胶接技术

精密机械设计基础论文

航天学院

控制科学与工程系

1104103班

张天琦

1110410310号

胶接技术在建筑领域的应用

摘要：胶接是利用在联接面上产生的机械结合力、物理吸附力和化学键合力而使两个胶接件起来的工艺方法。胶接工艺简便，不需要复杂的工艺设备，在各个领域都要很重要的应用。本文从胶接技术的历史出发，介绍了胶接技术的应用和特点，然后重点介绍胶接技术在建筑领域的应用，从实例出发，列举了各类胶黏剂的具体应用。

一．历史

中国早在战国时期就已经开始应用胶接技术。《周礼》中有用动物皮角熬制胶粘剂的记载，在许多出土文物中也发现有胶接的痕迹。至20世纪初，人类应用的胶粘剂只限于皮胶、骨胶、淀粉胶、松脂胶等天然产物。由于天然胶粘剂胶接低、耐热、耐水、耐老化性能差，不能满足现代工业技术的要求。30年代出现了以合成高分子化合物(合成树脂、合成橡胶)为基料的合成胶粘剂,胶接性能大大提高。第二次世界大战期间,英国首先在战斗机上采用了金属胶接结构。1955～1956年第一座跨度约为56米的全胶接钢结构的步行桥在联邦德国建成。60年代初期，中国制造了全胶接金属旋翼的直升机。胶接技术在航天、、、机电等部门的应用越来越广泛。

二．胶接技术的应用与特点

独特的胶粘技术，具有非凡的功能，它能实现多重目的。它与传统的铆接、焊接、螺接、键接等诸多连接方式相比，具有许多突出的优点。在未来机械设备制造及其相关产业中的结构连接中，胶粘无疑是最有发展与应用的连接方式。可以概括为以下若干特点：

1) 可以连接材质、形状、厚度、大小、尺寸、相同或不同的各种材料，特别适

宜连接异质、薄壁、复杂、微小、硬脆或热敏制件。

2) 它不削弱结构并避免了因铆钉孔、螺钉孔和焊点周围的热应力集中所引起的

疲劳龟裂。

3) 胶接没有焊接所引起的变形翘曲，金相组织改变，硬度降低，残余应力或热

冲击，涂层破坏等不足。

4) 胶接的面积大，应力分布均匀，可避免局部应力集中，从而延长使用寿命。

5) 可大大简化工艺，它不要求那么高的加工精度，对复杂件可以分开加工，再

胶粘组装，减少焊接后的处理。

6) 胶接的强度较高，具有相同面积的接头，胶接比铆接和焊接剪切强度可提高

40～100%，抗疲劳强度可提高5～6倍。

7) 胶粘不同的金属，没有电化学腐蚀的危险。

8) 具有连接、密封、绝缘、防腐、防潮、减震、隔热、消声等各种功能。

9) 表面光滑，外表美观。

10) 不需特殊设备，施工与操作比较容易。

11) 能进行特殊条件之下的连接，例如：水下胶粘，化工设备高温高压之下不停

车堵漏。石油管线的带压粘接、堵漏。易燃介质容器的修补。

12) 可大大降低成本，一般铆、焊、需要多道工序，而胶粘可一次完成，且不需

精加工后处理。

13) 可节省能源，缩短施工周期，可解决一些关键性的技术问题。减少费用，提

高效率和经济性。

三．胶接在建筑领域的应用

建筑胶粘剂应用于建筑行业的每一个工序，乃至每一种材料。它的主要应用领域大概可分为以下几个方面：

1) 应用于各种建筑施工，包括有各类混凝土预制构件的施工粘接。

2) 室内外装饰、装修中的应用。

3) 各种建筑的密封用，包括门窗、大板墙、伸缩缝、接缝、特种建筑等。

4) 建筑物维修、改造、加固与补强中应用。

5) 各类交通设施与水利工程的加固和维修。

6) 广泛应用于复合建材的生产质轻、强度高、功能多是复合建材发展的方向。

7) 与水泥混合制成各种高性能混凝土，这类应用可提供高性能的建筑用基本材

料，解决传统材料达不到高强、快干等特种要求的许多难题。

8) 建筑胶还可用于道路标志、水坝防漏、军事工程应急维修，以及堵漏等诸多

方面。

选择密封胶的基本原则:

