农副产品等）开始，经一次或数次化学加工而制成的最基本的化工产品。
精细化学品的特点a)多品种、小批量、大量采用复配技术b)一般具有特定功能c)生产投资少、产品附加值高、利润大d)技术密集度高e)商品性强、竞争激烈2、按照本教材分类，精细化学品分成那几类？本书：18类。
1.医药和兽药。
2.农用化学品。
3.粘合剂。
4.涂料。
5.染料和颜料。
6.表面活性剂和洗涤剂、油墨。
7.塑料、合成纤维和橡胶助剂。
8.香料。
9.感光材料。
10.试剂与高纯物。
11.食品和饲料添加剂。
12.石油化学品。
13.造纸用化学品。
14.功能高分子材料。
15.化妆品。
16.催化剂。
17.生化酶。
18.无机精细化学品。
3、何谓精细化率、附加值？简述附加值与利润之间的关系。
精细化率＝精细化学品总产值/化工产品总产值。
附加值：在产品的产值中扣除原材料、税金、设备和厂房的折旧费后剩余部分的价值。
关系：附加值≠利润。
附加值高利润不一定高，附加值不高利润一定不高。
原因：产品加工深度大，工人工资、动力消耗、技术开发费用也会增加。
因此附加值高利润不一定高，附加值不高利润一定不高。
4、简述精细化学品的发展趋势。
1）精细化学品的品种继续增加，其发展速度继续领先。
2）精细化学品向着高性能化、专用化、系列化、绿色化方向发展。
3）大力采用高新技术，向着边缘化、交叉学科发展。
4）调整精细化学品生产经营结构，使其趋向优化。
5）精细化学品销售额快速增长、精细化率不断提高。
第二章表面活性剂1、何谓表面活性剂？按其在水溶液中的离子状态分类，表面活性剂可以分成哪几类？各举一例说明。
定义：在浓度很低时，能显著降低溶剂的界面张力、改变体系的界面性质的物质称为表面活性剂。
胶黏剂与涂料
名词解释聚乙酸乙烯类胶粘剂：指聚乙酸乙烯及其共聚物类的胶粘剂。
乳化：使互不相溶的油-水转变为相当稳定、难以分层的乳液的过程。
临界胶束浓度：乳化剂开始形成胶束时的浓度开放时间：是指施胶后不会因凝定或结晶失去润湿能力仍能使用的时间间隔凝定时间：胶的定位时间熔融粘度（熔融指数）：体现热熔胶流动性大小的性能指标软化点：热熔胶开始流动的温度，可作为衡量胶耐热性、熔化难易和晾置时间的大致指标，它取决于基本聚合物的结构和分子量热稳定性：热熔胶在长时间加热下抗氧化和热分解的性能晾置时间：指从涂胶起，经过一段有效露置至将被胶接物压合的时间剪切强度：指粘接件破坏时，单位粘接面积所能承受的平行于粘接表面的最大载荷剥离强度：是在规定的剥离条件下，使粘接件分离时单位宽度所能承受的最大载荷环氧值：每100克树脂中所含环氧基的当量数环氧当量：含有1克当量环氧基的环氧树脂的克数。
环氧当量=100/环氧值环氧树脂的表示：E-51 （环氧值0.51）聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂：是以乙酸乙烯酯（V Ac）作为单体在分散介质中经乳液聚合而制得的一种热塑性胶粘剂，亦称聚乙酸乙烯酯均聚乳液（（Poly（vinyl acetate）Emulsion Adhesive），PV Ac乳液）胶，俗称白胶或乳白胶。
丙烯酸类胶粘剂：由甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、 -氰基丙烯酸酯或它们与其他烯类单体经聚合反应所得的胶粘剂。
@-氰基丙烯酸酯胶粘剂：亦称瞬干胶，其主要成分是 -氰基丙烯酸酯，具有快速胶接等特点，但价格较高，目前发展很快，得到广泛的应用。
