胶粘剂发展与应用

2020/5/13
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% 。
2020/5/13
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。
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。
2020/5/13
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。
2020/5/13
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 热衬层间粘接）、电子电器、自动控制等。
2020/5/13
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；
2020/5/13
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。
2020/5/13
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。
2020/5/13
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
2020/5/13
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
2020/5/13
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
? 节省材料，提高工作效率，可具有功能性。
2020/5/13
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，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。
2020/5/13
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
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。
2020/5/体13化学、材料力学等。
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。
? 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。
2020/5/13
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。
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。
? 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。
《胶粘剂发展与应用》
袁荞龙
材料科学与工程学院
2020/5/13
1
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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
? 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。
2020/5/13
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。
? 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。
2020/5/13
16
（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。
2020/5/13