1) 好的防渗透性能

2) 良好的嵌填施工性能

3) 与接缝基材相容不污染，有稳定的粘接性能，不发生粘附破坏，在应力集中

地边角区或其他局部区不剥离

4) 能承受接缝位移和随位移速率变形，经反复循环变形后保持并恢复原有性能

和形状

5) 在受力变形中不发生内聚破坏

6) 在使用温度下不发生过度永久变形、不软化或发粘，也不发生硬化和过度脆

化

7) 具有合理的使用寿命，足够的耐老化、耐气候性

常见的建筑用胶黏剂有：

1) 壁纸、墙布用胶粘剂：

聚乙烯醇胶粘剂、聚乙烯醇缩甲醛胶、聚醋酸乙烯胶粘剂、801胶、墙纸专用胶粉（粉末壁纸胶）、塑料地板胶粘剂

2) 瓷砖、大理石胶粘剂：

AH-03大理石胶粘剂、TAM型通用瓷砖胶粘剂、TAG型瓷砖勾缝剂、TAS型高强度耐水瓷砖胶粘剂、SG-8407胶粘剂

3) 玻璃、有机玻璃类专用胶粘剂：

AE丙烯酸酯胶、聚乙烯醇缩丁醛胶粘剂、玻璃胶

4) 塑料薄膜胶粘剂：

BH-415胶粘剂、641软质聚氯乙烯胶粘剂、920胶粘剂

5) 竹木类专用胶粘剂：

脲醛树脂类胶粘剂：531脲醛树脂胶、563脲醛树脂胶、5001脲醛树脂胶。

531脲醛树脂胶

6) 多用途胶粘剂：

4115建筑胶粘剂、6202建筑胶粘剂、SG791建筑胶粘剂、914室温快速固化环氧胶粘剂、Y-1压敏胶

四．胶接技术的展望

随着科技的进步和经济的发展，胶接正在越来越多地代替机械连接，从而也

为简化工艺、减轻劳动、节约能源、降低成本带来了更多可行的方案。胶接技术已经跻身最具潜力的连接技术之列。

胶接技术在建筑工程中广泛地用于施工、密封和结构粘合等领域。随着建筑业的迅速发展，我国建筑用胶量迅速增加，约占合成胶粘剂总量的30%以上。今后建筑用胶粘剂将会向功能化、高性能化、绿色环保化的方向发展，像107胶(聚乙烯醇缩甲醛)等建筑行业广泛使用的环境污染胶种势必将淘汰，作为我国最重要工程胶种的环氧胶粘剂已不能完全满足工程发展的需要，开发新型胶种成为当务之急，基于此开发工程抢险用、防渗堵漏用、密封用、防水防潮用等特种功能、高附加值胶粘剂，市场需求大，应用前景广阔，经济效益巨大。

另外，作为我国这几年进步飞快的领域-航天领域，也广泛应用了胶接技术。胶粘剂及胶接技术已广泛用于导弹、火箭、卫星的结构和非结构件的制造等，基本满足我国航空、航天用胶粘剂需要。但技术水平与国外存在一定差距，特别是与美国、俄罗斯航空、航天大国，主要体现在耐高温胶粘剂耐温等级低，固化时间长，质量不稳定。今后还需要进一步提高技术水平,研制出性能更为优异的胶粘剂。今后，我们要加大资金投入，一方面可采取国家投资或鼓励有势力的科研和企业单位联合投资开发，一方面也可以引进国外先进技术与设备或外商合资开发，为在今后5—10年内高性能胶粘剂有大的发展，上一个新的台阶。其次，不断完善及提高胶接质量品质：全面深入贯彻先进胶接体系内容，实现胶接结构耐久化稳定提高先进胶粘剂体系质量；研制室温固化的高性能结构胶粘剂开发胶接表面制备新技术；实现胶接表面制备质量的仪器检测提高胶接质量无损检测的定量化、精确化及自动化。