----特殊的工程胶粘剂热熔胶粘剂（Hot Melt Adhesive）：简称热熔胶，通常是指在室温下呈固态，加热熔融成液态，涂布、润湿被粘物后，经压合、冷却，在短时间内完成粘接的胶粘剂热稳定性：热熔胶在长时间加热下抗氧化和热分解的性能，是衡量胶的耐热性的重要指标，主要取决于其组成成分的耐热性。
氯丁橡胶胶粘剂：是以氯丁橡胶为粘料并加入其他助剂而制得的胶粘剂。
涂料及胶粘剂
量的填料、少量的颜料和助剂，经研磨、分散
后配制而成的一种各色无光的内墙涂料。
用于内墙装饰，其耐碱、耐水、耐久性及
耐擦性都优于其他内墙涂料，是一种高档内墙
装饰涂料，同时也是外墙涂料中较好的一种。
乙Hale Waihona Puke 乳胶漆乙丙乳胶漆是以聚醋酸乙烯与丙烯酸酯共
聚乳液为主要成膜物质，掺入适量的填料及少
量的颜料及助剂，经研磨、分散后配制成的半
常用的溶剂有松香水、酒精、200号溶剂汽油、 苯、二甲苯、丙酮等。
配制溶剂型建筑涂料时对溶剂的选择应注意以 下几点：
（1）溶剂的溶解力 （2）溶剂的挥发性 （3）溶剂的易燃性 常用溶剂的闪点和着火点见表9.2 （4）溶剂的毒性
表9.2 常用溶剂的闪点和着火点
溶剂 闪点(℃) 着火点(℃)
几种常用的无机外墙涂料的技术性能见表916955无机外墙涂料表916无机外墙涂料的技术性能品名项目指标钾水玻璃外墙涂料耐水性25浸水60d无异常耐碱性caoh饱和溶液浸30d无变化耐污性循环30次白度下降1832硬度h附着力100冻融循环50次无变化人工老化600h无变化品名项目指标钠水玻璃改性外墙涂料粘度涂4粘度计s1415干燥时间h05硬度h耐水性浸水15d无明显变化耐碱性caoh饱和溶液浸30d无明显变化冻融循环30次无变化品名项目指标钠水玻璃改性外墙涂料粘度涂4粘度计s1520干燥时间h05ph值8897硬度h耐水性浸水1000h无异常耐碱性caoh饱和溶液浸500h无异常人工老化氙气1000h无粉化不起泡冻融循环50次无变化光泽度3555成膜温度96地面涂料地面涂料的主要功能就是装饰和保护地面使地面清洁美观同时结合内墙面顶棚及其他装饰创造优雅的环境
序号 1 2 3 4 5
6
涂料与胶黏剂总结
第一章1、胶粘剂(adhesive) 定义（胶黏剂）: 通过界面(表面)层分子（原子）间相互作用，把两个固体材料表面连接在一起的物质或材料称为胶粘剂。
也称粘合剂，粘接剂，或俗称胶，胶水。
2、涂料(coating):通过界面(表面)层分(原)子间相互作用, 粘附于固体表面,并能形成固体膜或层,达到保护表面和改变表面外观与功能的物质。
3、底胶：为了增加粘附力或保护被粘固体表面，在胶接之前所涂敷的物质。
偶联剂一般用于含有反应性基团的极性表面，底涂剂一般用于非极性材料。
底漆：为了增加粘附力或增加表面外观、保护被粘固体表面，在正式涂装之前所涂敷的物质。
底漆一般用于金属材料，多孔性材料等。
4、胶接亦称为粘接、胶粘、胶合、粘合等，是指将同质或异质物体表面用胶粘剂连接在一起的一种技术。
被粘接在一起的部位称为胶接接头。
涂装技术：是指把固体物质表面用涂料进行涂饰的一种技术。
5、形成粘附力的条件？1 胶接前或涂装前为液体(适应被粘表面) 2 能够湿润(wetting)与扩展 3 固化或成膜(温度,湿度,压力,时间,光照,辐射)。
4 使用性能(导电、导热、透光、弹性、耐热、耐环境性)6、胶粘剂用量是工业味素？作用是维生素：国民经济各个部门，包括木材加工、轻纺、建筑、交通运输、机械电子、医疗卫生、日常生活、尖端技术、航天工业、航空工业、兵器、造船等领域7、分类方法热固性胶粘剂：指胶粘剂固化后，分子链相互化学交联，形成了空间网状结构，加热不能流动或软化，也不能溶于溶剂。
