胶黏剂基础之11——氰基丙烯酸酯胶黏剂(英文版)(常用的502,504系列胶)CyanoacrylateAdhesives

胶黏剂基础之11——氰基丙烯酸酯胶黏剂(英文版)(常用的502,504系列胶)CyanoacrylateAdhesives
胶黏剂基础之11——氰基丙烯酸酯胶黏剂(英文版)(常用的502,504系列胶)CyanoacrylateAdhesives

Cyanoacrylate Adhesives

SpecialChem - Oct 8, 2003

Edward M. Petrie, Member of SpecialChem Technical Expert Team.

Introduction

Cyanoacrylate adhesives became well known after their commercial introduction in the early 1970s in the consumer market. These unique products were initially referred to as "superglue". The name is well deserved since cyanoacrylate adhesives have certain characteristics like no other adhesive. These adhesives are solvent-free, one-part formulations that cure rapidly when pressed into a thin film between two substrates. Perhaps no other adhesive bonds so rapidly and so easily to such a variety of substrates as does a cyanoacrylate.

Early generations of cyanoacrylate adhesives had significant performance limitations. Since they were essentially thermoplastic in nature, cyanoacrylate adhesives exhibited poor thermal and chemical resistance. Since they were hard and brittle when cured, they exhibited poor impact and peel properties. These drawbacks limited the application of cyanoacrylate adhesives to high volume assembly operations with minimal performance requirements.

Newer formulations, however, have greatly improved the performance properties of these "instant" adhesives. New products continue to offer the ease of use of a cyanoacrylate but now with the added performance properties of a truly structural adhesive. Table 1 summarizes the general benefits and limitations of today's cyanoacrylate adhesive systems.

Table 1: Benefits and Limitations of Cyanoacrylate Adhesives

Curing Mechanism

When confined in a thin film between two surfaces or sprayed with a chemical activator, cyanoacrylate adhesives cure rapidly at room temperature to form rigid thermoplastics with excellent adhesion to most substrates. Cyanoacrylates typically reach handling strength within one minute at room temperature and achieve full strength in 24 hours.

Cyanoacrylate adhesives undergo anionic polymerization in the presence of a weak base, such as

water, and are stabilized through the addition of a weak acid. The stabilizer is usually in the form of a weak acidic gas such as SO2, NO, or BF3. An essential function of the stabilizer is to prevent polymerization in the container, which is usually made of polyethylene.

When the adhesive contacts a slightly alkaline surface, trace amounts of adsorbed water or hydroxide ions (OH-) that are present on the substrate's surface neutralize the acidic stabilizer in the adhesive, resulting in rapid polymerization as shown in Figure 1.

Figure 1: Chemical reaction of cyanoacrylate adhesives. [2]

In general, ambient humidity in the air and on the bonding surface is sufficient to initiate curing within a few seconds. Therefore, parts must be joined quickly. The open time is dependent on the grade of adhesive, the ambient temperature and relative humidity, and the nature of the substrate surface (pH and amount of adsorbed water).

Optimal bonding conditions are when the ambient relative humidity is between 40% and 60%. Lower humidity slows curing, high humidity accelerates it, but could lead to lower bond strengths. Figure 2 illustrates the effect of relative humidity on curing time for cyanoacrylate adhesives.

Figure 2: Curing of cyanoacrylate adhesives as a function of relative humidity. [3]

To achieve the fastest cure, a very thin bond line is desirable. Since the curing mechanism is water initiated, lack of complete moisture penetration in thick bond lines can prevent curing of the center section of the bond. Therefore, only enough adhesive should be applied as to fill the joint gap. The cyanoacrylate adhesive need only be applied to one surface.

Without the application of a primer, acidic surfaces may delay or even prevent curing, whereas more alkaline or basic surfaces accelerate curing. Thus, human tissue can be bonded very quickly with cyanoacrylate adhesive, not only due to the water content, but also to the amino acids present, which are quite basic to the adhesive. This has encouraged the use of cyanoacrylates in many surgical and dental areas.

Table 2: Performance of Cyanoacrylate Adhesives on Various Substrates [4]

The cure of cyanoacrylate can be accelerated by adding crown ethers, oligomers of poly(ethylene oxide) or podants.[2]Among the earliest accelerators was common chalk, a natural carbonate. Modern accelerators include a number of organic and inorganic bases, usually supplied in a solvent carrier. Generally, the accelerator is applied to one surface while the adhesive is applied to the mating surface. This prevents cure of the adhesive by the accelerator before the parts can be mated. Exposed liquid adhesive (e.g., excess adhesive at a filet or an adhesive used for wire tacking) can generally be cured within seconds with activators. In these cases the activator is sprayed directly on the liquid cyanoacrylate.

Primer / accelerators are generally used on acidic surfaces or on surfaces where there is no

adsorbed water or hydroxide ions (e.g., many plastic or elastomeric substrates). When applied to one or more of the surfaces to be bonded, these will accelerate the cure of cyanoacrylate.

Primers are generally applied via a solvent solution in heptane, acetone, or isopropanol. Most manufacturers supply suitable accelerators for their adhesives and can recommend specific combinations for most bonding applications.

Basics Chemistry and Formulation

Cyanoacrylate adhesives are generally methyl or ethyl cyanoacrylate-base, single component liquids. Cyanoacrylate adhesives bond well to many substrates as shown in Table 2. When bonding metals and other rigid surfaces, methyl cyanoacrylate bonds are stronger and more impact resistant than ethyl cyanoacrylate bonds. However, on rubber or plastic surfaces, ethyl cyanoacrylate is preferred.

Other cyanoacrylates of commercial importance include 2-propyl, n-butyl, and allyl esters. All of these monomers are clear, colorless, low viscosity liquids with pungent odors. The relative benefits and limitations of various types of cyanoacrylate monomers make them appropriate for various different applications.

Formulation of cyanoacrylate adhesives is typically difficult because of the sensitivity of cyanoacrylates to contaminants and the extreme reactivity of the cyanoacrylate curing mechanism. Thus, much development work regarding new formulations has been on changes in the chemical structure of the cyanoacrylate monomer itself. The final physical properties will depend on the alkyl group. Table 3 shows typical properties of some of the newer monomers in addition to conventional ethyl and methyl monomers.

Table 3: Relationship of Cyanoacrylate Monomer to Basic Adhesive Properties Cyanoacrylate adhesives based on the ethyl derivative have the deficiencies of a pungent odor and blooming (whitening or frosting of substrates that are in contact with the liquid adhesive). Blooming produces a white, chalky deposit around the bond line that does not affect the physical properties of the joint, but it does affect the aesthetic quality. Products generated from adhesives based on beta-alkoxy derivatives have generally solved these problems while preserving the advantageous properties of cyanoacrylate adhesives in general.

Free radical stabilizers such as hydroquinone are added to improve storage stability. Weak acidic gases, as mentioned above, are also added as stabilizers to reduce the possibility of anionic polymerization.

Thickeners are typically high molecular weight acrylates soluble in the cyanoacrylate monomer. They are generally employed to prevent starved joints. Hydrophobic fumed silica can also be used to formulate gel-like adhesives. A typical formulation for a cyanoacrylate adhesive is shown in Table 4.

Table 4: Formulation of Cyanoacrylate Adhesive

Cyanoacrylates do exhibit several disadvantages in addition to their odor and blooming tendency. They also have limited cure depth (bond line thickness) of only about 0.025 cm, poor moisture resistance on glass, and the potential for stress cracking of plastic substrates. Annealing the plastic and / or using an accelerator to reduce the time that the liquid adhesive contacts the plastic can minimize the potential for stress cracking. Other improvements in formulation are discussed below. Properties and Recent Improved Formulations

Early generations of cyanoacrylate adhesives have been associated with poor heat and moisture resistance due to their thermoplastic nature. Peel and impact strengths were also low because of their brittleness. They found use as adhesives generally where there was minimal environmental stress and great value placed on fast setting times. Cyanoacrylate adhesives also have had and still do have relatively high material cost compared to other adhesives. However, on a cost per bonded part basis, cyanoacrylate adhesives are competitive with most other joining operations.

New generations of cyanoacrylates, based on monomers other than methyl or ethyl cyanoacrylate, have improved toughness and high shear strength (3,500 psi). New cyanoacrylate resin monomers have also been introduced to provide faster cures, higher strength with some plastics, and greater thermal and impact resistance.

