1、第第4章章 胶粘剂胶粘剂4.1 胶粘剂概述胶粘剂概述4.2 粘接机理粘接机理4.3 无机胶粘剂无机胶粘剂4.4 天然胶粘剂天然胶粘剂4.5 合成聚合物树脂胶粘剂合成聚合物树脂胶粘剂4.6 其它胶粘剂其它胶粘剂4.7 粘接工艺粘接工艺4.8 胶粘剂的环保问题和发展趋势胶粘剂的环保问题和发展趋势4.1 胶粘剂概述胶粘剂概述 凡能将同种或不同种的固体材料粘接凡能将同种或不同种的固体材料粘接在一起的物质统称胶粘剂在一起的物质统称胶粘剂,也称黏合剂、也称黏合剂、粘接剂。粘接剂。4.1.1 胶粘剂的组成胶粘剂的组成 基料基料(粘料或主体材料粘料或主体材料)辅助材料辅助材料第四章第四章 胶黏剂胶黏剂 天然产
2、物或人工合成的聚合物天然产物或人工合成的聚合物 基料的基本要求基料的基本要求:对被粘物体有良好的润湿性能对被粘物体有良好的润湿性能,以便均匀以便均匀涂胶涂胶;应具有优良的综合力学性能应具有优良的综合力学性能;要有良好的环境性能要有良好的环境性能,保证胶层在各种外保证胶层在各种外界条件下能保持良好的粘接强度。界条件下能保持良好的粘接强度。第四章第四章 胶黏剂胶黏剂常用的基料 树脂型聚合物树脂型聚合物:聚乙烯（聚乙烯（PE）、聚丙）、聚丙烯（烯（PP）、聚苯乙烯（）、聚苯乙烯（PS）、聚氯）、聚氯乙烯（乙烯（PVC）、聚丙烯酸酯、聚醋酸）、聚丙烯酸酯、聚醋酸乙烯酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯树脂乙烯酯、丙
3、烯腈丁二烯苯乙烯树脂 橡胶型：橡胶型：氯丁橡胶、乙丙橡胶、丁基氯丁橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶，合成橡胶等橡胶，合成橡胶等 无机物无机物：硅酸盐、硫酸盐、磷酸盐、：硅酸盐、硫酸盐、磷酸盐、硼酸盐、熔接玻璃、金属和氧化物硼酸盐、熔接玻璃、金属和氧化物 返回第四章第四章 胶黏剂胶黏剂辅助材料辅助材料溶剂溶剂增塑剂增塑剂偶联剂偶联剂固化剂固化剂填料填料促进剂促进剂防老剂防老剂阻聚剂阻聚剂引发剂引发剂其它辅助材其它辅助材料料第四章第四章 胶黏剂胶黏剂环氧树脂胶黏剂的配方环氧树脂胶黏剂的配方 E-44环氧树脂环氧树脂 100份（质量）份（质量）邻苯二甲酸二丁脂邻苯二甲酸二丁脂 15份份 二乙烯三胺二乙烯三胺
4、 8份份 Al2O3 30份份第四章第四章 胶黏剂胶黏剂4.1.2 胶粘剂的分类胶粘剂的分类按主体化学成分及特性分类按主体化学成分及特性分类第四章第四章 胶黏剂胶黏剂按用途分类按用途分类结构胶结构胶非结构胶非结构胶特种胶特种胶密封胶密封胶按形态分类按形态分类粉状粉状膏状膏状棒状棒状胶膜胶膜胶带胶带水溶液水溶液乳液型乳液型溶剂型溶剂型热熔型热熔型按性能分类按性能分类压敏胶压敏胶再湿胶再湿胶瞬干胶瞬干胶厌氧胶厌氧胶耐高温胶耐高温胶耐低温胶耐低温胶微胶囊胶微胶囊胶粘剂粘剂第四章第四章 胶黏剂胶黏剂 按固化方式分类按固化方式分类室温固化胶室温固化胶高温固化胶高温固化胶溶剂挥发固化胶溶剂挥发固化胶光敏固
5、化胶光敏固化胶热熔固化胶热熔固化胶吸湿固化胶吸湿固化胶厌氧固化胶厌氧固化胶第四章第四章 胶黏剂胶黏剂4.1.3 胶粘剂的应用胶粘剂的应用 粘接与柳接、焊接、螺钉连接等相比的优点：粘接与柳接、焊接、螺钉连接等相比的优点：1.不论材质的种类、形状、厚度、大小相同与否不论材质的种类、形状、厚度、大小相同与否均可适时粘接；均可适时粘接；2.没有柳接、焊接、螺钉连接的应力集中问题，没有柳接、焊接、螺钉连接的应力集中问题，可延缓材料的疲劳，可延长粘接件使用寿命；可延缓材料的疲劳，可延长粘接件使用寿命；3.可以减少零件数量，减轻结构重量；可以减少零件数量，减轻结构重量；4.粘接工艺简单，容易操作；粘接工艺简
6、单，容易操作；5.可进行特殊条件下的快速粘接。可进行特殊条件下的快速粘接。缺点：缺点：存在粘接强度不够高、耐久和耐候性差、粘接存在粘接强度不够高、耐久和耐候性差、粘接可靠性不好确定等问题可靠性不好确定等问题返回第四章第四章 胶黏剂胶黏剂胶粘剂的应用胶粘剂的应用 木材加工木材加工 纸加工纸加工 包装包装 建筑建筑 纺织纺织 机械机械 运输运输 橡胶产品生产橡胶产品生产 航天航空航天航空 电子电子 武器装备武器装备 化工化工第四章第四章 胶黏剂胶黏剂4.2 粘接机理粘接机理 机械理论机械理论 认为对于多孔材质的被粘物体，在粘接过认为对于多孔材质的被粘物体，在粘接过程中，胶粘剂渗透到被粘物体的表面的
