第三章粘合剂教材
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• 我国目前已有3500多家企业，品种牌号3000多 个，胶粘剂生产能力500万ｔ。其中产量最大的 仍然是三醛胶(酚醛、脲醛和三聚氰胺甲醛)和乳 液型胶，二者分别占总产量的45.2%和29.2%。
• 从市场应用看，建筑业用量最大，约占总胶量 51.8%，其次是纸包装业，约占总胶量的 12.6%，第三是制鞋业，约占9.0%。
7.其它助剂 粘合剂组分除上述必需的组分外，根据粘
料的结构性质、用途还需加入防老剂、着色剂、
触变剂、引发Leabharlann Baidu、促进剂、乳化剂、增稠剂、
防霉剂、阻燃剂、稳定剂等组分。
• 3.1.3胶粘剂分类
• 按主体材料分为有机（天然和合成）和无 机；
• 按外观分为液态，乳液，膏状和固态胶粘 剂等。
• 按应用情况（粘接强度）分为结构型（静 态剪切强度大于9.8×106Pa）和非结构型； 专用型。
4.增塑剂与增韧剂 为了改善胶层柔韧性，提高胶层冲击强
度而加入的配合剂。
5.偶联剂 又称增粘剂。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。
6.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。
溶液，粘结被粘物后，将溶剂挥发，溶液浓度增 加，达一定强度，产生粘附力。固化速度决定于 溶剂的挥发速度。
乳胶型胶粘剂的固化： 聚合物在水中分散，水分逐渐渗透到被粘
物中并挥发去掉时，其浓度逐渐增大，表面张 力作用使胶粒凝聚。 反应型胶的固化：
反应型胶粘剂的粘料中都存在着活性基团， 固化剂、引发剂及其他物理条件的作用下，因 粘料发生交联、聚合等化学反应而固化。
• 木材胶粘剂用量日益扩大增多，全世界木材胶 粘剂产量占胶粘剂总产量的3/4，如美国约 60%的合成胶粘剂用于木材加工业，俄罗斯为 79%，日本为75%，在我国60%～70%的胶粘 剂也用于木材加工业。
• 随着我国汽车、电子电器等行业的飞快发展，
纳米材料等新材料、新技术在胶粘剂工业中得 到应用，今后胶粘剂的性能将更加优异，应用 范围将不断扩大。
• 公元前200年东汉时期用糯米浆糊制成棺木密 封胶，配以防腐剂，使马王堆古尸出土时肌肉 及关节仍有弹性,足见中国胶接技术之高超。
• 到上世纪初，合成酚醛树脂的发明，开创了胶 粘剂的现代发展史。目前，与三大合成高分子 材料的产量比较，胶粘剂只占第五位，但年增 长速度则居第一位。
• 目前，胶粘剂的应用已渗入到国民经济中的各个 部门,成为工业生产中不可缺少的技术，在高技术 领域中的应用也十分广泛。如据报导：国外在生 产一辆汽车中要使用5～10kg胶粘剂；一架波音 飞机的粘接面积达到2400m2 ；一架宇航飞机需 要粘接30000块陶瓷片。
第三章 胶粘剂
• 胶粘剂（adhesive） ： 又称粘合剂、胶接剂，简称胶。它是一种填
充于两个物件之间依靠界面作用将其连接在一起 并具有足够强度的一类物质。
采用胶粘剂将各种材料或部件连接起来的技 术称为胶接技术。
3.1 概述 • 胶粘剂是一类古老而又年轻的材料。 • 早在数千年前，人类的祖先就已经开始使用胶
• 大多数属于合成的有机高分子化合物，耐 高温、耐低温性能有限；
• 易老化，影响使用寿命； • 粘结过程中影响因素很多，但无损伤的检
测无可靠的办法； • 有污染存在。
胶粘技术的发展
• 1)发展无溶剂性胶粘剂。 • 2)发展纳米胶粘剂 。 • 3)发展多功能胶粘剂。 • 4)发展军事、国防用胶粘剂。
2.固化剂和固化促进剂 固化剂又称硬化剂、交联剂，可使小分子
或单体聚合，或使线型分子交联成体型。以热 固性聚合物为粘料时，必须加入固化剂使粘合 组分交联形成体型结构。
固化促进剂是加速交联反应，缩短固化时 间或降低固化温度的组分。 3.稀释剂