The use of phthalic anhydride has been reported to improve both the moisture resistance and heat resistance of the cyanoacrylates.[7] Rubber toughened cyanoacrylates generally also show the best performance in water and humid environments. When moisture or solvent resistance is a concern the cyanoacrylate bond thickness should be kept as thin as possible. The more polar solvents, such as nitromethane and acetone, will rapidly dissolve cyanoacrylate adhesives.

Whereas unmodified cyanoacrylates normally have a maximum operating temperature of about 82°C, new thermally resistant formulations offer continuous service at temperatures as high as 120°C. Improved heat resistance is addressed by the addition of crosslinking agents, heat resistant modifying monomers, or both. Crosslinking monomers such as biscyanoacrylates or alkenyl cyanoacrylates can be used to generate some amount of crosslinking in the adhesive.[8]Several formulations are ommercially available that claim service temperatures up to 150°C. These high temperature formulations are very useful in electrical / electronic applications such as wire tacking and component bonding to printed circuit boards.

Typically unmodified cyanoacrylate adhesives have a high lap shear strength, on the order of 2000-3000 psi, on most substrates. Lap shear strength can be further improved by 10-30% and peel and impact resistance can be greatly improved by incorporation of tougheners or plasticizers to the unmodified cyanoacrylate adhesive formulation.[5, 8] Products have been developed which have 5-10 times higher peel strength than conventional compositions.

Plasticizers such as aliphatic esters, aromatic phosphates, and phthalates can also be added to the cyanoacrylate formulations for flexibilizing the bond line. Plasticizers help improve the peel strength and shock resistance of the cured cyanoacrylate adhesive.

Significantly improved impact strength has been accomplished using various elastomeric tougheners.[9]Modern cyanoacrylate adhesives include toughening agents such as acrylonitrile-butadiene-styrene, ethylene-methyl acrylate copolymers, styrene butadiene rubber grafted with styrene and methyl methacrylate as well as other copolymers and grafted polymers. The toughening agent is usually added at a concentration of 15-20 percent by weight of the cyanoacrylate monomer. The toughening echanism is primarily one of phase separation. Cyanoacrylates are now available in gel form in addition to the conventional low viscosity liquids. These systems provide the ability to bond to substrates such as wood, leather, and fabrics, which have been notoriously difficult substrates for bonding with cyanoacrylate adhesives. Fumed silica and high molecular weight acrylates are generally employed in these formulations as mentioned above.

Unmodified cyanoacrylate adhesives do not polymerize readily on acidic surfaces such as wood or dichromated metals. The incorporation of poly-n-vinyl pyridine or polyethyleneimine or even simple amines presumably serves the dual purpose of thickening the liquid (for better bonding to the porous wood surface) and increasing the pH to speed cure. Surface insensitive cyanoacrylates have been developed by adding agents such as silacrowns, crown ethers, and calixarenes to ethyl cyanoacrylates. These products generally offer the most rapid fixture times of all the cyanoacrylates. Recently light curing cyanoacrylate adhesives have been developed that offer the rapid light cure properties of a thermosetting acrylic adhesive coupled with the ease and speed of a secondary cyanoacrylate cure.[1] Light curing cyanoacrylates are ethyl based products that have photoinitiators added to the formulation, allowing them toixture rapidly on exposure to low intensity light, and to cure in shadowed areas.

A major benefit that light curing cyanoacrylate adhesives offer is that open liquid adhesive can be cured to a tack free surface in less than three seconds through exposure to a low intensity light. This prevents blooming and stress cracking of plastics, and greater gap thicknesses can be cured. Light curing cyanoacrylate adhesive can be cured to depths in excess of 0.64 cm within 15 secs. Since light cured cyanoacrylate adhesives are thermosetting, they provide improved creep resistance and high temperature strength.

Table 5: Bondability of Low Energy Plastics by Cyanoacrylate Adhesives

Bond Strength to Polyolefin

Cyanoacrylate adhesives (or super-glues) do not wet or adhere well to polyolefins. The surface tension of the adhesive is much higher than that of the substrate. However, polyolefins can be primed for adhesion with cyanoacrylates by certain chemical compounds normally considered to be activators for cyanoacrylate polymerization. Itappears that one of the main reasons for improved polyolefin adhesion is that the solvents in the primer system wet-out and swell the polyolefin. This

then facilitates interpenetration of the low viscosity cyanoacrylate resin into the bulk of the substrate. Table 5 shows the significant strength improvements that can be realized with cyanoacylates on primed low energy plastic substrates.

Materials such as long chain amines, quaternary ammonium salts, and phosphine can be applied in either pure form or in solution to the surface of the polyolefin. These primers are simply sprayed or brushed onto the substrate. After drying of the primer, the cyanoacrylate adhesive is conventionally applied and bonds extremely well to the substrate.

Several companies have discovered new primers that effectively interact with the cyanoacrylates. Triphenylphosphine or cobalt acetylacetonate primers used with cyanoacrylate adhesives produce adhesive bonds with polypropylene and low density polyethylene that are sufficiently strong to exceed the bulk shear strength of the substrate. They are also sufficiently durable as to withstand immersion in boiling water for long periods of time.

References:

1. Courtney, P.J., "Light Curing Cyanoacrylates", Adhesives Age, May 2001.

2. Comyn, J., "Moisture Cure of Adhesives and Sealants", International Journal of Adhesion and Adhesives, Vol. 18, 1998, pp. 247-25

3.

3. Loctite Worldwide Design Handbook, Loctite Corporation, 1996-97.

4. Eastman Chemical Company, Leaflet R-206A.

5. Melody, D.P., "Advances in Room Temperature Curing Adhesives and Sealants - A Review", British Polymer Journal, Vol. 21, 1989, pp. 175-179.

6. Millet, G.H., Adhesive Age, Vol. 24, 1981, p. 27, also in reference 8.

7. Harris, S.J., U.S. Patent 4,450,465, 1984.

8. Pocius, A.V., Adhesion and Adhesives Technology, Hanser Publications, 1997, p. 211.

9. Courtney, P.J. and Verosky, C., "Advances in Cyanoacrylate Technology for Device Assembly", Medical Device & Diagnostic Industry, September 1999.

10. Serenson, J.A., "Resin-Adhesive Bond Strength Data Eases Choice When Joining Plastics, Modern Plastics, Mid-November 1997, p. F4.

α-氰基丙烯酸酯胶粘剂特点

α-氰基丙烯酸酯胶粘剂的特点和性能如何? α-氰基丙烯酸酯胶粘剂其主要成分为α-氰基丙烯酸酯,含少量的增稠剂、稳定剂,由于能够瞬间快速固化,习惯上被称为瞬干胶。它是当前大力发展的工程胶粘剂之一,也是重要的家用胶粘剂。 α-氰基丙烯酸酯胶粘剂具有一下特点: 1) α-氰基丙烯酸酯胶粘剂含有强极性的氰基和酯键,对极性被粘物有很强的粘附力,表现出很高的粘接强度,可粘接经喷砂处理的中碳钢。α-氰基丙烯酸甲酯胶粘剂(即501胶)的粘接强度高达22MPa,α-氰基丙烯酸乙酯胶粘剂(502胶)则17MPa. 2) α-氰基丙烯酸酯胶粘剂不需另加固化剂,可通过吸收空气中或被粘物表面上的湿气,发生阴离子聚合实现固化,因而固化速度极快,胶粘后10-30s即有足够的强度。 3) α-氰基丙烯酸酯胶粘剂为单液型,粘度低,便于涂布,容易湿润与渗透,不需要加热或加压,按压即可,使用方便。 4)耐油性和气密性好。 5)脆性较大,剥离强度低,不耐冲击和振动。 6)耐热、耐水、耐溶剂和耐老化等性能比较差。 7)如果操作环境湿度较大,则易起霜白化,影响外观。 8)相对其他胶粘剂而言价格较贵。

α-氰基丙烯酸酯胶粘剂的优异性能,决定了它能够粘接金属、橡胶、塑料、玻璃、陶瓷和石材等,作为工业加工过程中的暂时粘合也是非常合适的。国产牌号有501、502、KH-502、新KH-502、504、508、CAE-150等,其中504和508为医用胶粘剂,可用于止血、代替缝合、吻接血管及连接骨骼等。 α-氰基丙烯酸酯胶粘剂应用时须注意如下几个问题:1.不适合大面积的粘接,用于快速固定效果最好;2。属低粘度胶液,不能用于胶粘多孔材料;3.粘接金属、玻璃的耐水性不好,而粘接塑料、橡胶,或塑料、橡胶与金属粘接则有较好的耐水性;4.固化后的胶层为线型结构,能够溶于丙酮、甲苯、甲乙酮等溶剂,可用此方法清除成胶或拆开粘件;5.有一定的刺激性,环境要注意通风;6.对于肌肉和组织有良好粘合性,但要防止接触皮肤,切勿溅入眼中。 。