7、空程中，胶粘剂渗透到被粘物体的表面的空隙中，经过固化，产生机械键合。一般有隙中，经过固化，产生机械键合。一般有钉键作用、勾键作用、根键作用和榫键作钉键作用、勾键作用、根键作用和榫键作用。用。机械理论认为粘接是简单的机械嵌定，它机械理论认为粘接是简单的机械嵌定，它无法解释致密被粘物如玻璃、金属等的粘无法解释致密被粘物如玻璃、金属等的粘接。接。第四章第四章 胶黏剂胶黏剂 吸附理论吸附理论 认为粘接是与吸附现象类似的表面过程。吸附理认为粘接是与吸附现象类似的表面过程。吸附理论认为胶粘剂分子充分地润湿被粘物表面，并且论认为胶粘剂分子充分地润湿被粘物表面，并且与之良好接触，分子间的距离小于与之良好接触，
8、分子间的距离小于50nm时，两时，两种分子之间发生相互吸引作用，并最终趋于平衡，种分子之间发生相互吸引作用，并最终趋于平衡，这种界面间的相互作用力主要是范德华力，这种这种界面间的相互作用力主要是范德华力，这种分子间力不但有物理吸附，也有时存在化学吸附分子间力不但有物理吸附，也有时存在化学吸附,正是这种吸附力产生了胶接。正是这种吸附力产生了胶接。根据这一理论根据这一理论,若黏合剂和被粘物的极性基团强若黏合剂和被粘物的极性基团强,并且极性基团多，则黏合力就强并且极性基团多，则黏合力就强;若其中一个是极若其中一个是极性的，另一个是非极性，则黏合力就弱性的，另一个是非极性，则黏合力就弱.但是吸附但是吸
9、附理论不能解释极性的理论不能解释极性的-氰基丙烯酸胶为什么能黏氰基丙烯酸胶为什么能黏合非极性的聚苯乙烯材料，说明这个理论有它的合非极性的聚苯乙烯材料，说明这个理论有它的局限性。局限性。扩散理论扩散理论 又称为分子渗透理论。该理论认为，聚合又称为分子渗透理论。该理论认为，聚合物之间的粘接是由扩散作用形成的，即两物之间的粘接是由扩散作用形成的，即两聚合物端头或链节相互扩散，从而导致界聚合物端头或链节相互扩散，从而导致界面的消失和过渡区的产生。胶粘剂和被粘面的消失和过渡区的产生。胶粘剂和被粘物两者的溶解度参数越接近，粘接温度越物两者的溶解度参数越接近，粘接温度越高，时间越长，其扩散作用也越强，由扩高
10、，时间越长，其扩散作用也越强，由扩散作用导致的粘接力也越高。散作用导致的粘接力也越高。聚合物之间的粘接最适合这种理论解释，聚合物之间的粘接最适合这种理论解释，但不能解释聚合物与金属之间的粘接。但不能解释聚合物与金属之间的粘接。静电（双电子层）理论静电（双电子层）理论 该理论认为胶粘剂与被粘材料接触时，在该理论认为胶粘剂与被粘材料接触时，在界面两侧会形成双电层，从而产生静电引界面两侧会形成双电层，从而产生静电引力而产生粘接。力而产生粘接。聚合物与金属胶接时，适用该理论。聚合物与金属胶接时，适用该理论。第四章第四章 胶黏剂胶黏剂 化学键理论化学键理论 认为胶粘剂分子与被粘物表面通过化学反认为胶粘剂
11、分子与被粘物表面通过化学反应形成化学键合而产生较高强度的粘接。应形成化学键合而产生较高强度的粘接。当胶粘剂分子存在电子对，而被粘物表面当胶粘剂分子存在电子对，而被粘物表面又可提供空轨道，这时就认为粘接是通过又可提供空轨道，这时就认为粘接是通过配位键力结合，用环氧树脂胶接金属时适配位键力结合，用环氧树脂胶接金属时适用这种理论用这种理论 通常粘接的过程，不会是只有某一粘接作通常粘接的过程，不会是只有某一粘接作用，大多是两种甚至多种粘接作用的共同用，大多是两种甚至多种粘接作用的共同作用结果。作用结果。返回第四章第四章 胶黏剂胶黏剂4.3 无机胶粘剂无机胶粘剂 无机胶粘剂是由无机物组成的胶粘剂，其耐无
12、机胶粘剂是由无机物组成的胶粘剂，其耐热性、阻燃性、耐久性、耐油性等比有机胶热性、阻燃性、耐久性、耐油性等比有机胶粘剂要好。粘剂要好。从从固化机理固化机理看可分为空气干燥型（水玻璃、看可分为空气干燥型（水玻璃、黏土）、水固化型（石膏、水泥等）、热熔黏土）、水固化型（石膏、水泥等）、热熔型（低熔点金属、低熔点玻璃、玻璃陶瓷、型（低熔点金属、低熔点玻璃、玻璃陶瓷、硫黄）、反应型（硅酸盐类、磷酸盐类、胶硫黄）、反应型（硅酸盐类、磷酸盐类、胶体氧化铝、牙科胶泥）。体氧化铝、牙科胶泥）。按按粘料粘料可分为硅酸盐、磷酸盐、硫酸盐、硼可分为硅酸盐、磷酸盐、硫酸盐、硼酸盐、胶体氧化铝等。酸盐、胶体氧化铝等。第四
