1、第四章 胶黏剂一 概述l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。 胶接（粘合、粘接、胶结、胶粘）是指同质或异质物体表面用胶黏剂连接在一起的技术，具有应力分布连续，重量轻，或密封，多数工艺温度低等特点。胶接特别适用于不同材质、不同厚度、超薄规格和复杂构件的连接。 分类 按应用方法可分为热固型、热熔型、室温固化型、压敏型等； 按应用对象分为结构型、非构型或特种胶； 按形态可分为水溶型、水乳型、溶剂型以及各种固态型等。 按化学成分可分为无机、合成、天然胶黏剂 二
2、 组成及分类2022-6-155 胶粘剂一般都是多组分体系多组分体系，除了起基本粘附作用的物质之外，为了满足特定的物理化学性质和涂胶工艺，尚需加入各种辅助组分。 增加胶层内聚强度 加速固化、缩短时间、降低反应温度 提高耐大气老化、热老化、电弧老化、臭氧老化的性能 降低成本 增加韧性 改善工艺性降低粘度、延长使用期 胶粘剂组分的作用加入固化剂加入固化促进剂或催化剂加入防老剂加入填料加入增韧剂加入稀释剂2022-6-1561.粘料 二十世纪三十年代合成材料出现，胶粘剂以合成聚合物为粘料(或称基料、主剂或主体聚合物) 如：热塑性树脂线型结构，可溶可熔； 热固性树脂三维网状交联结构，不溶不熔； 合成橡
3、胶内聚强度较低，耐热性不高，但具有优良的弹性 。 2022-6-157l 聚合物分子量与粘结性能一般来说：聚合物聚合度较小时，具有较低的熔点，较小的粘度，其粘附性能较好，但其内聚性能较差；聚合物的分子量较大时，在有机溶剂中较难溶解，熔点、粘度都较高，有较大的内聚力，但粘接性能不足。对于某一种类的聚合物来讲，只有当聚合度在一定范围内，才能既有良好的粘附性又有较好的内聚强度。2022-6-158表1 聚合物具有最好粘接性能时的聚合度范围聚合物名称聚合度聚合物名称聚合度聚醋酸乙烯60200聚丙烯酸乙酯 80150醋酸乙烯与氯乙烯共聚物100150聚酰胺501002022-6-159l 聚合物的分子结
4、构与粘接性能含有极性基团的极性材料的粘附力较好，而对非极性材料较差相似相溶，有利于扩散。 嵌段聚合物对极性和非极性材料的粘附力都较嵌段聚合物对极性和非极性材料的粘附力都较好，混溶性亦较好。好，混溶性亦较好。胶粘剂主体聚合物的表面张力，它小于或与被粘物材料接近，才有利于扩散粘附。聚合物含有苯基，可提高耐热性，但降低链节的柔顺性，妨碍分子的扩散，从而使粘附力下降。2022-6-1510 2增韧剂 增韧剂能改进胶粘剂的剪切强度、剥离强度、低温性能和柔韧性。l 胶粘剂常用的增韧剂有： a.不饱和聚酯树脂；b.橡胶类；c.聚酰胺树脂；d.缩醛树脂；e.聚砜树脂；f.聚氨酯树脂。l 活性增韧剂 增韧剂的活
5、性基团直接参加主体聚合物反应，对改进胶粘剂的脆性、开裂等效果较好，能提高胶粘剂的抗冲击强度和伸长率。2022-6-15113稀释剂 稀释剂是一种用于降低胶粘剂粘度，使胶粘剂有好的浸透力，改性工艺性能，有些能降低胶粘剂的活性，从而延长胶粘剂的使用期。l 稀释剂分非活性稀释剂和活性稀释剂两种：（1）非活性稀释剂 稀释剂的分子中不含有活性基团，在稀释过程中不参加反应，它只是共混于树脂之中并起到减低粘度的目的。除了起到稀释作用之外，对机械性能、热变形温度、耐介质及老化破坏等都有影响。它多用于橡胶型胶粘剂、酚醛型胶粘剂、聚酯型胶粘剂和环氧胶粘剂等。 2022-6-1512（2）活性稀释剂 稀释剂是分子中
6、含有活性基团，在稀释胶粘剂的过程中要参加反应，同时还能起增韧作用。 活性稀释剂多用于环氧型胶粘剂中。如在环氧型胶粘剂中加入甘油环氧树脂或环氧丙烷丁基醚就能起到增韧作用。2022-6-15134固化剂与促进剂l 固化剂固化剂是直接或者通过催化剂与主体聚合物进行固化反应，使原来是热塑性的线型主体聚合物变成坚韧和坚硬的体形网状结构。固化使分子间距离、形态、热稳定性、化学稳定性等都发生了显著变化。l 促进剂促进剂是加速胶粘剂中主体聚合物与固化剂反应、缩短固化时间、降低固化温度的一种配合剂。2022-6-1514固化剂 对环氧胶粘剂环氧胶粘剂来说：1.1. 室温室温固化剂和加温加温固化剂；2.2. 胺类