《粘钢加固用建筑结构胶》

I CS ××。×××。×× × ×× 备案号:××××—×××× JG 粘钢加固用建筑结构胶 Structural adhesives for strengthening structures with steel plate (征求意见稿) 中华人民共和国建设部 发布

JG/T ××××—×××× 前言 本标准附录A和附录B为规范性附录。 本标准由建设部标准定额研究所提出。 本标准由建设部建筑制品与构配件产品标准化技术委员会归口。 本标准负责起草单位:中冶集团建筑研究总院 本标准参加起草单位:清华大学土建工程总公司 亨斯迈先进化工(广东)有限公司 天地金草田(北京)科技有限公司 北京众固新业科技开发有限公司 大连凯华新技术工程有限公司 长沙固特邦土木工程技术有限公司 厦门博仕泰建筑材料有限公司 本标准主要起草人:岳清瑞杨勇新等 本标准为首次发布,自2008年×月×日起实施。 1

JG/T ××××—×××× 粘钢加固用建筑结构胶 1范围 本标准规定了粘钢加固用建筑结构胶(简称建筑结构胶)的术语定义、分类、型号及标记、技术要求、试验方法、检验规则、标志与包装、运输与贮存。 本标准适用于对混凝土结构进行加固修复的建筑结构胶。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。 GB/T 2568-1995 树脂浇铸体拉伸强度试验方法 GB/T 2569-1995 树脂浇铸体压缩强度试验方法 GB/T 2570-1995 树脂浇铸体弯曲强度试验方法 GB/T 2793-1995 胶粘剂不挥发物含量的测定 GB/T 2794-1995胶粘剂粘度的测定 GB/T 6329-1996 胶粘剂对接接头拉伸强度的测定 GB 7123.1-2002 胶粘剂适用期的测定方法 GB 7124-1986 胶粘剂拉伸剪切强度测定方法(金属对金属) GB 12007.7-1989 环氧树脂凝胶时间测定方法 3术语及定义 下列术语及定义适用于本标准。 3.1 粘贴加固型建筑结构胶(简写为ZT) 是指在粘贴钢板施工时,在混凝土及钢板表面采用刮涂工艺所用的建筑结构胶。 3.2 灌注加固型建筑结构胶(简写为GZ) 是指在粘贴钢板施工时,在混凝土与钢板缝隙间采用注入工艺所用的建筑结构胶。 4分类、型号及标记 4.1分类 建筑结构胶分为粘贴加固型(ZT)建筑结构胶和灌注加固型(GZ)建筑结构胶。 4.2 型号 建筑结构胶按施工环境分为常温固化型N(10℃~40℃)和低温固化型L(-5℃~15℃)两类。 4.3 标记 建筑结构胶的标记由分类代号、施工环境温度型号组成。 2

胶粘剂的基础知识

胶粘剂的定义和历史 定义:胶粘剂又称粘合剂,简称胶(bonding agent, adhesive),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的一层体积,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。能有效的将物料粘结在一起。 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多年后依然由粘合剂固定在一起。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。产量也有了飞跃发展。 胶粘剂的应用和分类 应用:电子,汽车,工业,化工,建筑业等各个领域都有用到胶粘剂。 分类:胶粘剂种类繁多,组分各异,有不同的分类方法。 1 按化学类型分类 无机胶粘剂(sauereisen的高温水泥) 有机胶粘剂:分为天然胶粘剂和合成胶粘剂 合成胶粘剂按化学成分主要分为:Epoxy, PU, Silicone, Acrylic, etc. 2 按物理形态分类 水基型:基料分散于水中形成水溶液或乳液,水挥发而固化。 溶液型:基料在可挥发溶剂中配成一定黏度的溶液,靠溶剂挥发而固化。 膏状和糊状:基料在可挥发溶剂中配成高黏度的胶粘剂,用于密封和嵌缝。 固体型:把热塑性合成树脂制成粒状或块状,加热熔融,冷却时固化。 膜状:将胶粘剂涂于基材上,呈薄膜状胶带 3 按固化方式分类 热固化:通过加热的方式使粘合剂发生聚合反应而固化,温度和时间根据不同的产品有很大区别。 湿气固化:与空气中的水汽发生聚合反应达到固化。 UV固化:光引发剂紫外光照射下,形成自由基或阳离子从而引发粘合剂的聚合反应而固化。厌氧固化:在隔绝空气的条件下,发生自由基聚合反应,空气存在会阻碍聚合反应。 催化固化:在催化剂作用下使粘合剂发生聚合反应达到固化。 4 按工艺分类 粘合剂(Adhesive):特殊有导电胶,导热胶,芯片的粘结。 密封剂(Sealant) 灌封胶(Potting & Encapsulation) 敷形涂敷(Conformal Coating) 底部填充胶(Underfill) 顶部包封(Glob Top) 5 按受力情况 (1)结构胶(2)非结构胶 常见胶粘剂的固化机理 1 环氧树脂(Epoxy) 固化机理:固化剂分两类:胺类及其衍生物,和酸酐类。 其中胺类固化剂是与高分子链中的环氧基发生开还聚合反应,酸酐类固化剂是与高分子链上的羟基发生酯化反应,最终都是形成三维网状结构。 常见的环氧树脂是:双酚A型最典型,线型甲酚型,酚醛环氧树脂等。

胶粘剂基本知识

一,胶粘剂的分类 二,1、按基体材料分:合成胶粘剂热固性树脂胶粘剂:环氧树脂胶,酚醛树脂胶,聚氨酯胶,氨基树脂胶,不饱和聚酯胶,有机硅树脂胶,杂环聚合物胶 三,热塑性树脂胶粘剂:丙烯酸酯胶,聚醋酸乙酯胶,聚乙烯醇胶 四,橡胶胶粘剂:氯丁橡胶,丁腈橡胶,聚硫橡胶,硅橡胶,丁苯橡胶 五,特种胶粘剂:热熔胶,密封胶,压敏胶,导电胶等 六,无机胶粘剂:磷酸盐胶粘剂,硅酸盐胶粘剂 七,天然胶粘剂:植物胶:淀粉胶、糊精胶、阿拉伯树胶和松香胶 八,动物胶:虫胶和皮骨胶 九,矿物胶:沥青胶、地蜡胶和硫磺胶 十,2、按应用分:结构胶、非结构胶和特种胶,其中,结构胶要求受力部件的胶接头承受应力和被粘物相当或接近。 十一, 十二,二,胶粘剂的组成 十三, 1 、胶粘剂:又称粘合剂、接着剂,将经过表面处理的两个或两个以上胶粘材料牢固地连接在一起,并且具有一定力学强度的化学性质。例如,环氧树脂、磷酸一氧化铜、白乳胶等。 十四,2、固体材料(基料):决定胶接头的主要物理化学力学性能。例如,环氧树脂和酚醛树脂等。 十五,3、固化剂: 十六,a) 固化:液体的胶粘剂通过物理化学方法变成固体的过程。物理方法有溶解挥发、乳液凝聚、熔融体冷却;化学方法使胶粘剂聚合成高分子物质。十七,b) 固化剂:固化过程所使用的化学物质。 十八,4、固化促进剂:能促进固化反应速度,缩短反应时间的化学物质,又称催化剂。 十九,5、增韧剂:能提高胶粘剂固化物的韧性,主要是酯类和弹性化合物。二十,6、填料:能提高接头的力学强度。 二十一,7、其它辅助材料:着色剂、溶剂(稀释剂)、防老剂和偶联剂等。二十二, 二十三,三,胶粘剂的选择 二十四,1、选择胶粘剂的原则 二十五,(1)考虑胶接材料的种类性质大小和硬度; 二十六,(2)考虑胶接材料的形状结构和工艺条件; 二十七,(3)、考虑胶接部位承受的负荷和形式(拉力、剪切力、剥离力等);二十八,(4)考虑材料的特殊要求如导电导热耐高温和耐低温。 二十九,2、胶接材料的性质 三十,(1)金属:金属表面的氧化膜经表面处理后,容易胶接;由于胶粘剂