13、章第四章 胶黏剂胶黏剂1.硅酸盐类胶粘剂硅酸盐类胶粘剂 硅酸盐胶粘剂是以硅酸盐为粘料，可以是气干型、硅酸盐胶粘剂是以硅酸盐为粘料，可以是气干型、水固型、反应固化型。适用于金属、陶瓷、玻璃、水固型、反应固化型。适用于金属、陶瓷、玻璃、石材、包装箱等的粘接。石材、包装箱等的粘接。气干型气干型硅酸盐胶粘剂中的水分在空气中挥发后，氧硅酸盐胶粘剂中的水分在空气中挥发后，氧化硅溶胶变成凝胶固化。化硅溶胶变成凝胶固化。水固化型水固化型的硅酸盐胶粘剂就是遇水可硬化的硅酸盐的硅酸盐胶粘剂就是遇水可硬化的硅酸盐水泥（波特兰水泥）。水泥（波特兰水泥）。反应型反应型硅酸盐胶粘剂的粘料上硅酸盐，在固化剂硅酸盐胶粘剂的粘
14、料上硅酸盐，在固化剂（碱土金属的氧化物或氢氧化物）作用下固化，这（碱土金属的氧化物或氢氧化物）作用下固化，这类胶粘剂有很高的粘接强度和耐热高温性能，主要类胶粘剂有很高的粘接强度和耐热高温性能，主要用于金属与陶瓷的粘接。用于金属与陶瓷的粘接。第四章第四章 胶黏剂胶黏剂2.磷酸盐类胶粘剂磷酸盐类胶粘剂 正磷酸盐正磷酸盐 偏磷酸盐偏磷酸盐 焦磷酸盐焦磷酸盐 多聚偏磷酸盐及磷酸多聚偏磷酸盐及磷酸 它们与固化剂反应的产物即为胶料，固化剂主要有它们与固化剂反应的产物即为胶料，固化剂主要有金属氧化物、氢氧化物、硼酸盐、硅酸盐、金属盐金属氧化物、氢氧化物、硼酸盐、硅酸盐、金属盐等。等。氧化铝、石灰、石英玻璃粉
15、末与磷酸混合制成胶泥，氧化铝、石灰、石英玻璃粉末与磷酸混合制成胶泥，称为称为磷酸磷酸-硅酸盐胶硅酸盐胶，用氧化硅凝胶固化即可形成粘，用氧化硅凝胶固化即可形成粘接，主要用于牙科，作牙齿填充料。接，主要用于牙科，作牙齿填充料。第四章第四章 胶黏剂胶黏剂 磷酸锌胶用于牙齿修补。磷酸磷酸锌胶用于牙齿修补。磷酸-氧化铜胶主氧化铜胶主要由要由CuO粉、粉、H3PO4、缓冲剂（氢氧化铝，缓冲剂（氢氧化铝，用于延长固化时间）组成。主要用于刀具、用于延长固化时间）组成。主要用于刀具、模具等的粘接以及补漏、密封等。模具等的粘接以及补漏、密封等。3.硫酸盐类胶粘剂硫酸盐类胶粘剂 硫酸盐胶粘剂的粘料是石膏硫酸盐胶粘剂
16、的粘料是石膏(CaSO4.1/2H2O),它它遇水即还原成生石膏遇水即还原成生石膏(CaSO4.2H2O)而固化而固化.CuO+2H3PO4+H2O 2CuHPO4+3H2O第四章第四章 胶黏剂胶黏剂 4.其它胶粘剂其它胶粘剂 将将1份甘油与份甘油与2-3份份PbO混合混合24H,即成即成PbO-甘油胶粘剂甘油胶粘剂,主要用于电子设备粘接、密封主要用于电子设备粘接、密封陶瓷制件。陶瓷制件。利用硫的低熔点（利用硫的低熔点（110），熔融后加入炭），熔融后加入炭黑、多硫化合物，制成的硫胶粘剂可用于黑、多硫化合物，制成的硫胶粘剂可用于粘接金属。粘接金属。由氧化铝、硼砂、由氧化铝、硼砂、NiO,FeN
17、iO,Fe2 2O O3 3,K,K2 2COCO3 3,红铅、红铅、石英、石英、NaFNaF等调制而成的陶瓷胶粘剂等调制而成的陶瓷胶粘剂,具有具有高的粘接强度和耐高温性能高的粘接强度和耐高温性能,可粘接陶瓷、可粘接陶瓷、金属、玻璃钢等材料金属、玻璃钢等材料.返回4.4 天然胶粘剂天然胶粘剂 动物胶动物胶 植物胶植物胶 矿物胶矿物胶 海洋天然胶粘剂海洋天然胶粘剂第四章第四章 胶黏剂胶黏剂 动物胶粘剂动物胶粘剂可分为骨胶、酪朊胶、鱼胶和可分为骨胶、酪朊胶、鱼胶和虫胶等，是由虫胶等，是由-氨基酸分子以肽键连接起氨基酸分子以肽键连接起来的高分子，其中主要的几种氨基酸是水来的高分子，其中主要的几种氨基
18、酸是水溶性的，其平均分子量为溶性的，其平均分子量为210425104。植物胶粘剂植物胶粘剂可分为淀粉胶粘剂、植物蛋白可分为淀粉胶粘剂、植物蛋白胶和树脂胶粘剂（包括松香胶、桃胶、冷胶和树脂胶粘剂（包括松香胶、桃胶、冷杉胶、阿拉伯胶等）。杉胶、阿拉伯胶等）。矿物胶粘剂矿物胶粘剂可分为硫黄胶粘剂、沥青胶粘可分为硫黄胶粘剂、沥青胶粘剂、蜡质胶粘剂。剂、蜡质胶粘剂。返回第四章第四章 胶黏剂胶黏剂4.5合成聚合物树脂胶粘剂合成聚合物树脂胶粘剂 1热塑性合成树脂胶粘剂热塑性合成树脂胶粘剂 2热固性合成树脂胶粘剂热固性合成树脂胶粘剂 3热熔胶热熔胶 4厌氧胶厌氧胶 5光敏胶光敏胶 6压敏胶压敏胶 返回第四章第
19、四章 胶黏剂胶黏剂1 热塑性胶粘剂热塑性胶粘剂 1.1乙烯树脂类胶粘剂乙烯树脂类胶粘剂 1.2丙烯酸树脂类胶粘剂丙烯酸树脂类胶粘剂 1.3杂环高分子胶粘剂杂环高分子胶粘剂 1.4氟树脂类胶粘剂氟树脂类胶粘剂 返回 第四章第四章 胶黏剂胶黏剂热塑性胶粘剂热塑性胶粘剂 热塑性胶粘剂为线性聚合物，粘接过程中热塑性胶粘剂为线性聚合物，粘接过程中不形成新的化学键，能以溶液，乳液状后不形成新的化学键，能以溶液，乳液状后熔融状态进行粘接操作。熔融状态进行粘接操作。特点特点加热熔化，易软化加热熔化，易软化遇水溶解遇水溶解非结构胶非结构胶主要类型主要类型乙烯树脂类胶粘剂乙烯树脂类胶粘剂丙烯酸树脂类胶粘剂丙烯酸树