7、固化剂胺类固化剂、酸酐类固化剂酸酐类固化剂、高分子类固化剂、潜伏型固化剂及其它类型固化剂等。2022-6-1515a胺类固化剂 胺类固化剂有脂肪胺脂肪胺和芳香胺芳香胺两大类。 脂肪类固化剂一般都能使胶粘剂在室温下固化（加温能缩短固化时间，固化更完全，强度也比室温好），固化速度快，粘度低。缺点是固化后的胶粘剂性能较脆，热变形温度低，固化剂易挥发、毒性较大，结构胶不适宜使用。 芳香胺指胺基直接与芳香环相连接的胺类固化剂，由于苯环和胺基直接相连，氮原子上电子云密度较低，碱性弱，因此芳香胺活性比脂肪胺低，要加温才能固化树脂。2022-6-1516b有机酸酐固化剂 有机酸酐固化剂，一般要加温才能固化。固
8、化后的树脂与脂肪胺固化的树脂比，其热变形温度较高、韧性好、毒性较小。但有机酸酐多为固体，必须加热熔化才能便于使用。C. 分子筛固化剂 分子筛是一种人工合成泡沸石，呈粉末状结晶，不溶于有机溶剂和水，能溶于强酸和强碱。 分子筛型固化剂是一种高效能选择性超微孔型吸附剂，将固化剂吸附在分子筛中，有效地延长贮存期，在胶粘剂中用以保持固化剂和催化剂的有效性。2022-6-1517d.微囊型固化剂 微胶囊是由一种高分子材料通过一定的工艺方法形成连续的薄膜，并将胶粘剂中某一组分包覆起来制得的。 当要使用胶粘剂时，可以通过加压或者加热，是微胶囊破裂或者熔化，放出所包覆的组分，与其他组分互相接触，发生反应，完成固
9、化和粘接。 目前应用较成熟的微胶囊有明胶或聚乙烯醇微胶囊。 优点：将对人体健康有损害的，或需潜伏的固化剂包覆起来，形成极细小的微球。与外界树脂隔绝开来，起隐性作用。2022-6-1518（2）促进剂 促进剂是加速胶粘剂中树脂与固化剂反应、缩短硫化时间、降低固化温度，以及调节胶粘剂中树脂固化速度的组分。 促进剂可分为酸性和碱性两类。 酸性类有三氟化硼络合物、氯化亚锡、异辛酸亚锡等。 碱性类包括大多数的有机叔胺类、咪唑化合物等。2022-6-15195偶联剂 粘接中在胶粘剂和被粘物表面之间形成坚固的粘接界面层。 偶联剂主要有硅烷及其衍生物、钛酸酯、铝酸酯等，以硅烷及其衍生物为主。 硅烷偶联剂通式为
10、：RSiX3 其中：R为有机官能团，与胶粘剂分子发生化学反应，或与胶粘剂分子相容性好; X为易水解成硅醇的官能团，可与被粘物表面的氧化物和羟基反应，生产化学键。 偶联剂官能团活性不同对粘接性能改善的程度不同。 2022-6-15206填料 常用的填料主要是无机化合物，如金属粉末、金属氧化物、矿物等。（1）填料对粘度的影响 加入填料可以起到增稠的作用，避免胶液因在固化过程中流动而造成缺胶或影响树脂的配比，纤维状填料的增稠作用比较显著。另外可改善树脂触变性能，以控制胶液的流动性。2022-6-1521（2）填料的补强作用 选择适当颗粒大小的填料，起到补强效果。 填料粒子的活性表面与若干大分子链相结
11、合形成交联结构。当其中一条分子链受到应力时，可通过交联点将应力分散传递到其他分子上。若其中某一链发生断裂，其他链可以照样起作用，而不致马上危及全体，故可以大幅度的提高胶粘剂的力学性能。 用于补强分子间的相互作用力弱、内聚能低的聚合物。用于补强分子间的相互作用力弱、内聚能低的聚合物。2022-6-1522（3）填料降低收缩应力和热应力 胶粘剂在固化过程中由于化学作用引起体积减小和密度增加；由于树脂与被粘物的不同热膨胀系数，还会产生热收缩。这二种收缩均会在胶层中产生热应力，造成应力集中，引起胶层开裂或接头破坏，直接影响胶接接头的使用寿命。 填料可以调节固化过程收缩率，减低胶粘剂和被粘物热膨胀系数的