建筑胶粘剂综述

建筑结构胶粘剂综述 1.胶粘剂用途的分类: (1)结构型胶粘剂(2)非结构型胶粘剂(3)特种胶粘剂。 2.结构型胶粘剂优点(本文主要讲建筑结构胶粘剂) (1)不需要破坏基体材料即可实现结构粘接(无需钻孔;不会出现焊接金属时 热变形)。 (2)可以粘接不同材料,避免化学腐蚀。 (3)适合几何面的粘接,结构设计更具有灵活性。 (4)在局部位置应力分布均匀,避免应力集中(从而提高抗疲劳性) (5)表面更平整美观。与其它类型的胶粘剂相比,结构性胶粘剂具有最高的承力卓越的耐环境性和耐化学性通常百分百的固含量(无需处理溶剂排放问题)。 (6)具有不同的固化速度和性能,选择灵活。 (7)结构型胶黏剂固话过程不可逆,从而可提供卓越的耐温性和耐溶剂性。 (8)结构型胶粘剂的固化过程不需要空气和潮气因此具有无限固话深度。 图一(各类型胶强度性能) 不同类型的胶粘剂具有明显不同的承载能力(强度);从我们熟悉的技术(例如:常用于胶带的压敏胶粘剂)到各种液体胶粘剂技术(例如:热熔胶);环氧树脂胶通常是强度最高的胶粘剂。本图表只涉及了承载能力;非结构型胶粘剂具有便利性和负载隔离功能等性能。本文将主要介绍结构型胶粘剂。在各种类型的胶粘剂中,结构型胶粘剂的承载能力最高。

3.结构型胶粘剂的种类及其性能标准: 一般把结构胶粘剂定义为在室温下粘接金属和测试时可承受1000psi的剪切强度。通常可以分为环氧树脂胶;聚氨酯结构型胶粘剂;丙烯酸酯结构型胶粘剂;氢基丙烯酸树脂胶黏剂。 (1)丙烯酸酯结构型胶粘剂 用于塑料上通常具有最高的粘接强度,且可用于金属材料的粘接,包括许多油性金属。但是,丙烯酸酯结构型胶粘剂的抗振动/冲击性可能会比环氧树脂胶稍低(因此具有较低的抗疲劳性),且在极端温度条件下具有稍低的性能。丙烯酸树脂胶粘剂用于许多塑料和橡胶材料上通常具有良好的剪切强度(但可能需要使用底涂剂);但具有较高的刚性,且显示出较低的抗剥离性和抗冲击性。 (2)聚氨酯结构型胶粘剂 通常具有非常好的灵活性,但其强度较低。相对来说,聚氨酯结构型胶粘剂比较适用于塑料和橡胶材料的粘接,且价格低于其他类别的结构型胶粘剂。 (3)环氧树脂胶 环氧树脂胶的性能最广泛,且用于金属材料的粘接时具有最佳的整体性能。 耐腐蚀性,电绝缘性,耐水性和耐油性等。和其他高分子材料及填料的混溶性好,便于改性。树脂胶通常用于硬件的粘接,具有易碎性。且最适用于应力相对较低且无冲击的应用。 结构型胶粘剂系列性能对比(图二) 综上所述:环氧树脂胶和丙烯酸酯搭接剪切性能比较高,但是俩种胶比较抗冲击性和剥离强度耐温耐腐蚀性来讲的话。环氧树脂胶水是最适用不锈钢螺杆和FRP管构件节点之间的连接的。 环氧树脂胶又分为单组分环氧树脂胶和双组分环氧树脂胶,与其它胶水工艺性能比较如下图:

单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理剖析

单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理 1.湿固化机理: 湿固化型聚氨酯胶粘剂中含有活泼的NCO基团,当暴露于空气中时能与空气中的微量水分子发生反应;粘接时,它能与基材表面吸附的水以及表面存在羟基大呢感活性氢基团发生化学反应,生成脲键结构。因此湿固化型聚氨酯胶粘剂固化后的胶层组成是聚氨酯胶粘剂—聚脲结构。 2.软木用聚氨酯胶: 将以NCO为端基的聚氨酯胶粘剂应用于软木碎屑的粘接,由林产化工厂于软木碎屑中加入胶粘剂,混合均匀,加热压制成型,制成软木板材、片材等制品,用作保温、隔音等材料,其特点是耐水、防腐蚀。该胶粘剂是聚氨酯湿固化胶粘剂和密封剂的基础粘料,若对配方稍加调整,亦即加入一定比例的三官团的聚氧化丙烯三醇(如N-330),制成的NCO端基的预聚体胶粘剂即可作为下列材料的粘料(基料): (1)聚氨酯浇注型橡胶的基料; (2)建筑用聚氨酯防水材料的粘料; (3)田径运动场地用聚氨酯橡胶跑道(塑胶跑道)胶面层的粘料; (4)聚氨酯密封胶粘剂的粘料。 该胶粘剂还可用于聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫等的粘接,使用方便,无公害,受到用户欢迎。 3.配方 3.1配方1: 聚氧化丙烯多元醇(M=3000) 51份 MDI 26份 TDI(80/20) 8.7份 1,4-丁二醇 4.1份 将上述四组分原料混合,在80℃反应3h后,降温,用10份二甲苯稀释,制得NCO含量约7.3%的预聚体。该预聚体可作为弹性基材的胶粘剂。具有耐水、柔韧性好、强度高等优点。胶膜的拉伸强度可达43.1MPa,伸长率360%,在80℃热水中浸泡7天后仍能保持较好的强度。 3.2配方2: 聚氧化丙烯三醇(M=6000) 400份 聚氧化丙烯二醇(4/=2000) 1000份 MDI 315份 氢化萜烯酚醛树脂 180份 按以上配方原料制成预聚体,再加人气相法二氧化硅、滑石粉等填料以及增塑剂、叔胺和有机锡类催化剂,制成含填料的预聚体。 按HDI缩二脲1610份、r-巯丙基三甲氧基硅烷40份、二甲基硅烷427份、二甲基哌嗪1.3份制成硅烷化合物。 单组分聚氨酯胶粘剂按预聚体:硅烷化合物:萜烯增粘剂=271:6:70(质量份数)混合配制。用于玻璃-帆布、铝-铝、冷轧钢-冷轧钢的粘接。

胶粘剂的种类及应用

胶粘剂的种类及应用 胶粘剂在我们生活比较常见,在生活中有着不可忽视的影响,胶粘剂有哪些种类呢?下面就一起来看看吧 聚丙烯酸树脂: 主要用于生产压敏胶粘剂,也用于纺织和建筑领域。近年来,国内企业从国外引进数条压敏胶粘制品生产流水线,推动了国内聚丙烯酸树脂生产技术的发展。 聚氨酯胶粘剂: 能粘接多种材料,粘接后在低温或超低温时仍能保持材料理化性质,主要应用于制鞋、包装、汽车、磁性记录材料等领域。近几年,国内聚氨酯胶粘剂年产量以平均30%的速度增长。国内现约有170家工厂在生产100多种不同规格的此类胶粘剂。 热熔胶粘剂: 根据原料不同,可分为EVA热熔胶、聚酰胺热熔胶、聚酯热熔胶、聚烯烃热熔胶等。目前国内主要生产和使用的是EVA热熔胶。聚烯烃系列胶粘剂主要原料是乙烯系列、SBS、SIS共聚体。 环氧树脂胶粘剂: 可对金属与大多数非金属材料之间进行粘接,广泛用于建筑、汽车、电子、电器及日常家庭用品方面。国内生产环氧树脂胶粘剂工厂有100多家,分布较分散,年产量约为1万吨。 有机硅胶粘剂:

是一种密封胶粘剂,具有耐寒、耐热、耐老化、防水、防潮、伸缩疲劳强度高、永久变形小、无毒等特点。近年来,此类胶粘剂在国内发展迅速,但目前我国有机硅胶粘剂的原料部分依靠进口。 合成胶粘剂: 主要用于木材加工、建筑、装饰、汽车、制鞋、包装、纺织、电子、印刷装订等领域。目前,我国每年进口合成胶粘剂近20万吨,品种包括热熔胶粘剂、有机硅密封胶粘剂、聚丙烯酸胶粘剂、聚氨酯胶粘剂、汽车用聚氯乙烯可塑胶粘剂等。同时,每年出口合成胶粘剂约2万吨,主要是聚醋酸乙烯、聚乙烯酸缩甲醛及压敏胶粘剂。 木材加工用胶粘剂: 用于中密度纤维板、石膏板、胶合板和刨花板等。 建筑用胶粘剂: 主要用于建筑工程装饰、密封或结构之间的粘接。随着建筑行业发展,高层建筑、室内装饰的发展需要,建筑用胶粘剂用量急剧增加。我国建筑用胶粘剂消费量约60万吨以上。但专家认为,我国此类胶粘剂的产品结构需调整。在国内,建筑装饰用胶粘剂如聚醋酸乙烯、聚丙烯酸、VAE乳液等基本上可满足需要,但建筑用密封胶粘剂、结构胶粘剂还需部分从国外进口。 密封胶粘剂: 主要用于门、窗及装配式房屋预制件的连接处。过去用桐油与石灰拌制后作为密封剂,现在规定两层以上楼房必须用合成胶粘剂。高档密封胶粘剂为有机硅及聚氨酯胶粘剂,中档的为氯丁橡胶类胶粘