20、脂类胶粘剂杂环高分子胶粘剂杂环高分子胶粘剂氟树脂类胶粘剂氟树脂类胶粘剂第四章第四章 胶黏剂胶黏剂1.1乙烯树脂类胶粘剂乙烯树脂类胶粘剂 1聚醋酸乙烯式聚醋酸乙烯式 聚合方法：本体聚合，溶液聚合，乳液聚合聚合方法：本体聚合，溶液聚合，乳液聚合 乳液聚合得到的产物称为聚醋酸乙烯乳液胶粘剂，乳液聚合得到的产物称为聚醋酸乙烯乳液胶粘剂，简称简称“白乳胶白乳胶”或或“白胶白胶”。可用于书记籍订，。可用于书记籍订，标签，箱制品，纸张的印花，卷烟纸，木材加工，标签，箱制品，纸张的印花，卷烟纸，木材加工，皮革加工，瓷砖粘贴等许多方面，还可用于制造皮革加工，瓷砖粘贴等许多方面，还可用于制造物纺布（制一次性使用毛
21、巾，医用床单，手术衣，物纺布（制一次性使用毛巾，医用床单，手术衣，工业滤布）。工业滤布）。返回第四章第四章 胶黏剂胶黏剂白乳胶的特性 分子量高分子量高 粘性不是最大粘性不是最大 机械强度好机械强度好 成本低而已无毒成本低而已无毒 但存在耐水性，耐热，耐溶剂型不好喝蠕但存在耐水性，耐热，耐溶剂型不好喝蠕变等问题变等问题第四章第四章 胶黏剂胶黏剂聚醋酸乙烯乳液生产配方和工艺 原料原料 重量重量 作用作用 醋酸乙烯醋酸乙烯 710 单体单体 水水 636 溶液溶液 PVA 62.5 增稠剂增稠剂 过硫酸铵过硫酸铵 14.3 引发剂引发剂 OP-10 8 乳化剂乳化剂 碳酸氢钠碳酸氢钠 4 缓冲剂缓冲
22、剂 DBP 80 增塑剂增塑剂 第四章第四章 胶黏剂胶黏剂生产工艺如下 1 将过硫酸氢铵和碳酸氢钠加入适量的水将过硫酸氢铵和碳酸氢钠加入适量的水中配成中配成10%的过硫酸铵水溶液，的过硫酸铵水溶液，10%碳酸碳酸氢钠水溶液；氢钠水溶液；2 把部分水和把部分水和PVA加入反应器中，加热，加入反应器中，加热，搅拌，将他溶解；搅拌，将他溶解；3 加入剩下的水，加入剩下的水，OP-10，单体总量的，单体总量的15%和过硫酸铵用量的和过硫酸铵用量的40%；4 温慢升温到温慢升温到7578度；度；第四章第四章 胶黏剂胶黏剂 5 在在35小时内向反应器内滴加完剩余的单体和小时内向反应器内滴加完剩余的单体和过
23、硫酸铵溶液过硫酸铵溶液;6 保持反应半小时，降温到保持反应半小时，降温到50度，加入碳酸氢钠度，加入碳酸氢钠溶液和溶液和DBA（邻苯二甲酸二甲酯），搅拌均匀，（邻苯二甲酸二甲酯），搅拌均匀，40度出料，包装。度出料，包装。返回第四章第四章 胶黏剂胶黏剂2聚乙烯醇胶粘剂 聚乙烯醇胶粘剂通常是以水溶液的形式使用，聚乙烯醇胶粘剂通常是以水溶液的形式使用，固含量低（固含量低（5%10%），固化速度慢，在搅拌下），固化速度慢，在搅拌下将聚乙烯醇溶于将聚乙烯醇溶于8090度热水中即成，作为胶粘度热水中即成，作为胶粘剂采用聚合度偏高为宜，一般视需要还会加入填剂采用聚合度偏高为宜，一般视需要还会加入填料，增塑
24、剂（聚乙二醇，甘油，提高胶层的柔料，增塑剂（聚乙二醇，甘油，提高胶层的柔性），熟化剂（硫酸钠，多元有机酸和醛类，使性），熟化剂（硫酸钠，多元有机酸和醛类，使聚乙烯醇交联），防腐剂等助剂，主要用于纸品聚乙烯醇交联），防腐剂等助剂，主要用于纸品粘接。粘接。第四章第四章 胶黏剂胶黏剂3聚乙烯醇缩醛胶粘剂 聚乙烯醇和与不同的醛类进行缩醛反应聚乙烯醇和与不同的醛类进行缩醛反应则制的聚乙烯醇缩醛，缩醛度为则制的聚乙烯醇缩醛，缩醛度为50%时，可时，可溶于水，可配成水溶液胶粘剂。溶于水，可配成水溶液胶粘剂。聚乙烯醇缩甲醛，即聚乙烯醇缩甲醛，即107胶水，大量用胶水，大量用于建筑内墙刷浆（但由于聚乙烯醇缩醛中
25、含于建筑内墙刷浆（但由于聚乙烯醇缩醛中含有游离甲醛，对环境有污染，对人体有危害，有游离甲醛，对环境有污染，对人体有危害，已限制使用）已限制使用）聚乙烯醇缩丁醛韧性很好，而已耐光，聚乙烯醇缩丁醛韧性很好，而已耐光，耐湿性好，主要用于无机玻璃的粘接。耐湿性好，主要用于无机玻璃的粘接。第四章第四章 胶黏剂胶黏剂1.2丙烯酸树脂类胶粘剂丙烯酸树脂类胶粘剂 丙烯酸系列胶粘剂的适用范围非常广泛，可丙烯酸系列胶粘剂的适用范围非常广泛，可以说所有的金属，非金属材料都能用丙烯酸系列以说所有的金属，非金属材料都能用丙烯酸系列胶粘剂粘接。胶粘剂粘接。按形态和应用特点可大致分为：按形态和应用特点可大致分为：溶剂型溶剂