12、差别，并阻止裂缝延伸，因此可以显著提高胶接强度，尤其是高温下的剪切强度。 但填料用量过多，体系模量增加，反使接头的内应力增加，强度降低。2022-6-1523（4）填料对其他物理化学性能的影响 加入导电性良好的金属粉末或具有磁性的金属粉末，可配制成导电胶或导磁胶。 可以增加树脂抗氧化破坏能力，起到抗氧剂作用。 可以降低树脂的吸水性。 可以改善胶接接头耐湿热老化和耐盐雾的作用，使强度保持率很高。 2022-6-15247.其他助剂（1）增粘剂 使原来不粘或难粘的材料之间的胶接强度提高、湿润性及柔韧性等得到改善。 增粘剂大都是低分子树脂低分子树脂物质，有天然和人工合成产品，以硅烷和松香树脂及其衍生
13、物为主，烷基酚醛树脂也常用。（2）防老剂 胶粘剂在加工或应用过程中，受力、光、热、潮、霉、化学试剂侵蚀等环境综合因素影响，损伤或降低其使用性能的现象，称为聚合物的环境老化。2022-6-1525a. 热氧老化 热氧老化是热热和氧氧综合作用于聚合物引起胶粘剂机械性能的下降。其主要原因一般认为是聚合物含氧游离基含氧游离基的分解分解而导致主链断裂主链断裂的自动氧化过程。2ROOH RO + H2OROO + RH ROOH + R R又迅速地吸收氧再形成ROO，如此自动迅速地进行下去，使大分子氧化。 不饱和高聚物容易在双键处形成过氧化物,比饱和高聚物地热氧分解速度要快得多。2022-6-1526 聚
14、苯乙烯分解聚苯乙烯分解 首先在叔碳上形成不稳定的过氧化物，从而诱发了自动氧化过程。C-CH2OOHC-CH2HO22022-6-1527l 在胶粘剂中加入抗氧剂，打断聚合物自动氧化的连锁过程，大大降低热氧老化的速度。 抗氧剂（防老剂或稳定剂）： 芳香胺（苯基萘胺） 通过链转移，给出活泼氢，同时本身形成较稳定的游离基，从而切断热氧化连锁过程。 阻碍酚类 在酚的羟基邻位有一个或两个较大的叔丁基基团，利用空间阻碍和较高的共轭体系，使链转移后生成的游离基稳定，提高胶粘剂地热氧稳定性。2022-6-1528b. 光氧老化 光氧老化就是指胶粘剂在空气中水和氧水和氧的参与下、光化学光化学分解的复杂过程。 聚
15、合物分子链为光激发的氧化连锁过程所破坏。如聚烯烃中支链结构的存在，使叔碳上的氢原子在光的作用下很容易被氧化形成氢过氧化物。l 胶粘剂聚合物中加入光稳定剂，通常做下述三方面的选择：a.光屏蔽剂 挡住有害光（紫外线）照射分子链，例如炭黑。b.紫外线吸收剂 吸收有害的紫外线而转化成无害的能量，保护分子链不受破坏。这类物质有苯基水杨酸类、二苯酮类等。c.能量转移剂 从受激发的高分子那里吸收能量，使其转为稳定。含镍或含钴的络合物具有这种性能。2022-6-1529（3）增塑剂 增塑剂能够增进固化体系的塑性塑性，增加树脂的流动性流动性，有利于浸润、扩散和吸附，在胶粘剂中能提高弹性和改进耐寒性。 增塑剂多是
16、粘度低、沸点高，与树脂混合时是不活泼的，是一个惰性的树脂状或单体状的“填料”，一般不能与树脂很好的混溶。在固化过程中可从体系中离析出来。如邻苯二甲酸丁二酯、磷酸二酚酯等。三 常用胶黏剂3 3.1 .1 聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂 1 1、聚氨酯胶粘剂概述、聚氨酯胶粘剂概述l 聚氨酯是分子中含有氨基甲酸酯基（聚氨酯是分子中含有氨基甲酸酯基（NHCOONHCOO）和（或）异氰酸酯基（和（或）异氰酸酯基（NCONCO）的物质。聚氨酯胶粘剂是合成胶粘剂的主的物质。聚氨酯胶粘剂是合成胶粘剂的主要品种，具有反应活性高、常温能固化、要品种，具有反应活性高、常温能固化、耐冲击等很多优异的性能。耐冲击等很多优异的