氰基丙烯酸酯

氰基丙烯酸酯胶粘剂 1.概述 a-氰基丙烯酸酯胶粘剂系引人注目的一类结构型胶粘剂。它是美国Eastman公司在1955年合成乙烯类化合物时偶然发现的。1959年,美国Eastman·Kodak公司开始生产营销。因其化学活性很大,在极短时间内,甚至几秒钟内,即可固化胶接,因而被誉为瞬干胶粘剂。 最初生产的a-氰基丙烯酸酯为a-氰基丙烯酸甲酯,其牌号为Eastman910,后Eastman公司开发了系列产品如Eastman910FS、Eastman910EM、Eastman910HMT等。 目前,世界范围内销售2500~3000吨的各种氰基丙烯酸酯胶粘剂。其中90%以上为氰基丙烯酸乙酯,因其兼有优良的胶接性、较长的贮存期和较高的生产率等优点。 世界范围内有6家主要的氰基丙烯酸酯生产公司,它们是美国的The Loctite Corporation和National Starch(Permabond),德国的Henkel AKG,日本的东亚合成化学工业公司、住友化学工业公司和Alpha Techno. 中国从60年代开始研制氰基丙烯酸酯胶粘剂。1979年以前,发展缓慢,产量每年约为10吨以下。产品有a-氰基丙烯酸乙酯(502胶)和少量的a-氰基丙烯酸甲酯(501胶)、a-氰基丙烯酸丁酯(医用,504胶)。 1979年以后发展较快,研制生产单位有30多家,主要有北京化工厂、浙江黄岩有机化工厂、山东省禹王实业总公司禹城化工等。1993

年生产量约400吨。西安化工研究所从事该方面的研制、开发工作,兼有小批量生产。 2.制法 现在工业上广泛采用的生产方法是将相应的氰乙酸酯与甲醛发生加成缩合反应,继而加热解聚制得a-氰基丙烯酸酯。 在制造过程可用邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯作增速剂;可用聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚氰基丙烯酸酯或纤维素衍生物等作增粘剂。氰基丙烯酸酯单体极易聚合,故于生产和制品贮存过程中必须加入阻聚剂或稳定剂。 阻聚剂可分阴离子和游离基阻聚剂两类。前者有偏磷酸、马来酸、马来酸酐、烷基磺酸、五氧化二磷、氯化铁(Ⅲ)、氧化锑、2,4,6-三硝基苯酚、硫醇、烷基硫酰、烷基砜、烷基亚砜、亚硫酸烷基酯、磺内酯、二氧化硫和三氧化硫等。 后者有对苯二酚、邻苯二酚及上述化合物的衍生物。一般制品中含有0.001~0.01%二氧化硫、0.05%对苯二酚、3~4%增塑剂和3~10%增粘剂。 3.性能 瞬干胶之所以发展迅速是由于它具有一系列独特的优点,其主要有: (1)使用方便。它为单组分、无溶剂胶粘剂,勿需外加催化剂,勿需加热、加压,即可在室温下几分钟,甚至几秒钟内固化,便于自动化流水线上使用。被粘体表面不需经特殊处理。

建筑结构胶黏剂技术及发展趋势

建筑结构胶黏剂技术及发展趋势 李福志 (中国人民解放军空军第九五零八厂武汉430000) 1建筑结构胶 建筑结构胶就是应用于建筑行业中将建筑材料粘接,并且能够承受较大外力作用的结构型胶黏剂。它广泛应用在建筑物加固如房屋、水库、大坝、道路、桥梁等方面,可单独使用或采用粘—铆、粘—焊或粘—铆—焊等连接方式,使建筑物更牢固,性能更全面,从而达到加固、密封、修复改造的目的。根据不同的应用状态、部位、受力状况,建筑结构胶分为以下几大类。 1.1粘钢结构胶 就是用建筑结构胶将钢板直接粘在受损的混凝土结构件上,使钢板承受由混凝土传递的力,达到加固的目的。它是建筑结构胶中的最重要品种之一,国家规范中的建筑结构胶的性能指标主要是指粘钢结构胶,对该胶的粘接强度有相当高的要求。如钢对钢的剪切强度要求≥18MPa,抗拉强度大于38MPa,钢对混凝土压剪强度≥ 6MPa(混凝土破坏)等。在胶的性能上要求黏度适中、不流淌、操作方便、耐介质、耐老化性能好。 1.2粘钢灌注胶 它是采用三重联接加固方式中将建筑结构胶注入围住混凝土钢板与混凝土间隙中将钢板和混凝土粘住的一种建筑结构胶,它对胶粘接强度要求比粘钢胶低一些,如钢对钢,拉力机测试要求抗剪强度大于15MPa,抗压强度大于30MPa。钢对混凝土压剪强度大于6MPa(混凝土破坏),就可以了。其它性能指标主要是可灌性好,密实性强,黏度较低, 适用期要稍长。其它如耐介质,耐老化也都和粘钢胶一样。 1.3植筋胶 它主要用于将钢筋或螺栓,植(裁)在混凝土孔洞中,用植筋胶将钢筋或螺栓固定,使之承受强大的拉拨力。它的主要性能指标是胶接强度大于钢筋或螺栓的屈服强度。即拉拨钢筋或螺栓时,钢筋或螺栓拉伸变形直至断裂,而植(裁)在孔洞中的钢筋或螺栓不被拨出来。其它要求是固化速度快,黏度稍高,不易流淌,使用方便。目前有一种玻璃管状值筋胶,效果较好。它是由内外两支玻璃管组成,内管装固化剂,密封放在外管内,外管装树脂,填料等,也需密封。使用时,将合适规格的植筋胶管放入钻好的孔洞中,然后电锤反向钻头将玻管击碎,使树脂和固化剂混合均匀。然后植(裁)入钢筋或螺栓,待固化后即可。它具有效率高,使用最简单方便,不用配胶,性能可靠。不过价格比散装的稍高,规格也较多,要选择应用。 1.4灌缝结构胶

单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理

单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理 单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理 湿固化型聚氨酯胶 1.湿固化机理:湿固化型聚氨酯胶粘剂中含有活泼的NCO基团,当暴露于空气中时能与空气中的微量水分子发生反应;粘接时,它能与基材表面吸附的水以及表面存在羟基大呢感活性氢基团发生化学反应,生成脲键结构。因此湿固化型聚氨酯胶粘剂固化后的胶层组成是聚氨酯胶粘剂—聚脲结构。 2.软木用聚氨酯胶:将以NCO为端基的聚氨酯胶粘剂应用于软木碎屑的粘接,由林产化工厂于软木碎屑中加入胶粘剂,混合均匀,加热压制成型,制成软木板材、片材等制品,用作保温、隔音等材料,其特点是耐水、防腐蚀。该胶粘剂是聚氨酯湿固化胶粘剂和密封剂的基础粘料,若对配方稍加调整,亦即加入一定比例的三官团的聚氧化丙烯三醇(如N-330),制成的NCO端基的预聚体胶粘剂即可作为下列材料的粘料(基料): (1)聚氨酯浇注型橡胶的基料; (2)建筑用聚氨酯防水材料的粘料; (3)田径运动场地用聚氨酯橡胶跑道(塑胶跑道)胶面层的粘料; (4)聚氨酯密封胶粘剂的粘料。 该胶粘剂还可用于聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫等的粘接,使用方便,无公害,受到用户欢迎。 3.配方1:聚氧化丙烯多元醇(M=3000) 51份 MDI 26份 TDI(80/20) 8.7份 1,4-丁二醇 4.1份 将上述四组分原料混合,在80℃反应3h后,降温,用10份二甲苯稀释,制得NCO含量约7.3%的预聚体。该预聚体可作为弹性基材的胶粘剂。具有耐水、柔韧性好、强度高等优点。胶膜的拉伸强度可达43.1MPa,伸长率360%,在80℃热水中浸泡7天后仍能保持较好的强度。 配方2:聚氧化丙烯三醇(M=6000) 400份 聚氧化丙烯二醇(4/=2000) 1000份