26、型 厌氧型厌氧型 乳液型乳液型 光敏型光敏型 反应型反应型 热熔型热熔型 压敏性压敏性 返回 第四章第四章 胶黏剂胶黏剂1溶剂型丙烯酸酯胶粘剂 是由丙烯酸树脂溶于有机溶剂而成，常是由丙烯酸树脂溶于有机溶剂而成，常用的溶剂由二氯甲烷，氯仿，二氯乙烷，用的溶剂由二氯甲烷，氯仿，二氯乙烷，四氯乙烷，氯苯等，主要用于有机玻璃的四氯乙烷，氯苯等，主要用于有机玻璃的粘接，可用于有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲粘接，可用于有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）溶解，互相渗为一体，粘接力很强，酯）溶解，互相渗为一体，粘接力很强，常温固化。常温固化。第四章第四章 胶黏剂胶黏剂 故将故将5份甲基丙烯酸甲酯溶于份甲基丙烯酸甲酯溶于9
27、5份氯仿中，份氯仿中，就可得到简单的丙烯酸甲酯胶粘剂，但这就可得到简单的丙烯酸甲酯胶粘剂，但这类胶粘剂有刺激性气味，对环境污染和人类胶粘剂有刺激性气味，对环境污染和人体危害大。体危害大。第四章第四章 胶黏剂胶黏剂乳液型丙烯酸酯胶粘剂配方 原料原料 重量重量 作用作用 丙烯酸甲丙烯酸甲(乙乙,辛辛)酯酯 90(352,150)混合单体混合单体 丙烯酸丙烯酸 15 单体单体 N-羟甲基丙烯酰胺羟甲基丙烯酰胺 13 交联剂交联剂 水水 160 溶剂溶剂 第四章第四章 胶黏剂胶黏剂 其制法如下其制法如下 1 将将13g N-羟甲基丙烯酰胺溶于羟甲基丙烯酰胺溶于130g水水中，配成中，配成N-羟甲基丙烯
28、酰胺水溶液；羟甲基丙烯酰胺水溶液；2 将丙烯酸甲酯，乙酯，辛酯三种单体将丙烯酸甲酯，乙酯，辛酯三种单体和丙烯酸混合成丙烯酸酯混合单体；和丙烯酸混合成丙烯酸酯混合单体；3 在反映器中加入纯水在反映器中加入纯水560g，OP系类乳系类乳化剂化剂40gN-羟甲基丙烯酰胺水溶液羟甲基丙烯酰胺水溶液80g,丙丙烯酸酯单体烯酸酯单体240g 第四章第四章 胶黏剂胶黏剂 4 搅拌，通入氮气搅拌，通入氮气20min;5 加入过硫酸钾和偏亚硫酸钠个加入过硫酸钾和偏亚硫酸钠个0.5g;6 升温至升温至55度度 7 保持保持55度，缓慢滴入剩余的混合单体度，缓慢滴入剩余的混合单体及丙烯酰胺水溶液；及丙烯酰胺水溶液；
29、8 加入过硫酸钾和偏亚硫酸钠各加入过硫酸钾和偏亚硫酸钠各40ml，总反应时间总反应时间240min第四章第四章 胶黏剂胶黏剂3氰基丙烯酸酯胶粘剂氰基丙烯酸酯胶粘剂 氰基丙烯酸酯胶粘剂，即常用的氰基丙烯酸酯胶粘剂，即常用的501，202，504等胶等胶 气主要成分为气主要成分为-氰基丙烯酸氰基丙烯酸 R代表烷基代表烷基 可以是甲可以是甲,乙乙,丁基和异丙基丁基和异丙基 第四章第四章 胶黏剂胶黏剂 目前一般是采用将相应的氰乙酸酯与甲醛目前一般是采用将相应的氰乙酸酯与甲醛发生加成缩合反应，然后加热裂解这种缩发生加成缩合反应，然后加热裂解这种缩合产物，即氰基丙烯酸酯。合产物，即氰基丙烯酸酯。502胶水
30、配方胶水配方第四章第四章 胶黏剂胶黏剂氰基丙烯酸酯胶粘剂的优点：使用方便使用方便 应用范围广应用范围广 瞬间固化粘接快（粘接时间几分钟）瞬间固化粘接快（粘接时间几分钟）抗拉强度高抗拉强度高 几乎可以粘接所以物质（除了聚乙烯和聚几乎可以粘接所以物质（除了聚乙烯和聚四氟乙烯等外）四氟乙烯等外）第四章第四章 胶黏剂胶黏剂氰基丙烯酸酯胶粘剂的缺点氰基丙烯酸酯胶粘剂的缺点:韧性差韧性差 耐热性差耐热性差 不能实施大面积粘接不能实施大面积粘接 价格较贵价格较贵 抗冲击和抗剥离强度低，不耐水抗冲击和抗剥离强度低，不耐水 第四章第四章 胶黏剂胶黏剂1.3杂环高分子胶粘剂 杂环高分子化合物结构中存在环状结构，使
31、分子杂环高分子化合物结构中存在环状结构，使分子间或链段间的作用力增强，分子链的刚性增大，间或链段间的作用力增强，分子链的刚性增大，尤其是含有多个稠环的共轭梯状，片状或棒状尤其是含有多个稠环的共轭梯状，片状或棒状 高分子化合物，分子链或链段的相对运动极为困高分子化合物，分子链或链段的相对运动极为困难，因此：难，因此：具有良好的耐热性具有良好的耐热性 耐低温性能很好耐低温性能很好 在航空航天领域的应有效果很好。在航空航天领域的应有效果很好。返回第四章第四章 胶黏剂胶黏剂1 聚苯并咪唑粘合剂 聚苯并咪唑（聚苯并咪唑（PBI）是杂环高分子化合物中被首）是杂环高分子化合物中被首选作耐高温胶粘剂的一类聚合