17、性能。l2、聚氨酯的合成与改性、聚氨酯的合成与改性 聚氨酯的合成方法一般以二异氰酸酯和多元醇为主要聚氨酯的合成方法一般以二异氰酸酯和多元醇为主要原料。原料。 聚氨酯可以用有机硅等进行改性，以提高其耐水等性聚氨酯可以用有机硅等进行改性，以提高其耐水等性能。能。l3、聚氨酯胶粘剂组成、聚氨酯胶粘剂组成 聚氨酯胶粘剂所用原料主要包括异氰酸酯、聚氨酯胶粘剂所用原料主要包括异氰酸酯、多元醇、催化剂和溶剂等。多元醇、催化剂和溶剂等。3.2 丙烯酸酯胶粘剂丙烯酸酯胶粘剂l 1、丙烯酸酯类单体简介：、丙烯酸酯类单体简介： 丙烯酸酯类单体主要是丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯类单体主要是丙烯酸甲酯、甲基丙烯
18、酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯等。丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯等。l 2、丙烯酸酯类聚合物可以通过乳液聚合等方法进行合成、丙烯酸酯类聚合物可以通过乳液聚合等方法进行合成 丙烯酸酯类聚合物具有耐水性、耐候性、耐碱性、耐氧丙烯酸酯类聚合物具有耐水性、耐候性、耐碱性、耐氧性、耐臭氧性、耐光性和臭味少、与颜料的粘合力高等特性、耐臭氧性、耐光性和臭味少、与颜料的粘合力高等特点。丙烯酸酯类聚合物可以用苯乙烯和有机硅等化合物进点。丙烯酸酯类聚合物可以用苯乙烯和有机硅等化合物进行改性。行改性。 3 3、丙烯酸酯胶粘剂的组成、丙烯酸酯胶粘剂的组成l 丙烯酸酯类胶粘剂种类较多，应用范围较广。其组成丙烯酸酯类胶粘
19、剂种类较多，应用范围较广。其组成对于不同的应用来说也不同。丙烯酸酯系聚合物乳液可直对于不同的应用来说也不同。丙烯酸酯系聚合物乳液可直接用作胶粘剂，而氰基丙烯酸酯胶粘剂、反应型丙烯酸酯接用作胶粘剂，而氰基丙烯酸酯胶粘剂、反应型丙烯酸酯类胶粘剂的组成较为复杂，但一般都包括单体、稳定剂、类胶粘剂的组成较为复杂，但一般都包括单体、稳定剂、引发剂和促进剂等。引发剂和促进剂等。3 3.3 .3 醋酸乙烯酯胶粘剂：醋酸乙烯酯胶粘剂： 1 1、醋酸乙烯酯的性质、醋酸乙烯酯的性质l 醋酸乙烯酯常与各种单体共聚。共聚单体多数是和醋酸乙醋酸乙烯酯常与各种单体共聚。共聚单体多数是和醋酸乙烯酯一起加入反应器内进行共聚，
20、但也有先将其他单体聚烯酯一起加入反应器内进行共聚，但也有先将其他单体聚合，然后再添加醋酸乙烯酯进行共聚。可与醋酸乙烯酯共合，然后再添加醋酸乙烯酯进行共聚。可与醋酸乙烯酯共聚的单体很多，主要有以下几类：乙烯酯聚的单体很多，主要有以下几类：乙烯酯; ;不饱和羧酸酯不饱和羧酸酯; ; 不饱和酰胺化合物不饱和酰胺化合物; ; 不饱和氰等。不饱和氰等。 2、聚醋酸乙烯酯的合成与改性、聚醋酸乙烯酯的合成与改性 聚醋酸乙烯酯的合成主要通过溶液聚合和乳液聚合进行聚醋酸乙烯酯的合成主要通过溶液聚合和乳液聚合进行。 聚醋酸乙烯酯耐水性差，可以通过与乙烯和丙烯酸酯共聚醋酸乙烯酯耐水性差，可以通过与乙烯和丙烯酸酯共聚
21、等方法进行改性。聚等方法进行改性。l聚醋酸乙烯聚醋酸乙烯-3配方：配方：l 聚乙烯醇（聚乙烯醇（88%水溶液）水溶液） 4 乳化剂乳化剂l 水水 55 溶剂溶剂l 醋酸乙烯酯醋酸乙烯酯 44 基体基体l 邻苯二甲酸二丁酯邻苯二甲酸二丁酯 6 增塑剂增塑剂l 辛醇辛醇 0.2 助剂助剂l 过硫酸铵过硫酸铵 适量适量 引发剂引发剂/催化剂催化剂四 玻璃及陶瓷用胶粘剂玻璃及陶瓷用胶粘剂4.1 玻璃的构造与性质玻璃的构造与性质 组成及构造组成及构造 定义：定义：无定形固体，为非化学计量化合物。一般无定形固体，为非化学计量化合物。一般为硅酸盐，有时是由硼酸盐或磷酸盐等混合物组为硅酸盐，有时是由硼酸盐或磷