氰基丙烯酸酯类伤口快速胶粘剂研究进展

氰基丙烯酸酯类伤口快速胶粘剂研究进展[1657] 前言 伤口快速胶粘剂,是一种医用胶粘剂,而医用胶粘剂又可为两大类:一是适于粘连骨骼等 的硬组织胶粘剂,如甲基丙烯酸甲酯骨水泥;另一类是适于粘接皮肤、脏器、神经、肌肉、血管、粘膜等的软组织胶粘剂。一般采用α-氰基丙烯酸酯类为医用化学合成型胶(α-cyanoacrylate)或纤维蛋白生物型胶(fibringlue),如WBA生物胶粘剂。纤维蛋白生物型胶是从异体或自体血液中产生的,它富含纤维蛋白原和因子Ⅷ,对脆弱拟杆菌、大肠杆菌和金葡杆菌等有杀菌作用。耳鼻喉科专家们把这种蛋白胶用于各种动物和人的伤口上,结果令人满意。但是使用异体血制的蛋白胶有传染肝炎和爱滋病的可能性。自体血产品较安全,但不适合急症医治需要,因为要临时从伤员自己身上抽血制取纤维蛋白生物 胶再来粘合自己的伤口,这是很难做到的[2]。并且纤维蛋白生物胶粘合速度慢、强度不高,不适合紧急治疗,因而人们把注意力放在氰基丙烯酸酯类胶粘剂的研究上。 1 氰基丙烯酸酯类胶粘剂的历史发展 1959年美国发明了Eastman910粘接剂(α-氰基丙烯酸甲酯)[3],它具有对玻璃、五金、橡胶、塑料等材料的快速粘连作用。Coover等人[4]发现它能粘结生物组织、被作为一类新型医用胶粘剂使用。20世纪60年代初生物粘接剂风靡一时,在动物实验和临床应用中取得了丰硕成果]。但到70年代中期,世界各国对它的兴趣有所减弱,主要原因唯恐引起癌症。但20多年来,数以千万计的病例还没有发现产生肿瘤的后果。因此,目前国内外对医用胶粘剂的研究又活跃起来。在临床应用方面,氰基丙烯酸酯类胶粘剂用于闭合创口、皮肤移植、管腔器官连接以及肝、肾、肺、脾、胰、胃肠道等损伤的止血。此外,眼科、骨科、口腔科都广泛地使用了氰基丙烯酸酯类胶粘剂。氰基丙烯酸酯类胶粘剂主要成分是长链酯单体,用于组织后,在室温下就能形成一层薄膜覆盖伤口。早期产品有引起局部炎症和骨

聚氨酯胶粘剂制备工艺技术

1、一种新型水性双组份聚氨酯胶黏剂用丙烯酸改性树脂及包含该树脂的聚氨酯胶黏剂 2、耐高温油墨用聚氨酯胶黏剂的制备方法 3、一种阻燃耐水聚氨酯胶粘剂及其制备方法 4、无溶剂型双组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法 5、耐高温水性聚氨酯胶黏剂的制备方法 6、一种豆油醇解物聚氨酯胶粘剂的生产方法 7、一种用于橡胶地砖的聚氨酯胶粘剂的制备方法 8、聚氨酯胶粘剂 9、聚氨酯胶辊 10、一种干式复合聚氨酯胶粘剂及其制造方法 11、一种鞋用聚氨酯胶黏剂及其制备方法 12、纳米聚氨酯胶粘剂及其制备工艺 13、一种聚氨酯胶粘剂粘贴墙体保温装饰一体化板材施工方法 14、一种圆织机梭子专用聚氨酯胶轮 15、一种纳米粒子改性的聚氨酯胶黏剂及其制备方法 16、双组份改性无水聚氨酯胶 17、冷轧用聚氨酯胶辊表面破损修复方法 18、一种用于复合软包装的水性聚氨酯胶粘剂的制备方法 19、一种水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法 20、改性聚氨酯及水性聚氨酯胶粘剂组合物 21、一种用于人造草坪背胶的蓖麻油改性聚氨酯胶粘剂组合物 22、一种单组份高固含量水性聚氨酯胶粘剂的制备方法 23、一种RFID天线基材用水性聚氨酯胶粘剂 24、一种双组份聚氨酯胶粘剂的制备方法 25、聚氨酯输送带用乳液型水性聚氨酯胶黏剂及其合成方法 26、环保型低成本聚氨酯胶粘剂生产方法 27、低游离MDI单体双组份无溶剂聚氨酯胶粘剂 28、一种高强度耐黄变弹性聚氨酯胶及其制备方法和应用 29、一种酚醛树脂-聚氨酯胶粘剂的制备方法 30、一种有机蒙脱土改性双组份聚氨酯胶粘剂及其制备方法 31、一种长寿聚氨酯胶轮 32、植珠用水性聚氨酯胶黏剂及其制备方法 33、聚氨酯胶粘剂的制备方法 34、一种水性聚氨酯胶粘剂及其制造方法 35、一种双组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法和应用 36、可常规喷涂风机叶片用聚氨酯胶衣组合物及其制备方法 37、阻燃及耐碱聚氨酯胶粘剂的制备方法 38、一种鞋用聚氨酯胶粒的配方 39、一种溶剂型双组份聚氨酯胶黏剂及其制备方法 40、一种双组份聚氨酯胶及其制备方法 41、聚氨酯胶专用纳米碳酸钙的制备方法 42、一种单组份聚氨酯胶黏剂及其制备方法 43、室外聚氨酯胶黏剂

聚氨酯胶黏剂总结

聚氨酯胶黏剂 一、聚氨酯胶黏剂的特性【26】 1、聚氨酯胶粘剂中含有强极性和化学活泼性的异氰酸酯基(-NCO)和氨酯基(-NHCOO-),与含有活泼氢的材料,如泡沫塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料和金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有优良的化学粘合力。而聚氨酯与被粘合材料之间产生的氢键作用使分子内力增强,会使粘合更加牢固。 2、调节聚氨酯树脂的配方可控制分子链中软段与硬段的比例以及结构,制成不同硬度和伸长率的胶粘剂。其粘合层从柔性到刚性可任意调节,从而满足不同材料的粘接。 3、聚氨酯胶粘剂可加热固化也可室温固化。粘合工艺简便,操作性能良好。 4、聚氨酯胶粘剂固化时一般没副反应产生,因此不易使粘合层产生缺陷。 5、多异氰酸酯胶粘剂能溶于几乎所有有机溶剂中,而且异氰酸酯的分子体积小,易扩散,因此多异氰酸酯胶粘剂能渗入被粘材料中,从而提高粘附力。 6、多异氰酸酯胶粘剂粘接橡胶和金属时,不但粘合牢固而且能使橡胶和金属之间形成软硬过渡层,因此这种粘合应力小,能产生更优良的耐疲劳性。 7、聚氨酯胶粘剂的低温和超低温性能超过所有其他类型的胶粘剂。其粘合层可在-196℃(液氮温度),甚至在-253℃(液氢温度)下使用。 8、聚氨酯胶粘剂具有良好的耐磨、耐水、耐油、耐溶剂、耐化学药品、耐臭氧以及耐细菌等性能。 然而,聚氨酯胶粘剂也有缺点,在高温高湿下易水解而降低粘合强度。 二、聚氨酯的结构 目前复合薄膜用胶粘剂用量最大的是聚氨酯胶粘剂,90%以上的软包装袋用复合膜采用了聚氨酯胶粘剂【3】。 聚氨酯(PU)胶黏剂是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团(—NHCOO—)或异氰酸酯基(—NCO)的胶黏剂【1】。与含有活泼氢的材料,如泡沫塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料和金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有着优良的化学黏合力【2】。 聚氨酯树脂的结构对其性能起决定性作用。聚氨酯是一种由软硬段镶嵌而成的线性有机聚合物,其结构如下所示【3】: ~软段~硬段~软段~硬段~软段~ 聚氨酯树脂的软段由一般由聚醚、聚酯等低聚物多元醇构成,这类多元醇的分子量通常约为600~3000。一般来说,用于制备胶粘剂的聚氨酯树脂的硬/软段比例都较低,其性能也主要由软段决定。聚氨酯的硬段由多异氰酸酯和小分子扩链剂生成的异氰酸酯基、氨基甲酸酯基,及异氰酸酯与水或胺类扩链剂产生的脲基【4】,对材料的力学性能有重要影响,尤其是拉伸强度、硬度和抗撕裂强度等性能。结构如下图所示。