32、物，它是由芳香四选作耐高温胶粘剂的一类聚合物，它是由芳香四胺与芳香二酸及其衍生物之间进行熔融锁聚反应胺与芳香二酸及其衍生物之间进行熔融锁聚反应而值得的。而值得的。有优良的巡视耐高温性能，在有优良的巡视耐高温性能，在538C不分解不分解 在在400C下施加一定的压力固化下施加一定的压力固化 在液氮环境其剪切强度可达在液氮环境其剪切强度可达29.4339.24MPa 这类胶粘剂可以粘接铝合金，不锈钢，金属蜂这类胶粘剂可以粘接铝合金，不锈钢，金属蜂窝结构材料，硅片，聚酰胺薄膜等材料窝结构材料，硅片，聚酰胺薄膜等材料。第四章第四章 胶黏剂胶黏剂2聚酰亚胺胶粘剂（聚酰亚胺胶粘剂（PI）聚酰亚胺胶粘剂有优
33、良的力学性能，对电，热等聚酰亚胺胶粘剂有优良的力学性能，对电，热等都有极高的稳定性，耐化学腐性，耐辐射，。都有极高的稳定性，耐化学腐性，耐辐射，。在在370390C下长期使用下长期使用 在在500550C下可以短期使用下可以短期使用 在在-200C下仍具有优良的物理力学性能与耐下仍具有优良的物理力学性能与耐环境性能。环境性能。广泛用于铝合金，钛合金，不锈钢，瓷套等材料广泛用于铝合金，钛合金，不锈钢，瓷套等材料的自粘和互粘。的自粘和互粘。第四章第四章 胶黏剂胶黏剂3聚噁喹啉胶粘剂 聚噁喹啉胶粘剂具有优异的热稳定性聚噁喹啉胶粘剂具有优异的热稳定性 长期耐热可达长期耐热可达400C 短期耐热可达短期
34、耐热可达700C 热分解温度一般都高于热分解温度一般都高于500C 可用作结构粘接，在飞机制造方面。可以可用作结构粘接，在飞机制造方面。可以粘接钛蒙皮与蜂窝结构材料。粘接钛蒙皮与蜂窝结构材料。第四章第四章 胶黏剂胶黏剂 4聚芳砜胶粘剂聚芳砜胶粘剂 聚芳砜胶粘剂聚芳砜胶粘剂 使用温度一般高于使用温度一般高于250C，可低于，可低于-200C使用使用。第四章第四章 胶黏剂胶黏剂 5聚次苯硫醚胶粘剂 500C无明显失重无明显失重 700C完全降解完全降解 有优良的粘接力有优良的粘接力 作为结构胶使用作为结构胶使用 能粘接玻璃，陶瓷及各种金属材料能粘接玻璃，陶瓷及各种金属材料 第四章第四章 胶黏剂胶黏
35、剂杂环高分子胶粘剂的特点 优点：优点：具有良好的耐高温，低温性能，耐老化，具有良好的耐高温，低温性能，耐老化，耐化学介质，耐疲劳性能固均良好耐化学介质，耐疲劳性能固均良好 缺点：缺点：固化条件太苛刻，需要在高温固化条件太苛刻，需要在高温（280315C），高压（），高压（0.5MPa）下长）下长时间（时间（510h）加热才能完全固化。另外）加热才能完全固化。另外价格昂贵，难以在一般工业中广泛使用价格昂贵，难以在一般工业中广泛使用 第四章第四章 胶黏剂胶黏剂1.4氟树脂胶粘剂氟树脂胶粘剂 聚四氟乙烯（聚四氟乙烯（PTFE）四氟乙烯与全氟乙烯谜共聚物（四氟乙烯与全氟乙烯谜共聚物（PFA）四氟乙烯与
36、全氟丙烯共聚物（四氟乙烯与全氟丙烯共聚物（FEB）聚三氟氯乙烯（聚三氟氯乙烯（PCTFE）乙烯与四氟氯乙烯共聚物乙烯与四氟氯乙烯共聚物*（ETFE）乙烯与三氟氯乙烯共聚物（乙烯与三氟氯乙烯共聚物（ECTFE）聚偏氯乙烯（聚偏氯乙烯（PVDF）聚氟乙烯（聚氟乙烯（PVF)返回第四章第四章 胶黏剂胶黏剂 性能：性能：有好的耐热性有好的耐热性 阻燃性阻燃性 有非常优秀的不粘附性有非常优秀的不粘附性 表面能很低表面能很低 如聚四氟乙烯（如聚四氟乙烯（PTFE）长期使用温度可打）长期使用温度可打250C，可以粘接汗氟塑料和金属，其中，可以粘接汗氟塑料和金属，其中还氟塑料的表面能只有还氟塑料的表面能只有1
37、8.5大因大因/CM，是，是典型的难粘材料。典型的难粘材料。第四章第四章 胶黏剂胶黏剂2热固性合成树脂胶粘剂热固性合成树脂胶粘剂 2.1酚醛树脂胶粘剂酚醛树脂胶粘剂 2.2环氧树脂胶粘剂环氧树脂胶粘剂 2.3橡胶类胶粘剂橡胶类胶粘剂 2.4聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂 2.5有机胶树脂胶粘剂有机胶树脂胶粘剂 2.6氨基树脂和呋喃树脂胶粘剂氨基树脂和呋喃树脂胶粘剂 2.7不饱和聚酯胶粘剂不饱和聚酯胶粘剂 2.8块固丙烯酸酯胶块固丙烯酸酯胶 返回第四章第四章 胶黏剂胶黏剂 热固性胶粘剂在热、催化剂的作用下，粘热固性胶粘剂在热、催化剂的作用下，粘料在粘接过程中形成新的化学键，固化后料在粘接过程中形成新的