22、酸盐等混合物组成成 结构：结构：含多种负离子团含多种负离子团(SiO4-4， Si2O7-6, Si6O18-12, Si2O4-2n ,Si2O4-6n形成网状结构。形成网状结构。4.2 陶瓷的构造及性质陶瓷的构造及性质 构造构造 以粘土为主要成分的烧结体，为天然材料，主要是长以粘土为主要成分的烧结体，为天然材料，主要是长石、石英、粘土三大材料再加上一些化学原料，经高温烧石、石英、粘土三大材料再加上一些化学原料，经高温烧结，形成以结，形成以O-2离子为中心的负离子集团网络，一些体积离子为中心的负离子集团网络，一些体积 较小的阳离子介于网络之中。较小的阳离子介于网络之中。 化学组成：化学组成：
23、硅酸盐硅酸盐 结构：结构：结晶物质、玻璃态物质及气孔组成的复杂系统。结晶物质、玻璃态物质及气孔组成的复杂系统。4.3 玻璃与陶瓷粘接的基本情况玻璃与陶瓷粘接的基本情况 一、玻璃的粘接情况一、玻璃的粘接情况 在建筑、车辆、仪器、安全、消声、装饰等应用时的制造装配与在建筑、车辆、仪器、安全、消声、装饰等应用时的制造装配与维修方面。维修方面。 玻璃的表面组成与其本体组成差异大，粘接时要根据具体情况玻璃的表面组成与其本体组成差异大，粘接时要根据具体情况分析，采取不同的表面处理方法；表面能较高，吸附水膜后对粘接影分析，采取不同的表面处理方法；表面能较高，吸附水膜后对粘接影响较大，须经表面处理，选择胶粘剂
24、时必须要考虑到玻璃的特性。响较大，须经表面处理，选择胶粘剂时必须要考虑到玻璃的特性。 如在照相机、测距仪、显微镜等光学仪器中主要用有机胶粘剂，如在照相机、测距仪、显微镜等光学仪器中主要用有机胶粘剂，而在电子管、高真空器件、理化仪器的粘接时则广泛使用无机胶粘剂而在电子管、高真空器件、理化仪器的粘接时则广泛使用无机胶粘剂。 粘接玻璃的其它方法：自身熔接，玻璃与金属的封接可用合金软粘接玻璃的其它方法：自身熔接，玻璃与金属的封接可用合金软焊料。焊料。二 陶瓷的粘接情况陶瓷的粘接情况 陶瓷具有高表面能，易吸附水层，且结构牢固，给粘接带来一陶瓷具有高表面能，易吸附水层，且结构牢固，给粘接带来一定的困难；陶
25、瓷表面光滑，但断裂面较粗糙，较易粘接修复。陶瓷自定的困难；陶瓷表面光滑，但断裂面较粗糙，较易粘接修复。陶瓷自身粘接、陶瓷与金属、塑料的粘接主要使用有机胶粘剂，但在陶瓷自身粘接、陶瓷与金属、塑料的粘接主要使用有机胶粘剂，但在陶瓷自身（大型）、陶瓷与金属一些时候的粘接却主要使用无机胶粘剂。身（大型）、陶瓷与金属一些时候的粘接却主要使用无机胶粘剂。 其它粘接方法：固相熔接和熔融粘接法。其它粘接方法：固相熔接和熔融粘接法。4.4 影响玻璃与陶瓷粘接的各种因素影响玻璃与陶瓷粘接的各种因素一、玻璃粘接的影响因素一、玻璃粘接的影响因素 1.玻璃表面能高的影响：吸附水膜，且在高温下难以除去；玻璃表面能高的影响
26、：吸附水膜，且在高温下难以除去； 2.玻璃表面硬度大，不能用普通的打磨方法，一般用有机溶剂处理。玻璃表面硬度大，不能用普通的打磨方法，一般用有机溶剂处理。二、陶瓷粘接的影响因素二、陶瓷粘接的影响因素 1. 陶瓷表面能高的影响：吸附水膜，且在高温下难以除去；陶瓷表面能高的影响：吸附水膜，且在高温下难以除去； 2. 陶瓷表面的浸润性：陶瓷的表面张力较高，有利于液体在陶瓷表陶瓷表面的浸润性：陶瓷的表面张力较高，有利于液体在陶瓷表面上的浸润和粘合，但两相的相容性也会影响粘接的效果。面上的浸润和粘合，但两相的相容性也会影响粘接的效果。 3. 陶瓷表面的几何结构：存在着无数的台阶、凹谷、气孔和裂缝，陶瓷表
27、面的几何结构：存在着无数的台阶、凹谷、气孔和裂缝，造成表面能分布不均匀，从而影响表面的浸润性。造成表面能分布不均匀，从而影响表面的浸润性。4.5 玻璃与陶瓷用胶粘剂的配方与生玻璃与陶瓷用胶粘剂的配方与生产产4.5.1 有机胶粘剂有机胶粘剂543胶胶 使用范围使用范围 （1）使用温度范围）使用温度范围 -60+120 （2）主要用途适用于各种陶瓷、）主要用途适用于各种陶瓷、 玻璃、木材、金属、电木及其他玻璃、木材、金属、电木及其他 塑料的粘接。塑料的粘接。 配方配方 由多种环氧树脂（由多种环氧树脂（A）和聚酰胺、三乙醇胺及填料（和聚酰胺、三乙醇胺及填料（B）等组等组成。成。4.5.2 无机胶粘剂