建筑结构胶种类和使用

建筑结构胶综述 1.胶粘剂的概述 1、1概述:胶粘剂又称粘合剂、粘结剂,就是一种具有优良粘合性能的物质。它能在两种物体表面之间形成薄膜,使之粘结在一起,其形态通常为液态与膏状。胶粘剂的应用领域非常广泛,涉及建筑、包装、航天、航空、电子、汽车、机械设备、医疗卫生、轻纺等国民经济的各个领域。 1、2发展历史 1、2、1早在数千年之前人类就已经开始使用粘土与淀粉以及松香当作胶粘剂来使用。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。 1、2、2秦俑博物馆中出土的大型彩绘铜车马的制造中,用了磷酸盐无机胶黏剂。

1、2、3 公元前2000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,足见中国胶结技术之高超。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,与合成高分子材料的产量比较,胶黏剂只占第五位,但年增长速度则居第一。目前,胶黏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。 1、2、4 汽车结构件粘接

1、2、5 粘结剂在航天领域的使用,由原来的非结构件到结构件再到受力件甚至整个机体运用的越来越广泛。 2、胶粘剂的组成与分类 2、1 胶粘剂的组成 胶粘剂一般多为有机合成材料,通常就是由粘结料、固化剂、增塑剂、稀释剂及填充剂与改性材料等原料经配制而成。 粘结料:粘结料也称粘结物质,就是胶粘剂中的主要成分,它对胶粘剂的性能, 如胶结强度、耐热性、韧性、耐介质性等起决定作用。 固化剂:固化剂就是促使粘结料进行化学反应,加快胶粘剂固化产生胶结强度的一种物质。 增塑剂: 增塑剂也称增韧剂,它主要就是可以改善胶粘剂的韧性,提高胶结接头的抗剥离、抗冲击能力以及耐寒性等。 稀释剂:稀释剂也称溶剂,主要对胶粘剂起稀释分散、降低粘度的作用,使其便于施工,并能增加胶粘剂与被胶粘材料的浸润能力,以及延长胶粘剂的使用寿命。填充剂:填充剂也称填料,一般在胶粘剂中不与其她组分发生化学反应。其作用就是增加胶粘剂的稠度,降低膨胀系数,减少收缩性,提高胶结层的抗冲击韧性与

单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理

单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理 单组分胶粘剂配方和合成机理 湿固化型胶 1.湿固化机理:湿固化型胶粘剂中含有活泼的NCO基团,当暴露于空气中时能与空气中的微量水分子发生反应;粘接时,它能与基材表面吸附的水以及表面存在羟基大呢感活性氢基团发生化学反应,生成脲键结构。因此湿固化型胶粘剂固化后的胶层组成是胶粘剂—聚脲结构。 2.软木用胶:将以NCO为端基的胶粘剂应用于软木碎屑的粘接,由林产化工厂于软木碎屑中加入胶粘剂,混合均匀,加热压制成型,制成软木板材、片材等制品,用作保温、隔音等材料,其特点是耐水、防腐蚀。该胶粘剂是湿固化胶粘剂和密封剂的基础粘料,若对配方稍加调整,亦即加入一定比例的三官团的聚氧化丙烯三醇(如N-330),制成的NCO端基的预聚体胶粘剂即可作为下列材料的粘料(基料): (1)浇注型橡胶的基料; (2)建筑用防水材料的粘料; (3)田径运动场地用橡胶跑道(塑胶跑道)胶面层的粘料; (4)密封胶粘剂的粘料。 该胶粘剂还可用于泡沫、聚苯乙烯泡沫等的粘接,使用方便,无公害,受到用户欢迎。 3.配方1:聚氧化丙烯多元醇(M=3000) 51份 MDI 26份 TDI(80/20) 8.7份 1,4-丁二醇 4.1份

将上述四组分原料混合,在80℃反应3h后,降温,用10份二甲苯稀释,制得NCO含量约7.3%的预聚体。该预聚体可作为弹性基材的胶粘剂。具有耐水、柔韧性好、强度高等优点。胶膜的拉伸强度可达43.1MPa,伸长率360%,在80℃热水中浸泡7天后仍能保持较好的强度。 配方2:聚氧化丙烯三醇(M=6000) 400份 聚氧化丙烯二醇(4/=2000) 1000份 MDI315份 氢化萜烯酚醛树脂180份 按以上配方原料制成预聚体,再加人气相法二氧化硅、滑石粉等填料以及增塑剂、叔胺和有机锡类催化剂,制成含填料的预聚体。 按HDI缩二脲1610份、r-巯丙基三甲氧基硅烷40份、二甲基硅烷427份、二甲基哌嗪1.3份制成硅烷化合物。 单组分胶粘剂按预聚体:硅烷化合物:萜烯增粘剂=271:6:70(质量份数)混合配制。用于玻璃-帆布、铝-铝、冷轧钢-冷轧钢的粘接。 配方3:高活性聚醚多元醇(M=5500) 2556份 PAPI(平均官能团度2.1) 5108份 苯乙烯568份 丙烯腈568份 高活性聚醚多元醇与PAPI于100℃反应,制得预聚体,于此预聚体中,要3h内慢慢加人苯乙烯和丙烯腈的混合液,并每隔1h 添加28份偶氮二异丁腈(ABIN),最后再反应2h,并于120℃减压抽除未反应单体,制得产品粘度为6000Pa·s,外观为浅褐色不透明的粘稠液,NCO含量为12.9%。 称取上述预聚体100份,加入20份炭黑、2.5份惰性填料,制成湿固化接枝型单组分胶粘剂,其剪切强度达8MPa,而且有触变性。而未接枝的胶粘剂,其剪切强度为5MPa,外观为自由流动的粘稠液。 配方4 :聚醚多元醇(M=2800) 200份

胶粘剂基本知识

一,胶粘剂得分类 1、按基体材料分:合成胶粘剂热固性树脂胶粘剂:环氧树脂胶,酚醛树脂胶,聚氨酯胶,氨基树脂胶,不饱与聚酯胶,有机硅树脂胶,杂环聚合物胶 热塑性树脂胶粘剂:丙烯酸酯胶,聚醋酸乙酯胶,聚乙烯醇胶 橡胶胶粘剂:氯丁橡胶,丁腈橡胶,聚硫橡胶,硅橡胶,丁苯橡胶特种胶粘剂:热熔胶,密封胶,压敏胶,导电胶等 无机胶粘剂:磷酸盐胶粘剂,硅酸盐胶粘剂 天然胶粘剂:植物胶:淀粉胶、糊精胶、阿拉伯树胶与松香胶 动物胶:虫胶与皮骨胶 矿物胶:沥青胶、地蜡胶与硫磺胶 2、按应用分:结构胶、非结构胶与特种胶,其中,结构胶要求受力部件得胶接头承受应力与被粘物相当或接近。 二,胶粘剂得组成 1、胶粘剂:又称粘合剂、接着剂,将经过表面处理得两个或两个以上胶粘材料牢固地连接在一起,并且具有一定力学强度得化学性质。例如,环氧树脂、磷酸一氧化铜、白乳胶等。 2、固体材料(基料):决定胶接头得主要物理化学力学性能。例如,环氧树脂与酚醛树脂等。 3、固化剂: a)固化:液体得胶粘剂通过物理化学方法变成固体得过程。物理方法有溶解挥发、乳液凝聚、熔融体冷却;化学方法使胶粘剂聚合成高分子物质。 b)固化剂:固化过程所使用得化学物质。

4、固化促进剂:能促进固化反应速度,缩短反应时间得化学物质,又称催化剂。 5、增韧剂:能提高胶粘剂固化物得韧性,主要就是酯类与弹性化合物。 6、填料:能提高接头得力学强度。 7、其它辅助材料:着色剂、溶剂(稀释剂)、防老剂与偶联剂等。 三,胶粘剂得选择 1、选择胶粘剂得原则 (1)考虑胶接材料得种类性质大小与硬度; (2)考虑胶接材料得形状结构与工艺条件; (3)、考虑胶接部位承受得负荷与形式(拉力、剪切力、剥离力等);(4)考虑材料得特殊要求如导电导热耐高温与耐低温。 2、胶接材料得性质 (1)金属:金属表面得氧化膜经表面处理后,容易胶接;由于胶粘剂粘接金属得两相线膨胀系数相差太大,胶层容易产生内应力;另外金属胶接部位因水作用易产生电化学腐蚀。 (2)橡胶:橡胶得极性越大,胶接效果越好。其中丁腈氯丁橡胶极性大,胶接强度大;天然橡胶、硅橡胶与异丁橡胶极性小,粘接力较弱。另外橡胶表面往往有脱模剂或其它游离出得助剂,妨碍胶接效果。 (3)木材:属多孔材料,易吸潮,引起尺寸变化,可能因此产生应力集中。 另外,抛光得材料比表面粗糙得木材胶接性能好。 (4)塑料:极性大得塑料其胶接性能好。 (5)玻璃:玻璃表面从微观角度就是由无数部均匀得凹凸不平得部分组成、使用湿润性好得胶粘剂,防止在凹凸处可能存在气泡影响、另外,玻璃就是以