特点：该类胶粘剂可在室温固化，也可加热固化，可以是单组份，也可以是双组份或多组份。
热塑性胶粘剂：相对于热固性胶粘剂而言，固化后胶粘剂分子没有相互交联，仍呈线性，因此受热时可反复软化或溶于溶剂或分散于水中。
热塑性胶粘剂是单组分体系，可靠熔体冷却(热熔胶)或溶剂和水分蒸发固化。
弹性体胶粘剂：这种胶粘剂固化物具有橡胶的特性。
供应形式有溶剂型，乳液型，胶带型，单组分或双组分无溶剂型或糊状型。
2-胶粘剂及涂料
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4.4.2.1涂料的主要技术性能 1、 遮盖力 2、 粘度 3、附着力
遮盖力是指膜层遮盖基层表 面颜色的能力。涂料的遮盖 力可用黑白格板进行测定。 涂料的粘度可反映它的流平性，也就是涂料 涂抹后的膜层应平整光滑、不产生流挂现象。
4、耐冲击
检测所制涂层在底材上抗剥落的能 力。涂料的附着力用划格法测定。
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4.4.1.3 各类材料的胶接
金属材料
是高强度材料，在胶接金属时， 应考虑载荷、工作环境等条件 来选择适当的胶粘剂。
胶接金属的胶粘剂主要有改性环氧胶、丙烯酸酯胶、 改性酚醛胶及聚氨酯胶等。胶接金属时，表面处理 至关重要。 对铁和铝，大多数混合型胶粘剂都能适用，铜、锌、 镁、钛次之，而银、铂、金适用的胶粘剂甚少。
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组成
胶粘剂一般是以聚合物为基本组分的多组分体系。 除基本组分聚合物（即粘料）外，根据配方及用 途的不同，尚包含以下辅料中的一种、数种或全 部。 提高韧性 用以使胶粘剂交联、 固化 (1)增塑剂及增韧剂 用以降低固化时的收缩率、 降低成本、提高抗冲强度、 (2)固化剂(硬化剂) 胶接强度、提高耐热性 (3)填料 用以溶解粘料及调节粘度，以 (4)溶剂 便于施工。 (5)其他辅料
第四章 胶粘剂及涂料
胶粘剂及涂料
胶粘剂 胶粘剂—能把各种材料紧密地结合在一起的物质。 按胶接强度特性分类： 具有足够高的胶接强度， 胶接接头可经受较苛刻 的条件，可用以胶接结 结构型胶粘剂 构件 胶接强度低，主要用 非结构型胶粘剂 以非结构部件胶接 胶粘剂 次结构型胶粘剂
胶接强度介于结构 型胶粘剂和非结构 型胶粘剂之间
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α-氰基丙烯酸酯胶粘剂
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、
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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。
胶黏剂与涂料
胶黏剂与涂料1.接触角：胶黏剂液滴与被胶接固体表面接触时，经过气、液、固三相交界线上的一点液面切线与液体附着面一侧的夹角θ。
2.凝胶化：线型高分子化合物由于分子间的交联反应使粘度无限增大而产生的凝胶现象。
3.弱界面层：当被胶接的材料、胶粘剂及环境中的低分子物或杂质等，通过渗析、吸附及聚集等过程，在部分或全部界面内产生这些低分子物的富集区，这就是弱界面层。