28、：无机胶粘剂： 硅酸盐、磷酸硅酸盐、磷酸-氧化铜无机胶粘剂、玻璃质无机胶粘剂等。氧化铜无机胶粘剂、玻璃质无机胶粘剂等。4.5.3 玻璃、陶瓷与其他材料的粘接玻璃、陶瓷与其他材料的粘接 陶瓷与金属陶瓷与金属: : 聚丙烯酸酯胶粘剂、不饱和聚酯胶粘剂、环氧酚醛胶粘剂和环聚丙烯酸酯胶粘剂、不饱和聚酯胶粘剂、环氧酚醛胶粘剂和环氧聚酰胺胶粘剂等。氧聚酰胺胶粘剂等。 玻璃、陶瓷与塑料玻璃、陶瓷与塑料: : 玻璃、陶瓷与氯化聚醚、玻璃、陶瓷与氯化聚醚、ABSABS、聚苯醚、聚醚泡沫的粘接，可选用聚苯醚、聚醚泡沫的粘接，可选用聚氨酯胶粘剂。聚氨酯胶粘剂。 玻璃、陶瓷与聚苯乙烯泡沫、聚氯乙稀泡沫、聚丙烯、聚缩醛
29、、硬玻璃、陶瓷与聚苯乙烯泡沫、聚氯乙稀泡沫、聚丙烯、聚缩醛、硬质聚氯乙稀的粘接，可选用环氧胶粘剂和改性环氧胶粘剂等胶粘剂。质聚氯乙稀的粘接，可选用环氧胶粘剂和改性环氧胶粘剂等胶粘剂。玻璃、陶瓷与聚四氟乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯的粘接玻璃、陶瓷与聚四氟乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯的粘接，可选用聚丙烯酸酯胶粘剂和有机硅胶粘剂等胶粘剂。，可选用聚丙烯酸酯胶粘剂和有机硅胶粘剂等胶粘剂。 玻璃、陶瓷与软质聚氯乙稀的粘接，可选用酚醛丁氰胶粘剂等胶粘玻璃、陶瓷与软质聚氯乙稀的粘接，可选用酚醛丁氰胶粘剂等胶粘剂。剂。 玻璃、陶瓷与其它品种的塑料粘接，一般可选用聚氨酯胶粘剂、环氧玻璃、陶瓷与其
30、它品种的塑料粘接，一般可选用聚氨酯胶粘剂、环氧胶粘剂和改性环氧胶粘剂等胶粘剂。胶粘剂和改性环氧胶粘剂等胶粘剂。 玻璃、陶瓷与橡胶玻璃、陶瓷与橡胶: :l 玻璃、陶瓷与硅橡胶的粘接，可选用有机硅胶粘剂等。玻璃、陶瓷与硅橡胶的粘接，可选用有机硅胶粘剂等。l 玻璃、陶瓷与丁氰橡胶的粘接，可选用酚醛丁氰胶粘剂玻璃、陶瓷与丁氰橡胶的粘接，可选用酚醛丁氰胶粘剂和环氧丁氰胶粘剂等。和环氧丁氰胶粘剂等。l 玻璃、陶瓷与氯丁橡胶的粘接，可选用酚醛氯丁胶粘剂玻璃、陶瓷与氯丁橡胶的粘接，可选用酚醛氯丁胶粘剂和环氧氯丁胶粘剂等。和环氧氯丁胶粘剂等。l 玻璃、陶瓷与天然橡胶的粘接，可选用聚氨酯胶粘剂、改玻璃、陶瓷与天然
31、橡胶的粘接，可选用聚氨酯胶粘剂、改性橡胶胶粘剂和天然橡胶胶粘剂等。性橡胶胶粘剂和天然橡胶胶粘剂等。l玻璃、陶瓷与木材玻璃、陶瓷与木材: 木材与玻璃、陶瓷的粘接，可选用聚乙烯醇缩丁醛胶木材与玻璃、陶瓷的粘接，可选用聚乙烯醇缩丁醛胶、聚氨酯胶粘剂、环氧胶粘剂、环氧聚酰胺胶粘剂、环、聚氨酯胶粘剂、环氧胶粘剂、环氧聚酰胺胶粘剂、环氧硅橡胶胶粘剂、甲醇胶粘剂等胶粘剂。氧硅橡胶胶粘剂、甲醇胶粘剂等胶粘剂。l玻璃、陶瓷与纸张玻璃、陶瓷与纸张: 可选用聚乙烯醇缩丁醛胶、氯丁橡胶胶粘剂、丁氰橡可选用聚乙烯醇缩丁醛胶、氯丁橡胶胶粘剂、丁氰橡胶胶粘剂、丁基橡胶胶粘剂、聚氨酯胶粘剂等。胶胶粘剂、丁基橡胶胶粘剂、聚氨酯
32、胶粘剂等。l玻璃、陶瓷与皮革玻璃、陶瓷与皮革: : 可选用聚氨酯胶粘剂、环氧氯丁橡胶胶粘剂等可选用聚氨酯胶粘剂、环氧氯丁橡胶胶粘剂等l玻璃、陶瓷与织物玻璃、陶瓷与织物: : 可选用不饱和聚酯胶粘剂、聚氨酯胶粘剂和环氧氯丁可选用不饱和聚酯胶粘剂、聚氨酯胶粘剂和环氧氯丁胶粘剂等。胶粘剂等。5 橡胶用胶黏剂5.1 5.1 橡胶特性与被粘橡胶配方原则橡胶特性与被粘橡胶配方原则 1.1.橡胶的特性：高弹性、形变大。橡胶的特性：高弹性、形变大。 2. 2.橡胶用胶粘剂的配方特点：橡胶用胶粘剂的配方特点： （1 1）胶粘剂粘接性能受橡胶材料和胶粘剂中各种配）胶粘剂粘接性能受橡胶材料和胶粘剂中各种配合剂品种和