38、化学键，固化后不熔化，不溶解，可作结构性胶。不熔化，不溶解，可作结构性胶。主要有：酚醛树脂主要有：酚醛树脂 环氧树脂环氧树脂 橡胶类橡胶类 聚氨酯聚氨酯 有机胶树脂有机胶树脂 氨基树脂氨基树脂 呋喃树脂呋喃树脂 不饱和聚酯不饱和聚酯 第四章第四章 胶黏剂胶黏剂2.1酚醛树脂胶粘剂酚醛树脂胶粘剂 第一个合成的高聚物第一个合成的高聚物 酚醛树脂胶粘剂是最大的品种之一酚醛树脂胶粘剂是最大的品种之一 气改性品种有酚醛气改性品种有酚醛缩醛、酚醛缩醛、酚醛丁醛胶丁醛胶在金属结构中占有很重要的地位在金属结构中占有很重要的地位 酚醛树脂的制备酚醛树脂的制备 酚醛树脂是有酚类（苯酚、甲酚、二甲酚酚醛树脂是有酚类
39、（苯酚、甲酚、二甲酚等）、醛类（甲醛、乙醛、糠醛等）在酸等）、醛类（甲醛、乙醛、糠醛等）在酸或碱催化剂作用下合成的聚合物。或碱催化剂作用下合成的聚合物。返回第四章第四章 胶黏剂胶黏剂酚醛树脂的种类酚醛树脂的种类 酚醛树脂又分为：酚醛树脂又分为：水溶性的（以水溶性的（以NaOH为催化剂）为催化剂）醇溶性的（以醇溶性的（以NH4OH为催化剂）为催化剂）钡酚醛树脂（以钡酚醛树脂（以Ba(OH)2为催化剂）为催化剂）其中以水溶性的酚醛树脂胶粘剂最重要，大量用其中以水溶性的酚醛树脂胶粘剂最重要，大量用于木材的加工。于木材的加工。催化剂不同，原料配比不同会得到不同性质的酚催化剂不同，原料配比不同会得到不同
40、性质的酚醛树脂醛树脂 热固性树脂热固性树脂碱催化剂作用，醛过量碱催化剂作用，醛过量 热塑性树脂热塑性树脂酸催化剂作用，酚过量酸催化剂作用，酚过量 第四章第四章 胶黏剂胶黏剂酚醛树脂胶粘剂的固化酚醛树脂胶粘剂的固化 酚醛树脂胶粘剂一边选用热固性酚醛树脂，一般酚醛树脂胶粘剂一边选用热固性酚醛树脂，一般需加入甲醛或能产生甲醛（六亚甲基四胺、多聚需加入甲醛或能产生甲醛（六亚甲基四胺、多聚甲醛）的物质做固化剂甲醛）的物质做固化剂 可以加热到可以加热到150160C进行热固化进行热固化 加入适当的酸（盐酸、磷酸、硫酸、石油、磺酸加入适当的酸（盐酸、磷酸、硫酸、石油、磺酸等）可在较低温度下固化。等）可在较低
41、温度下固化。碱（碱（NaOH,Ba（OH）2、MgO、氨水）的存在、氨水）的存在也可固化。也可固化。第四章第四章 胶黏剂胶黏剂1未改性酚醛树脂胶黏剂未改性酚醛树脂胶黏剂 未改性酚醛树脂胶黏剂是由酚醛树脂、固化剂和未改性酚醛树脂胶黏剂是由酚醛树脂、固化剂和和溶剂配制而成。和溶剂配制而成。主要有：水溶性酚醛树脂胶粘剂、醇溶性酚醛树主要有：水溶性酚醛树脂胶粘剂、醇溶性酚醛树脂胶粘剂、钡酚醛树脂胶粘剂。脂胶粘剂、钡酚醛树脂胶粘剂。常用固化剂：石油磺酸、对甲苯磺酸、盐酸、乙常用固化剂：石油磺酸、对甲苯磺酸、盐酸、乙醇溶液、磷酸乙二醇溶液等。醇溶液、磷酸乙二醇溶液等。常用的溶剂：丙酮、乙醇等。常用的溶剂：
42、丙酮、乙醇等。主要用于粘接木材、层压板、胶合板、泡沫塑料、主要用于粘接木材、层压板、胶合板、泡沫塑料、纸制品或其他多孔材料。纸制品或其他多孔材料。第四章第四章 胶黏剂胶黏剂配方实例配方实例 203 203酚醛树脂酚醛树脂 90 六次甲基四胺六次甲基四胺 1015 乙醇乙醇 适量适量 2127 2127钡酚醛树脂钡酚醛树脂 100 石油磺酸石油磺酸 14.621.5 丙酮丙酮 10 用于粘接木材、灯泡等用于粘接木材、灯泡等 第四章第四章 胶黏剂胶黏剂2改性酚醛树脂胶粘剂改性酚醛树脂胶粘剂 纯酚醛树脂胶粘剂时，综合机械性能不理想，一纯酚醛树脂胶粘剂时，综合机械性能不理想，一般会加入其他有机高分子化
43、合物进行改性，可以般会加入其他有机高分子化合物进行改性，可以提高粘结强度和耐热性能，使应用扩大。主要有提高粘结强度和耐热性能，使应用扩大。主要有酚醛酚醛缩醛、酚醛缩醛、酚醛丁腈、酚醛丁腈、酚醛尼龙、酚尼龙、酚醛醛环氧树脂、酚醛环氧树脂、酚醛氯丁橡胶、酚醛氯丁橡胶、酚醛有机硅胶型胶粘剂。有机硅胶型胶粘剂。间苯二酚甲醛胶固化很快，对尼龙粘合力特别大，间苯二酚甲醛胶固化很快，对尼龙粘合力特别大，因此特别适合粘合尼龙产品。因此特别适合粘合尼龙产品。第四章第四章 胶黏剂胶黏剂3间苯二酚甲醛树脂粘结剂间苯二酚甲醛树脂粘结剂 用间苯二酚与甲醛、在酸性和碱性催化剂用间苯二酚与甲醛、在酸性和碱性催化剂作用下会发
44、生加成缩合反应得到棕红色至作用下会发生加成缩合反应得到棕红色至红褐色均匀透明液体间苯二酚甲醛树脂。红褐色均匀透明液体间苯二酚甲醛树脂。间苯二酚甲醛树脂可用于配置室温固化或间苯二酚甲醛树脂可用于配置室温固化或热固化胶粘剂，多用三聚甲醛固化，同样热固化胶粘剂，多用三聚甲醛固化，同样也用丁腈、聚乙烯缩醛或其他高聚物对其也用丁腈、聚乙烯缩醛或其他高聚物对其改性。改性。第四章第四章 胶黏剂胶黏剂 优点：优点：耐候性耐候性 耐热性耐热性 耐水性耐水性 耐化学性耐化学性 耐生物性耐生物性 用途：用途：主要用于粘接木材，制造高级耐水胶合板，可用主要用于粘接木材，制造高级耐水胶合板，可用于粘接金属、塑料、纤维、