建筑结构胶黏剂

建筑结构胶黏剂 1建筑胶黏剂的简介 (1) 2 胶黏剂的分类 (2) 2.1 按应用场所分类 (2) 2.2 按主要用途分类 (2) 2.3 按固化情况分类 (3) 2.4按粘接基材分类 (3) 2.5按应用领域分类 (3) 2.6按建筑结构爱胶功能性质分类 (4) 3胶黏剂的组成 (4) 3.1主体粘料 (4) 3.1.1环氧树脂及其改性物 (4) 3.1.2丙烯酸树脂及其改性物 (5) 3.1.3聚氨酯胶黏剂 (6) 3.1.4有机硅树脂及其化合物 (6) 3.2 固化剂 (7) 3.2.1 有机胺类固化剂 (7) 3.2.2 多硫醇固化剂 (9) 3.3.3 聚酰胺固化剂 (9) 3.3.4 酚醛树脂 (9) 3.3.5 聚硫橡胶 (9) 3.3.6 聚氨酯 (10) 3.3.7 其他固化剂 (10) 3.4增韧剂 (10) 3.4.1 液体聚硫橡胶增韧剂 (10) 3.4.2 丁腈橡胶增韧剂 (10) 3.4.3聚氨酯增韧剂 (11) 3.4.4尼龙增韧剂 (11) 3.4.5热塑性高分子增韧剂 (11) 3.4.6其他增韧剂 (11) 4其他组分 (12) 4.1稀释剂组分 (12) 4.2触变剂 (12) 4.3偶联剂 (12) 4.4填充剂 (13) 5市售环氧树脂型号及价格 (13) 6实验仪器及检测 (15) 1建筑胶黏剂的简介 建筑结构胶黏剂的定义为:应用于各种建筑物、结构及构件,对其进行加固、补强、修复、粘结的,具有较高粘结强度及良好综合性能的新型胶种,可称之为建筑结构胶黏剂。在建筑施工中,相比于传统的连接加固法有很多的优势:

①用合成树脂胶黏剂黏结,加固构件,比一般的铆、焊受力均匀,材料不会产生应力集中的现象,使之更加耐疲劳,尤其能更好的保证构件的整体性和提高抗裂性,而整体性在某种程度上关系着构件的承载能力和稳定性; ①结构胶黏剂可以将不同性质的建筑材料牢固的黏结起来,也是传统材料无法比拟的; ①使用胶黏剂施工,工艺简单,可以大大缩短工期,往往1~2天或者更短的时间就可以完成,尤其是在一些固件加固方面,可以修复加固一些传统方法无法加固的构件;对于某些重要军事工程、交通设施的应急修复与加固、灾害中的紧急处理具有重要意义; ①结构胶黏剂具有很好的物理机械性能,结构本身的强度大大超过混凝土的强度;黏结性能也很好,耐水、耐介质、耐老化性能优异,能满足各种要求;在施工中还可以提高效率、降低成本、节约能源等; ①建筑结构胶在新型复合建材和各种功能建材的制造中有着重要的作用; ①结构胶的广泛应用利于环境保护,减少污染以及资源的再生利用和循环使用。 这许多的优点使建筑结构胶黏剂在国内外得到飞速发展。 2 胶黏剂的分类 2.1 按应用场所分类 (1)粘钢加固胶 按设计要求以黏结钢板于构件上进行加固补强的胶种。塔又有黏结胶与灌注胶之分。该类胶具有较高的粘结强度,良好的施工性能和耐老化性能。它们是国内外结构胶的主要品种。 (2)纤维及复合材料加固胶 用纤维或复合材料作为加固补强的增强材料,使其粘贴于被加固的构件上的新型胶种。它们又有底胶、修补胶和粘结胶多种不同功能的品种。就碳纤维材料而言,又有碳纤维布粘结胶、炭纤维板及碳纤维板预应力粘结胶等,并有着良好的黏结性能、工艺性能等,是一种历史不长的新胶种,其用量在不断的增加。 (3)植筋锚固胶 此类胶种已经逐步从加固胶种单独列出来哦了,成为重要的结构胶品种之一。主要用于锚固钢筋、螺栓和其他构件,使其承载负荷。它们均有较好的锚固强度。此类胶包装不同:桶装型、注射管装型及玻璃管装型,它们都具有良好的施工工艺性能。 (4)其他场所用胶 还有许多场所应用结构胶:如修补用胶、现在粘结施工用胶、堵漏、干挂、特种装修用胶等。 2.2 按主要用途分类 现在国内外加固胶按主要组成分类如表所示。

单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理

单组分聚氨酯胶粘剂配方 和合成机理 Modified by JEEP on December 26th, 2020.

单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理 单组分胶粘剂配方和合成机理 湿固化型胶 1.湿固化机理:湿固化型胶粘剂中含有活泼的NCO基团,当暴露于空气中时能与空气中的微量水分子发生反应;粘接时,它能与基材表面吸附的水以及表面存在羟基大呢感活性氢基团发生化学反应,生成脲键结构。因此湿固化型胶粘剂固化后的胶层组成是胶粘剂—聚脲结构。 2.软木用胶:将以NCO为端基的胶粘剂应用于软木碎屑的粘接,由林产化工厂于软木碎屑中加入胶粘剂,混合均匀,加热压制成型,制成软木板材、片材等制品,用作保温、隔音等材料,其特点是耐水、防腐蚀。该胶粘剂是湿固化胶粘剂和密封剂的基础粘料,若对配方稍加调整,亦即加入一定比例的三官团的聚氧化丙烯三醇(如N-330),制成的NCO端基的预聚体胶粘剂即可作为下列材料的粘料(基料): (1)浇注型橡胶的基料; (2)建筑用防水材料的粘料; (3)田径运动场地用橡胶跑道(塑胶跑道)胶面层的粘料; (4)密封胶粘剂的粘料。 该胶粘剂还可用于泡沫、聚苯乙烯泡沫等的粘接,使用方便,无公害,受到用户欢迎。 3.配方1:聚氧化丙烯多元醇(M=3000) 51份 MDI 26份 TDI(80/20) 份 1,4-丁二醇份

将上述四组分原料混合,在80℃反应3h后,降温,用10份二甲苯稀释,制得NCO含量约%的预聚体。该预聚体可作为弹性基材的胶粘剂。具有耐水、柔韧性好、强度高等优点。胶膜的拉伸强度可达,伸长率360%,在80℃热水中浸泡7天后仍能保持较好的强度。 配方2:聚氧化丙烯三醇(M=6000) 400份 聚氧化丙烯二醇(4/=2000) 1000份 MDI315份 氢化萜烯酚醛树脂 180份 按以上配方原料制成预聚体,再加人气相法二氧化硅、滑石粉等填料以及增塑剂、叔胺和有机锡类催化剂,制成含填料的预聚体。 按HDI缩二脲1610份、r-巯丙基三甲氧基硅烷40份、二甲基硅烷427份、二甲基哌嗪份制成硅烷化合物。 单组分胶粘剂按预聚体:硅烷化合物:萜烯增粘剂=271:6:70(质量份数)混合配制。用于玻璃-帆布、铝-铝、冷轧钢-冷轧钢的粘接。 配方3:高活性聚醚多元醇(M=5500) 2556份 PAPI(平均官能团度2.1) 5108份 苯乙烯568份 丙烯腈568份 高活性聚醚多元醇与PAPI于100℃反应,制得预聚体,于此预聚体中,要3h内慢慢加人苯乙烯和丙烯腈的混合液,并每隔1h添加28份偶氮二异丁腈(ABIN),最后再反应2h,并于120℃减压抽除未反应单体,制得产品粘度为6000Pa·s,外观为浅褐色不透明的粘稠液,NCO含量为%。 称取上述预聚体100份,加入20份炭黑、份惰性填料,制成湿固化接枝型单组分胶粘剂,其剪切强度达 8MPa,而且有触变性。而未接枝的胶粘剂,其剪切强度为5MPa,外观为自由流动的粘稠液。

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