稀释剂是为了降低粘合剂粘度、增加流 动性、渗透力而使用的低分子化合物，有些稀 释剂还能降低粘合剂的活性，延长粘合剂的使 用期。
3.1.1 黏结技术的特点: • 优点： • 能有效的应用于不同种类或不同形状的材
料的连接. • 应力分布均匀，延长构件寿命. • 能有效的减轻质量 • 胶接件外表面光滑密封性好 • 工作效率高,生产成本低 • 可赋予接缝特殊性能
• 缺点:主要是由黏合剂高分子材料的性质决 定的。
• 绝大多数胶粘剂通过分子间力的作用将被 粘物连接在一起；
• 按固化方式分为介质挥发、聚合反应型、 热熔冷固型、压敏型。
固化方式
• 热熔胶的固化； • 溶液胶的固化； • 乳胶型胶粘剂的固化； • 反应型胶的固化
热熔胶的固化： 热熔胶：热塑性高分子物质加热熔融后获
得流动性，热融体在浸润被粘表面后，通过冷却 发生固化，这类胶粘剂叫热熔胶。
溶液胶的固化： 高分子物质溶解在适当的溶剂中成高分子
3.1.2胶粘剂的组成
• 胶粘剂的品种很多，其基本组成是由基料 （主体材料），及配合剂（辅助材料）如固 化剂、促进剂、稀释剂、增塑剂、偶联剂、 填料以及其它一些添加剂配合而成。
1.基料又称粘料，是胶粘剂的主要成分，是决 定粘合剂性能的主要组分，能起到胶粘的作用。 有天然聚合物、合成聚合物及无机物三大类。
内饰装配粘接： 顶棚，车门内护板， 地毯，挡风玻璃等。
汽车结构件粘接：
发动机中罩与前 后加强梁，通常 用改性环氧树脂 胶粘剂
粘接使用的部件 由原来机内装饰、 非结构件、发展 到结构件、受力 件，甚至整个机 体。
• 随着科学技术的发展,目前不同行业对胶粘剂及 粘接技术的要求越来越高。1997年世界胶粘剂 总需求量为1700万ｔ，2010年超过了2500万ｔ。
粘剂。 许多出土文物表明，5000年前我们祖先就会用 粘土、淀粉和香松等天然产物做胶粘剂；4000 千多年前就会用生漆做胶粘剂和涂料制造器具； 3000年前的周朝已用动物胶作木船的填缝密封 胶。
两千年前的秦朝用糯米浆 与石灰作砂浆粘合长城的 基石，使万里长城成为中 华民族伟大文明的象征之 一。
秦俑博物馆中出土的大型彩绘铜车马的制造 中，用了磷酸盐无机胶粘剂。
• 从市场应用看，建筑业用量最大，约占总胶量 51.8%，其次是纸包装业，约占总胶量的 12.6%，第三是制鞋业，约占9.0%。
7.其它助剂 粘合剂组分除上述必需的组分外，根据粘
料的结构性质、用途还需加入防老剂、着色剂、
触变剂、引发Leabharlann Baidu、促进剂、乳化剂、增稠剂、
防霉剂、阻燃剂、稳定剂等组分。
• 3.1.3胶粘剂分类
• 按主体材料分为有机（天然和合成）和无 机；
• 按外观分为液态，乳液，膏状和固态胶粘 剂等。
• 按应用情况（粘接强度）分为结构型（静 态剪切强度大于9.8×106Pa）和非结构型； 专用型。
4.增塑剂与增韧剂 为了改善胶层柔韧性，提高胶层冲击强
度而加入的配合剂。
5.偶联剂 又称增粘剂。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。
6.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。
溶液，粘结被粘物后，将溶剂挥发，溶液浓度增 加，达一定强度，产生粘附力。固化速度决定于 溶剂的挥发速度。
乳胶型胶粘剂的固化： 聚合物在水中分散，水分逐渐渗透到被粘
物中并挥发去掉时，其浓度逐渐增大，表面张 力作用使胶粒凝聚。 反应型胶的固化：
反应型胶粘剂的粘料中都存在着活性基团， 固化剂、引发剂及其他物理条件的作用下，因 粘料发生交联、聚合等化学反应而固化。
• 木材胶粘剂用量日益扩大增多，全世界木材胶 粘剂产量占胶粘剂总产量的3/4，如美国约 60%的合成胶粘剂用于木材加工业，俄罗斯为 79%，日本为75%，在我国60%～70%的胶粘 剂也用于木材加工业。
• 随着我国汽车、电子电器等行业的飞快发展，