4.丙阶酚醛树脂：甲阶酚醛树脂在加热时不用固化剂既可以进一步缩聚成最后的不溶不熔的体型结构树脂。
5.聚氨酯树脂：是由多异氰酸酯和多羟基化合物如聚酯多元醇一集聚醚多元醇等化合而成。
6.机械交接理论：液态胶黏剂充满被胶接物表面的缝隙或凹陷处，固化后在界面区产生啮合连接或投锚效果。
7.甲阶酚醛树脂：羟甲基酚的缩聚反应若再凝胶点前停止下来，可得到各种用途的可溶性酚醛树脂。
8.湿润性：将气—固界面转换成液—固界面的能力。
9.胶黏剂：在一定条件下凡是能够把两种同种或异种被胶接材料通过表面粘附作用紧密地连接起来起传递作用并能满足一定物化性能要求的非金属物质。
10.API：水性高分子异氰酸酯胶黏剂，以水性高分子聚合物、乳液、填料为主剂，与多异氰酸酯交联构成的胶黏剂。
11.热固性胶黏剂：在热、催化剂的单独作用下或联合作用下会形成化学键的一类胶黏剂，固化后不溶不熔。
12.熔融粘度：热塑性高聚物在规定温度、压力条件下，熔体在10min内通过标准毛细管的质量值。
13.涂料：是一类呈流动状态, 能在物体表面扩展形成薄层,并随时间延续与加热以及供给其他能量,能在被涂饰表面牢固粘附固化,形成具有特定性能的连续皮膜的物质。
14.热熔胶:胶接作用主要是化学键力作用的结果，胶黏剂与被胶接分子间产生化学反应而获得高强度主价键结合。
15.化学键理论：改理论认为胶接作用主要是化学键力作用的结果。
包括离子键、共价键和金属键。
16.环氧值：是指每100g树脂中所含环氧基的当量数。
17.光固化涂料:是用光能来引发涂膜内含不饱和键的聚合物和活性溶剂进行自由基或阳离子聚合，从而固化成膜的涂料。
涂料和胶粘剂
涂料和胶粘剂第一节涂料一、概述涂料是指用特定的施工方法涂覆到物体表面后，经固化使物体表面形成美观而有一定强度的连续性保护膜、或者形成具有某种特殊功能涂膜的一种精细化工产品。
1.涂料的作用（1）保护作用（2）装饰作用（3）色彩标志作用（4）功能作用2.涂料的分类3.涂料的组成涂料一般由不挥发成分和稀释剂两大部分组成，涂布后稀释剂逐渐挥发掉，而不挥发成分固化成膜。
因此不挥发成分是成膜物质，是决定涂膜性能的主体材料。
成膜物质又可分为主要、次要和辅助成膜物质，（1）主要成膜物质（成膜基料）成膜基料是决定涂膜性能的基本成分。
为了能形成坚牢的涂膜，基料应是高聚合度的聚合物。
为了能与其它配合物混配成稳定的、可以顺利涂装施工的涂料，基料的聚合度又应控制在一定范围内，但它在涂装后，经过固化（干燥）期间的进一步聚合和交联反应，最终要能成为聚合度足够的聚合物。
（2）次要成膜物质颜料是色漆中的次要成膜物质，通常为固体粉末，有着色颜料、体质颜料和防锈颜料等三种，系无机或有机颜料。
虽然颜料本身不能成膜，但它始终留在涂膜中赋予涂膜许多特殊的性能，如使涂膜呈现色彩，遮盖被涂物的表面以增加厚度，提高机械强度、耐磨性、附着力和耐腐蚀性等。
（3）辅助成膜物质辅助成膜物质包括溶剂、助溶剂和助剂，二、油基树脂涂料油基树脂涂料是一种低档涂料，正在被其它合成树脂涂料迅速取代。
但是由于这种涂料价廉且制法简单，现在仍有许多用途。
多数合成树脂涂料品种除含有合成树脂外，还含有油基树脂涂料成分。
油基树脂涂料的主要原料是干性油，如桐油、亚麻油、梓油、苏籽油等。
1.松香树脂2.酚醛树脂（1）松香改性酚醛树脂（2）油溶性纯酚醛树脂三、醇酸树脂涂料醇酸树脂是由多元醇、多元酸和一元酸制成的缩聚物。
一元酸的作用是调节多元醇的官能度（避免在缩聚时因线型缩聚物间的交联而致物料凝胶化），以及改善树脂的油溶性、混溶性、柔韧性等性能。
改变原料结构和油度，以及与不同树脂并用，可在很大的范围内制出各种具有不同特点的树脂。