33、用量的影响。合剂品种和用量的影响。 （2 2）各配合剂的种类：（见表）各配合剂的种类：（见表1 1） 表1 橡胶常用配合剂种类配合剂配合剂种类种类硫化剂硫化剂二烯类橡胶：硫磺、含硫有机化合物、有机过氧化物、二烯类橡胶：硫磺、含硫有机化合物、有机过氧化物、烷基酚醛树脂、二元乙丙胶、硅橡胶等用有机过氧化物烷基酚醛树脂、二元乙丙胶、硅橡胶等用有机过氧化物；氯丁胶，氟橡胶等用多胺类化合物、金属氧化物；氯丁胶，氟橡胶等用多胺类化合物、金属氧化物促进剂促进剂胺类、秋兰姆类、次磺酰胺类、胍类和硫脲类等胺类、秋兰姆类、次磺酰胺类、胍类和硫脲类等活化剂活化剂金属氧化物、脂肪酸金属氧化物、脂肪酸防焦剂防焦剂芳香族
34、有机酸等芳香族有机酸等补强剂补强剂炭黑、白炭黑、树脂炭黑、白炭黑、树脂填充剂填充剂碳酸钙、陶土碳酸钙、陶土增粘剂增粘剂烷基酚醛树脂、石油树脂、松香烷基酚醛树脂、石油树脂、松香增塑剂增塑剂煤焦油类、松油系、脂肪油系等煤焦油类、松油系、脂肪油系等塑解剂塑解剂五氯硫酚锌盐等五氯硫酚锌盐等防老剂防老剂酚类、芳香族胺类酚类、芳香族胺类着色剂着色剂颜料、染料颜料、染料 3 3 橡胶用胶粘剂的配方中应考虑到的问题橡胶用胶粘剂的配方中应考虑到的问题: :a.a.相容性：相容性：配合剂与橡胶应良好相容，避免出现喷霜影响粘接。（应考配合剂与橡胶应良好相容，避免出现喷霜影响粘接。（应考虑：溶解度参数）虑：溶解度参数
35、）b.b.界面层形成特性：界面层形成特性：橡胶与其他材料粘接时，界面层起着重要作用，故橡胶与其他材料粘接时，界面层起着重要作用，故胶料配合剂中对粘接界面层形成作用较大的，必须十分注意。胶料配合剂中对粘接界面层形成作用较大的，必须十分注意。C.C.硫化速度：硫化速度：硫化不仅使橡胶线型分子产生交联，而且是影响粘接界面硫化不仅使橡胶线型分子产生交联，而且是影响粘接界面形成的动力学因素；一般而言，硫化速度太快，不利于粘接界面上两形成的动力学因素；一般而言，硫化速度太快，不利于粘接界面上两种材料的相互流变和扩散，影响界面层的形成，从而影响胶接强度，种材料的相互流变和扩散，影响界面层的形成，从而影响胶接
36、强度，故一般应使界面层形成速度快于橡胶硫化速度。故一般应使界面层形成速度快于橡胶硫化速度。5.2 5.2 橡胶用胶粘剂的种类橡胶用胶粘剂的种类 1.1.氯丁橡胶胶粘剂：氯丁橡胶胶粘剂：产量最大产量最大 应用：应用：橡胶和皮革，橡胶、皮革、织物与金属材料的粘结；橡胶和皮革，橡胶、皮革、织物与金属材料的粘结； 2. 2.纯橡胶胶粘剂：纯橡胶胶粘剂：溶液型、乳胶型溶液型、乳胶型 应用：应用：橡胶、胶布及织物的胶结橡胶、胶布及织物的胶结 3.3.改性橡胶胶粘剂：改性橡胶胶粘剂：用氯化橡胶、树脂或多异氰酸酯改性；用氯化橡胶、树脂或多异氰酸酯改性； 应用：应用：橡胶与金属、皮革、织物等的胶结。橡胶与金属、
37、皮革、织物等的胶结。5.3 氯磺化聚乙烯胶粘剂配方组成氯磺化聚乙烯胶粘剂配方组成是由氯磺化聚乙烯、硫化剂、促进剂、填充剂、增塑剂、溶剂等组成是由氯磺化聚乙烯、硫化剂、促进剂、填充剂、增塑剂、溶剂等组成的单组分或双组分胶液。的单组分或双组分胶液。硫化剂大多采用金属氧化物、环氧树脂、有机酸盐等硫化剂大多采用金属氧化物、环氧树脂、有机酸盐等 常用的促进剂有常用的促进剂有M M、DMDM、D D、TMTDTMTD、DOTGDOTG和和NANA2222等等 填充剂有喷雾碳黑、白碳黑、沉淀硫酸钡、陶土、钛白粉等。增塑填充剂有喷雾碳黑、白碳黑、沉淀硫酸钡、陶土、钛白粉等。增塑剂可用剂可用DOPDOP。常用的