纳米材料等新材料、新技术在胶粘剂工业中得 到应用，今后胶粘剂的性能将更加优异，应用 范围将不断扩大。
• 公元前200年东汉时期用糯米浆糊制成棺木密 封胶，配以防腐剂，使马王堆古尸出土时肌肉 及关节仍有弹性,足见中国胶接技术之高超。
• 到上世纪初，合成酚醛树脂的发明，开创了胶 粘剂的现代发展史。目前，与三大合成高分子 材料的产量比较，胶粘剂只占第五位，但年增 长速度则居第一位。
• 目前，胶粘剂的应用已渗入到国民经济中的各个 部门,成为工业生产中不可缺少的技术，在高技术 领域中的应用也十分广泛。如据报导：国外在生 产一辆汽车中要使用5～10kg胶粘剂；一架波音 飞机的粘接面积达到2400m2 ；一架宇航飞机需 要粘接30000块陶瓷片。
第三章 胶粘剂
• 胶粘剂（adhesive） ： 又称粘合剂、胶接剂，简称胶。它是一种填
充于两个物件之间依靠界面作用将其连接在一起 并具有足够强度的一类物质。
采用胶粘剂将各种材料或部件连接起来的技 术称为胶接技术。
3.1 概述 • 胶粘剂是一类古老而又年轻的材料。 • 早在数千年前，人类的祖先就已经开始使用胶
• 大多数属于合成的有机高分子化合物，耐 高温、耐低温性能有限；
• 易老化，影响使用寿命； • 粘结过程中影响因素很多，但无损伤的检
测无可靠的办法； • 有污染存在。
胶粘技术的发展
• 1)发展无溶剂性胶粘剂。 • 2)发展纳米胶粘剂 。 • 3)发展多功能胶粘剂。 • 4)发展军事、国防用胶粘剂。
2.固化剂和固化促进剂 固化剂又称硬化剂、交联剂，可使小分子
或单体聚合，或使线型分子交联成体型。以热 固性聚合物为粘料时，必须加入固化剂使粘合 组分交联形成体型结构。
固化促进剂是加速交联反应，缩短固化时 间或降低固化温度的组分。 3.稀释剂
稀释剂是为了降低粘合剂粘度、增加流 动性、渗透力而使用的低分子化合物，有些稀 释剂还能降低粘合剂的活性，延长粘合剂的使 用期。
3.1.1 黏结技术的特点: • 优点： • 能有效的应用于不同种类或不同形状的材
料的连接. • 应力分布均匀，延长构件寿命. • 能有效的减轻质量 • 胶接件外表面光滑密封性好 • 工作效率高,生产成本低 • 可赋予接缝特殊性能
• 缺点:主要是由黏合剂高分子材料的性质决 定的。
• 绝大多数胶粘剂通过分子间力的作用将被 粘物连接在一起；
• 按固化方式分为介质挥发、聚合反应型、 热熔冷固型、压敏型。
固化方式
• 热熔胶的固化； • 溶液胶的固化； • 乳胶型胶粘剂的固化； • 反应型胶的固化
热熔胶的固化： 热熔胶：热塑性高分子物质加热熔融后获
得流动性，热融体在浸润被粘表面后，通过冷却 发生固化，这类胶粘剂叫热熔胶。
溶液胶的固化： 高分子物质溶解在适当的溶剂中成高分子
3.1.2胶粘剂的组成
• 胶粘剂的品种很多，其基本组成是由基料 （主体材料），及配合剂（辅助材料）如固 化剂、促进剂、稀释剂、增塑剂、偶联剂、 填料以及其它一些添加剂配合而成。
1.基料又称粘料，是胶粘剂的主要成分，是决 定粘合剂性能的主要组分，能起到胶粘的作用。 有天然聚合物、合成聚合物及无机物三大类。
内饰装配粘接： 顶棚，车门内护板， 地毯，挡风玻璃等。
汽车结构件粘接：
发动机中罩与前 后加强梁，通常 用改性环氧树脂 胶粘剂
粘接使用的部件 由原来机内装饰、 非结构件、发展 到结构件、受力 件，甚至整个机 体。
• 随着科学技术的发展,目前不同行业对胶粘剂及 粘接技术的要求越来越高。1997年世界胶粘剂 总需求量为1700万ｔ，2010年超过了2500万ｔ。
粘剂。 许多出土文物表明，5000年前我们祖先就会用 粘土、淀粉和香松等天然产物做胶粘剂；4000 千多年前就会用生漆做胶粘剂和涂料制造器具； 3000年前的周朝已用动物胶作木船的填缝密封 胶。
两千年前的秦朝用糯米浆 与石灰作砂浆粘合长城的 基石，使万里长城成为中 华民族伟大文明的象征之 一。
秦俑博物馆中出土的大型彩绘铜车马的制造 中，用了磷酸盐无机胶粘剂。