精细化学品生产工艺 第六章：胶黏剂配方设计
胶黏技术的不足
1. 热固型胶黏面的抗剥离力比较低，热塑型 胶黏面在受力情况下有蠕变倾向；
2. 某些胶黏剂的胶接过程比较复杂，如需要 表面处理、加压、加热、夹具和模具等；
3. 有些胶黏剂本身易燃、有毒； 4. 目前还缺乏准确度和可靠性都较好的无损
检验粘接质量的方法。
一、粘合剂的分类
胶粘剂品种繁多，组成各异。目前尚无统一的分类方法，为了便于
研究和应用，可以归纳为以下四个类别：
1. 按
硅酸盐系(水泥) 无机类 硼酸盐系(玻璃)
硫酸盐系(石膏)
基 料
磷酸盐系
淀粉系 蛋白质系
分
天然高分子
有机类
天然树脂系 合成树脂系 沥青系 天然高分子改性物
热塑型
精细化学品设计及生产
化妆品OEM_有效成分
第六章 胶黏剂的配方设计
第一节 概述
胶黏剂是一类重要的精细化工品，能赋 予各物质单独存在时所不具有的某一性能的 功能材料。它是以各种基料(如树脂、淀粉、 糊精、动物胶等)为主剂，配合固化剂、增塑 剂、稀释剂、填料及其它助剂配制而成。
在选用胶黏剂时,不仅要考虑粘接强度,更要考 虑使用对象和条件、粘接效果的持久性。
三、润湿性和粘接力
胶黏剂与被黏物表面胶合的前提是两者必须达到分 子水平级的接触，润湿是指液体在固体表面分子间力的作 用下的均匀铺展现象，良好的润湿是形成优良胶接的必要 条件。
液体润湿固体的程度一般 用接触角θ来衡量，图2.2描述 了水平固体表面上的一个液滴。 接触角θ>90°时液体不能很好 润湿表面，θ<90°时液体能完 全润湿表面，θ=0°时液体能在 表面上自发展开。液体在固体 表面的接触角随表面粗糙度而 变化。
胶接界面化学胶粘剂与涂料.精选PPT
内应力
来源
木材
• 胶层含水率梯度 • 邻近木材层含水率梯度 • 胶层酸或碱浓度梯度
（1）胶粘剂的固化或硬化过程中体积的收缩；
（2）胶粘剂与被胶接材料的热膨胀系数不同，在温度变化时 产生内应力；
层结构的。 集区，这就是弱界面层。
三聚氰胺尿素甲醛树脂>脲醛树脂、 胶粘剂的固体含量和粘度 ★增塑作用：水分子破坏胶粘剂分子间的氢键和其它次价键，对胶粘剂产生增塑作用，从而降低胶粘剂的力学性能和物理性能。
固化：由于聚合、溶剂的挥发、冷却等作用，胶 流动：这是胶粘剂浸透到固体间并嵌入空隙中的过程。
在生产实际中，必须注意胶粘剂的pH值与被胶接材料pH值之间的配合（如桉树与UF胶）。 低分子物对被胶接物的表面有比胶粘剂分子更强的吸附力，使被胶接物的表面产生新的吸附平衡，并形成低分子吸附层，对胶粘剂分
• 木材表面纤维横断面的形状：是产生机械胶接力的源泉， 机械胶接力是通过湿润和吸附作用而得到的。
弱界面层
当被胶接的材料、胶粘剂及环境中的低分子物或 杂质等，通过渗析、吸附及聚集等过程，在部分或 全部界面内产生这些低分子物的富集区，这就是弱 界面层。胶接力在外力作用下的破坏，必然发生于 弱界面层，这就是胶接破坏中的界面破坏，并使胶 接强度严重下降的原因。
胶接耐久性：胶粘剂和胶接制品的耐久性决定了制品的使用寿命。
坏的过程。
因此，对于有机高分子等低表面能固体来讲，S = SV，则
S = SL + LV cos
（3—1）
当 =180°，cos = －1，表示胶液完全不能浸润被
胶接固体的状态，不可能。
当 = 0°，cos = 1，代表完全浸润状态。当体系接
粘剂固化后形成所需强度的过程。 子起了解吸作用。
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1. 按成膜物质分类,涂料分为哪几种?并对其性质进行简单说明。