38、溶剂为甲苯及其与丁酮、环己烷组成的混合溶剂。常用的溶剂为甲苯及其与丁酮、环己烷组成的混合溶剂。 配方分析配方分析配方组成配方组成质量份质量份各组分作用分析各组分作用分析氯磺化聚乙烯氯磺化聚乙烯 100 100 粘料，起黏附作粘料，起黏附作用用多价金属氧化物多价金属氧化物 15 15 硫化剂，使粘料交硫化剂，使粘料交联联松香松香 10 10 增粘剂增粘剂防老剂防老剂D 1 D 1 提高胶液的耐老化提高胶液的耐老化性性促进剂促进剂M 3 M 3 加速固化反应加速固化反应碳黑碳黑 30 30 增料，降低成本增料，降低成本甲苯甲苯 100 100 溶解粘料，调整溶解粘料，调整粘粘度度6 木材用胶粘剂的
39、配方与生产工艺木材用胶粘剂的配方与生产工艺 6.1 6.1木材用胶粘剂的种类：木材用胶粘剂的种类： l （1 1）天然胶：）天然胶： 蛋白质胶：动物蛋白胶，皮，骨胶，血胶；植物蛋白胶，豆粉胶蛋白质胶：动物蛋白胶，皮，骨胶，血胶；植物蛋白胶，豆粉胶 ，豆蛋白胶。豆蛋白胶。 淀粉胶：玉米淀粉胶等。淀粉胶：玉米淀粉胶等。（2 2）合成树脂胶粘剂：）合成树脂胶粘剂： a a）合成树脂）合成树脂：缩聚树脂胶（酚醛树脂胶，脲醛树脂胶，三聚氰胺甲缩聚树脂胶（酚醛树脂胶，脲醛树脂胶，三聚氰胺甲醛树脂胶，环氧树脂胶）醛树脂胶，环氧树脂胶） b) b)加聚树脂胶：加聚树脂胶：（聚醋酸乙烯酯乳液，醋酸乙烯酯（聚醋酸
40、乙烯酯乳液，醋酸乙烯酯- -乙烯共聚乳液，乙烯共聚乳液，醋酸乙烯酯醋酸乙烯酯- -乙烯共聚物）乙烯共聚物） c) c)合成橡胶结构型胶：合成橡胶结构型胶：氯丁酚醛树脂胶等氯丁酚醛树脂胶等6.2 木材用胶粘剂的配方与生产木材用胶粘剂的配方与生产1.1.脲醛树脂胶粘剂脲醛树脂胶粘剂 脲醛树脂胶已成为世界各国木材工业，尤其是人造脲醛树脂胶已成为世界各国木材工业，尤其是人造板行业的主要胶种。板行业的主要胶种。 日本日本80的胶合板，几乎的胶合板，几乎100的刨花板；的刨花板； 德国德国(原西德原西德)75的刨花板；的刨花板； 英国几乎英国几乎100的刨花板均使用脲醛树脂胶。的刨花板均使用脲醛树脂胶。
41、我国人造板我国人造板80以上使用脲醛树脂胶，年消耗量增长很以上使用脲醛树脂胶，年消耗量增长很快，快，2012年全国脲醛树脂胶粘剂的耗量已达年全国脲醛树脂胶粘剂的耗量已达100万万t以上。以上。2 脲醛树脂胶粘剂的优缺点脲醛树脂胶粘剂的优缺点l 优点：优点：胶合强度高、固化快、操作性能良好；且原料易得胶合强度高、固化快、操作性能良好；且原料易得，成本低廉；胶液为无色透明或呈乳白色，不污染木材胶，成本低廉；胶液为无色透明或呈乳白色，不污染木材胶合制品，有较好的耐水性、耐热性及耐腐性合制品，有较好的耐水性、耐热性及耐腐性(与蛋白胶相与蛋白胶相比较比较)，并且使用方便。，并且使用方便。l 缺点：缺点：
42、固化时收缩率大，易发生裂缝；甲醛问题。固化时收缩率大，易发生裂缝；甲醛问题。3 生产过程生产过程l 1）加甲醛，用氢氧化钠调节）加甲醛，用氢氧化钠调节PH为为7.58.0；l 2）40加入第一批尿素（加入第一批尿素（3/4），在），在30min内升至温内升至温80 ，保温，保温1h，再加入第二批尿素（再加入第二批尿素（1/4）；）；l 3）80保持保持30min（PH为为6.06.5），以氯化铵溶液调节），以氯化铵溶液调节PH为为5.05.3。；。；l 4）PH为为5.05.3时，保温时，保温6090min（在保温约（在保温约2030min时反应液时反应液开始浑浊），当粘度达到开始浑浊），当粘度达到5102Pa.s后，用氢氧化钠中和反应液至后，用氢氧化钠中和反应液至PH为为6.0，内温降至，内温降至60开始减压脱水。开始减压脱水。 l 5）脱水过程，内温不宜超过）脱水过程，内温不宜超过65 ，当脱水量达到计算水量时停止脱，当脱水量达到计算水量时停止脱水，通水冷却，并用氢氧化钠调节反应液的水，通水冷却，并用氢氧化钠调节反应液的PH到到6.87.0。l 6）内温降至）内温降至40以下出料，可装入密闭的玻璃，陶瓷或铁制容器中以下出料，可装入密闭的玻璃，陶瓷或铁制容器中，于，于20以下可贮存以下可贮存2个月以上。个月以上。