45、皮革、尼龙和橡胶等。于粘接金属、塑料、纤维、皮革、尼龙和橡胶等。第四章第四章 胶黏剂胶黏剂4酚醛树脂胶粘剂的特点酚醛树脂胶粘剂的特点 优点：优点：极性好极性好 粘接力强粘接力强 刚性大刚性大 耐热性高耐热性高 耐老化耐老化 耐水耐油耐水耐油 耐磨耐化学介质耐磨耐化学介质 耐霉菌耐霉菌 电绝缘性好电绝缘性好 易于改性易于改性 抗蠕变抗蠕变 尺寸稳定性好尺寸稳定性好 第四章第四章 胶黏剂胶黏剂 缺点：缺点：脆性大脆性大 剥离强度低剥离强度低 胶层颜色深，随时间还会变深胶层颜色深，随时间还会变深 一般须加热固化、固化时间长一般须加热固化、固化时间长 固化过程收缩率大固化过程收缩率大 胶液含有游离苯酚
46、和甲醛，有毒性胶液含有游离苯酚和甲醛，有毒性 固化时气味较大固化时气味较大 第四章第四章 胶黏剂胶黏剂5酚醛树脂胶粘剂使用注意事项1 酚醛树脂胶粘剂含有溶剂，一般要涂酚醛树脂胶粘剂含有溶剂，一般要涂胶胶23次，每次涂胶后要晾置一定时间次，每次涂胶后要晾置一定时间（1530min）,有时还要升温烘烤后趁热有时还要升温烘烤后趁热粘接。粘接。2 固化时需加压，防止气孔产生，保证固化时需加压，防止气孔产生，保证胶层致密。胶层致密。第四章第四章 胶黏剂胶黏剂3 达到固化温度后，冷却降温药缓慢，达到固化温度后，冷却降温药缓慢，减少内应力的产生。减少内应力的产生。4 胶中含易燃溶剂，涂胶时有游离苯酚胶中含易
47、燃溶剂，涂胶时有游离苯酚和甲醛挥发，注意同分防火。和甲醛挥发，注意同分防火。5 含无机填料的胶粘剂，用前腰搅匀。含无机填料的胶粘剂，用前腰搅匀。返回第四章第四章 胶黏剂胶黏剂2.2环氧树脂胶粘剂环氧树脂胶粘剂 按分子结构分为按分子结构分为：缩水甘油基：缩水甘油基 环氧化烯烃环氧化烯烃 按其主要成分物质分为按其主要成分物质分为：二酚基环氧树脂二酚基环氧树脂 酚醛环氧树脂酚醛环氧树脂 硅环环氧树脂硅环环氧树脂 聚丁二烯环氧树脂等聚丁二烯环氧树脂等 返回第四章第四章 胶黏剂胶黏剂 二酚基缩水甘油醚型数字又称为双酚二酚基缩水甘油醚型数字又称为双酚A环环氧树脂，是目前产量最大，使用面最广，氧树脂，是目前
48、产量最大，使用面最广，生产工艺最成熟的一种环氧树脂。生产工艺最成熟的一种环氧树脂。第四章第四章 胶黏剂胶黏剂环氧树脂胶粘剂组成环氧树脂胶粘剂组成 主要组成：环氧树脂主要组成：环氧树脂 固化剂固化剂 增韧剂增韧剂 填充剂等填充剂等 根据需要还会加入稀释剂、增塑剂、偶联根据需要还会加入稀释剂、增塑剂、偶联剂等。剂等。环氧树脂胶粘剂具有很好的粘接强度和耐环氧树脂胶粘剂具有很好的粘接强度和耐环境性能，电绝缘性能优良，品种繁多，环境性能，电绝缘性能优良，品种繁多，应有极广，是最重要的一种胶粘应有极广，是最重要的一种胶粘剂。第四章第四章 胶黏剂胶黏剂固化剂固化剂 固化剂是指能将可溶课熔的线性结构高分固化剂
49、是指能将可溶课熔的线性结构高分子化合物转化为不溶不熔的体型结构的一子化合物转化为不溶不熔的体型结构的一类物质。类物质。环氧树脂只有与固化剂配合使用才能发挥环氧树脂只有与固化剂配合使用才能发挥其性能。固化剂的种类、性能、用量对固其性能。固化剂的种类、性能、用量对固话制度、操作工艺及固化产物的各项性能话制度、操作工艺及固化产物的各项性能影响很大，是环氧树脂胶粘剂中不可缺少影响很大，是环氧树脂胶粘剂中不可缺少的组成成分。的组成成分。第四章第四章 胶黏剂胶黏剂第四章第四章 胶黏剂胶黏剂第四章第四章 胶黏剂胶黏剂环氧树脂胶粘剂的特点环氧树脂胶粘剂的特点 优点：优点：极性好、粘接力强极性好、粘接力强 收缩
50、率下尺寸稳定性好收缩率下尺寸稳定性好 电性能优良电性能优良,耐介质性好耐介质性好 易于改性、用途广泛易于改性、用途广泛 工艺性好、使用方便工艺性好、使用方便 原料易得、配方简单原料易得、配方简单 使用温度宽、适用性强使用温度宽、适用性强 毒性低、危害性小毒性低、危害性小 第四章第四章 胶黏剂胶黏剂 缺点缺点 韧性不佳韧性不佳 脆性大脆性大 耐热性差耐热性差 剥离强度很低剥离强度很低 不耐冲击振动不耐冲击振动 第四章第四章 胶黏剂胶黏剂环氧树脂胶粘剂的应用环氧树脂胶粘剂的应用 可以粘金属、陶瓷、玻璃、石材、竹材等。可以粘金属、陶瓷、玻璃、石材、竹材等。对未经处理的聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙对未经处