2. 大力发展“绿色涂料”(包括水溶性、高固体分、粉末和辐射固化涂料等的节能、低污染涂料以及功能性涂料是今后涂料发展趋势,请简要介绍这几类涂料的发展状况。
3. 什么是胶黏剂?胶黏剂对环境有哪些的污染?1.涂料成膜物质的主要成分四种:成膜物质、颜料、溶剂和助剂虽然涂料种类繁多,功能名异,但它们的主要成分不外乎四种:成膜物质、颜料、溶剂和助剂。
1、成膜物质 (粘结剂成膜物质主要是粘结剂是组成涂料的基础,它们是涂料牢固地粘附在物体表面上成为涂膜的主要物质。
成膜物质大体可分为三大类:一类是油脂,包括各种干性油(如桐油、亚麻油和半干性油(如豆油、向日葵油,它们主要是由于分子中含有共轭双键,经空气氧化而形成固体薄膜;另外两类是树脂,分别为天然树脂(如生漆、虫胶、松香脂漆和合成树脂(如酚醛树脂、醇酸树脂、环氧树脂、聚乙烯醇、过氧乙烯树脂、丙烯酸树脂等。
其中除了生漆的主要成分是漆酚外,其他树脂因是高分子化合物,涂布后进一步发生交联、聚合反应形成固体薄膜。
这是目前用得最多的成膜物质。
一般用油脂和天然树脂合用作为成膜物质的涂料,叫做油基涂料或油基漆;用合成树脂为成膜物质的涂料叫做树脂涂料或树脂漆。
第二节涂料的分类、命名和型号一、命名原则(l涂料全名一般是由颜色或颜料名称加上成股物质名称,再加上基本名称组成。
对于不含颜料的清漆,其全名一般是由成膜物质名称加上基本名称而组成。
(2颜色名称通常由红、黄、蓝、白、黑、绿、紫、棕、灰等颜色,有时再加上深、中、浅、演等词构成。
若颜料对深股性能起显著作用,则可用颜料的名称代替颜色的名称。
例如钱红、锌黄、红丹等。
(3成膜物质名称应适当简化,例如聚氨基甲酸酯简化成聚氨酯;环氧树脂简化成环氧;硝基纤维素(酯简化为硝基。
漆基中含有多种成膜物质时,选取起主要作用的一种成膜物质命名。
必要时可选取两或三种成膜物质命名,主要成膜物质名称在前,次要成膜物质名称在后,例如J06-3铝粉氰化橡胶醇酸底漆。
(4基本名称表示涂料的基本品种、特性和专业用途,例如清漆、磁漆、底漆、锤纹漆、罐头漆、甲板漆、汽车修补漆等,如表3(5在成膜物质名称和基本名称之间,必要时可插入适当词语来标明专业用途和特性等,例如白硝基球台磁漆、绿硝基外用磁漆、红过氯乙烯静电磁漆。
(6凡是烘拷干燥的漆,名称中(成膜物质名称和基本名称之间都有“烘干”字样,例如银灰氨基烘干磁漆、铁红环氧聚酯酚醛烘干绝缘漆。
如名称中无“烘干”词,则表明该漆是自然干燥,或自然干燥、烘烤干燥均可。
(7几双(多包装的涂料,在名称之后应增加“(分装”字样,例如Z22 -l聚酯木器漆(分装。
2按涂料成膜物质的性质分类 1.有机涂料2.无机涂料3.复合涂料13、按膜的成膜机理分类 (1非转化型涂料(挥发型涂料、热熔型涂料、水乳型涂料、塑性熔胶 ; (2转化型涂料(氧化聚合型涂料,热固化徐料、化学交联型徐料辐射能固化型涂料成膜物质又分为主要成膜物质和辅助成膜物质两大类。
主要成膜物质是指单独能形成有一定强度、连续的干膜的物质,如各种树脂、干性油等有机高分子物质以及水玻璃等无机物质,是形成涂膜必不可少的成分。
颜色填料、某些助剂在涂膜形成时起着辅助作用,它们单独不能成膜,但它们的存在能使涂膜更符合作用的要求,对成膜有辅助作用。
中国国家标准按涂料成膜物质,将涂料分为17类:(1油脂;(2天然树脂;(3酚醛树脂;(4沥青;(5醇酸树脂;(6氨基树脂;(7硝基纤维素;(8其他纤维素;(9过氯乙烯树脂;(10烯烃树脂;(11丙烯酸树脂;(12聚酯树脂;(13环氧树脂;(14聚氨基甲酸酯;(15元素有机物;(16橡胶;(17其他。
涂料成膜物质对涂料性能起主导作用。
3.胶黏剂(adhesive: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。
“胶黏剂”是通用的标准术语,亦包括其他一些胶水、胶泥、胶浆、胶膏等。
环保问题胶粘剂的环保问题主要是对环境的污染和人体健康的危害,这是由于胶粘剂中的有害物质,如挥发性有机化合物、有毒的固化剂、增塑剂、稀释剂以及其他助剂、有害的填料等所造成的。
1.1 挥发性有机化合物挥发性有机化合物(VOC在胶粘剂中存在的很多,如溶剂型胶粘剂中的有机溶剂;三醛胶(酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛中的游离甲醛;不饱和聚酯胶粘剂中的苯乙烯;丙烯酸酯乳液胶粘剂中的未反应单体;改性丙烯酸酯快固结构胶粘剂中的甲基丙烯酸甲酯;聚氨酯胶粘剂中的多异氰酸酯;α一氰基丙烯酸酯胶粘剂中的二氧化硫; 4115建筑胶中的甲醇;丙烯酸酯乳液中的增稠剂氨水等。
这些易挥发性的物质排放到大气中,危害很大,而且有些发生光化作用,产生臭氧,低层空间的臭氧污染大气,影响生物的生长和人类的健康。
有些卤代烃溶剂则是破坏大气臭氧层的物质。
有些芳香烃溶剂毒性很大,甚至有致癌性。
甲基丙烯酸甲酯、二氧化硫、乙胺等刺激性气味大,可谓污染之毒,恶化了大气环境。
1.2 有毒的固化剂机增塑剂芳香胺类固化剂毒性甚大,有的还会引起膀胱癌,如间苯二胺等。
增塑剂磷酸三甲酚酯毒性极大。
近年来,关于邻苯二甲酸酯类增塑剂的有害性争议彼起此伏,过去认为邻苯二甲酸二丁酯(DBP和邻苯二甲酸二辛酯(DOP是无毒无害的,如今则发现DBP和DOP对人体健康有害,吸人人体后会使内分泌失调。
动物试验表明,尤其对肝脏和肾脏有伤害作用,甚至可能致癌。
除了接触食品用的胶粘剂,一般胶粘剂中使用DBP和DOP问题不会很大,但也应当引起注意。
1.3 有毒害的填料胶粘剂使用的填料品种很多,有些也会造成毒害,如石棉粉纤维非常纤细,对环境污染严重,是一种厉害的致癌物质。
粉尘随风飞扬,通过呼吸道和毛细孔进人人体,可积累在肺中,导致肺癌、支气管癌、间皮瘤等。
石棉引起的疾病潜伏期相当长,甚至可达40年之久,日本称石棉为“静静的定时炸弹”。
长期吸入石英粉会引起矽肺。
含有毒重金属(铅、铬、镉的填料或颜料对人体的危害也是很严重的。
1.4 有毒有害的助剂当胶粘剂用的基础树脂(或橡胶被确定之后,胶粘剂的配制和应用性能在很大程度上取决于所用助剂的调节改性作用,必须注意一些助剂的毒性,防老剂D已被确认有致癌性,BHT致癌嫌疑犹存。
MOCA、偶氮二异丁腈(AIBN、二月桂酸二丁基锡都有较大的毒性。
污染物与危害很多胶粘剂都不同程度地存在着对环境污染的潜在因素,只有清楚地了解其中的污染物类型及危害,才能设法消除与防止。
胶粘剂中的有害物质主要是苯、甲苯、甲醛、甲醇、苯乙烯、三氯甲烷、四氯化碳、1,2一二氯乙烷、甲苯二异氰酸酯、间苯二胺、磷酸三甲酚酯、乙二胺、二甲基苯胺、防老剂D、煤焦油、石棉粉、石英粉等。
对具体品种胶粘剂中的有害物质简要分析如下。
2.1环氧树脂胶粘剂环氧树脂胶粘剂中的有害物质是芳香胺、乙二胺、二甲基丙胺、顺酐、十二烯基丁二酸酐等固化剂;磷酸三甲酚酯、DBP、DOP等增塑剂;501、690、丁二烯双环氧、环氧化苯乙烯、乙烯基环己烯双环氧(YJ一132、煤焦油等稀释剂;石英粉、石棉粉、三氧化二铬、铬酸锌、氧化铍等填料。
芳香胺类物质如间苯二胺、二氨基二苯甲烷等能诱发泌尿系统的癌症如膀胱癌等。
乙二胺刺激眼睛、皮肤和粘膜,并被皮肤吸收,引起中毒,且影响女性生育,空气中最高容许浓度25mg? m—3。
顺酐有强烈的刺激性, LD50400mg?kS-1。
磷酸三甲酚酯为剧毒物质,能引起中枢神经系统弛缓或痉挛性瘫痪,空气中最高容许浓度0.1mg? m—3。
501稀释剂对皮肤有过敏现象。
690稀释剂对皮肤有强烈过敏中毒作用。
丁二烯双环氧毒性最大,LD5088mg?kg-1。
乙烯基环己烯双环氧对皮肤有刺激性,还能使白鼠产生肉瘤。
煤焦油对环境和人体都有较大危害。
1998年发现广州一些石英粉厂,工作了两年的工人就得了矽肺病,有的只干半年便觉体力大为下降。
据资料报道,矽肺的潜伏期为15年。
2.2 酚醛树脂胶粘剂酚醛树脂胶粘剂中的游离苯酚和甲醛等,会污染环境,危及健康。
苯酚蒸气有刺激性,接触皮肤能引起中毒,吸入后会损害肾脏、空气中最高容许浓度为5ppm。
酚醛树脂胶粘剂用的固化剂六次甲基四胺也有较大的毒性。
2.3 脲醛树脂胶粘剂脲醛树脂胶粘剂最严重的问题是在生产、固化和制品使用过程中都会不断地释放甲醛,污染生态环境,危害人体健康。
甲醛非常难闻,有强烈的刺激性、窒息性气味,对眼、鼻有强烈的刺激作用。
使人流泪、过敏。
吸人甲醛蒸气会引起恶心、鼻炎、支气管炎和结膜炎,接触皮肤会引起过敏或皮炎。
美国环保局于1987年宣布甲醛可能对人体有致癌作用[6,7]。
空气中最高容许浓度为5mg?m-3。
2.4 聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂中的有害物质为异氰酸酯、MOCA、二月桂酸二丁基锡。
多异氰酸酯胶粘剂中的溶剂氯苯毒性很大。
游离的甲苯二异氰酸酯(TDI对皮肤、眼睛、粘膜有强烈的刺激性,空气中最高空许浓度为0.14mg?m-3。
关于MOCA的致癌性尚有争议。
2.5 α-氰基丙烯酸酯胶粘剂α-氰基丙烯酸酯胶粘剂的阻聚剂:二氧化硫(S02。
具有刺激性臭味,会造成大气污染。
对眼睛和呼吸道有强烈的刺激作用,大量吸入可引起肺水肿、喉水肿、声带痉挛而窒息。
2.6 厌氧胶粘剂厌氧胶粘剂所用的固化促进剂N,N—二甲基苯胺和二甲基对甲基苯胺都有一定的致癌性。
2.7 改性丙烯酸酯快固结构胶粘剂改性丙烯酸酯快固结构胶粘剂又称SGA胶,普遍使用甲基丙烯酸甲酯(MMA为活性单体,虽然毒性甚微,但臭味很大,难以忍受,污染环境,氧化还原体系中的还原剂如N,N—二甲基苯胺、N,N—二乙基苯胺,N,N-—二甲基对甲苯胺、N,N-—二异丙基对甲苯胺等芳香胺类物质,能引发膀胱癌。
2.8 不饱和聚酯胶粘剂不饱和聚酯胶粘剂常用的交联单体苯乙烯具有刺激性臭味,过去一直认为其毒性比苯小。
1996年,世界卫生组织(WHO的国际癌症研究小组对苯乙烯进行深入的研究后得出结论,苯乙烯的确有致癌作用[2]。
呼吸苯乙烯气体会使人产生淋巴瘤,造血系统瘤和非瘤疾病,尤其是中枢神经系统的疾病,后者具有潜伏性。
随着呼吸苯乙烯气体时间的持续和剂量的积累,致使危险性更大。
苯乙烯挥发,造成了对环境的污染和健康的危害。
不饱聚酯胶粘剂的促进剂,N,N—二甲基苯胺和N,N--二乙基苯胺除本身有致癌性,加热时还会分解出苯胺气体,接触苯胺的人患膀胱癌是一般人的30倍。
2.9 氯丁橡胶胶粘剂氯丁胶粘剂主要是溶剂型胶粘剂,包括普通氯丁胶粘剂和接枝氯丁胶粘剂,其中苯、甲苯、混合苯、二氯乙烷、三氯甲烷、三氯乙烯、四氯化碳、正己烷、溶剂汽油、接枝单体MMA、防老剂D等都对环境有污染,对人体有毒害。