精細(xì)化工黏合劑一PPT課件

1、1膠黏劑是一類古老而又年輕的材料出土文物表明粘土、淀粉等天然產(chǎn)物膠黏劑5000年前生漆做膠黏劑和涂料制造器具3000年前4000年前動(dòng)物膠(木船的填縫密封膠)第1頁(yè)/共112頁(yè)2兩千年前的秦朝用糯米漿與石灰作砂漿粘合長(zhǎng)城的基石，使萬(wàn)里長(zhǎng)城成為中華民族偉大文明的象征之一。第2頁(yè)/共112頁(yè)3到上世紀(jì)初，合成酚醛樹(shù)脂的發(fā)明，開(kāi)創(chuàng)了膠黏劑的現(xiàn)代發(fā)展史。目前，與三大合成高分子材料的產(chǎn)量比較，膠黏劑只占第五位，但年增長(zhǎng)速度則居第一位。汽車結(jié)構(gòu)件粘接：發(fā)動(dòng)機(jī)中罩與前后加強(qiáng)梁，通常用改性環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑第3頁(yè)/共112頁(yè)4粘接使用的部件由原來(lái)機(jī)內(nèi)裝飾、非結(jié)構(gòu)件、發(fā)展到結(jié)構(gòu)件、受力件，甚至整個(gè)機(jī)體。第4頁(yè)/共1

2、12頁(yè)56.2 膠接的基本原理.3 如何正確選擇膠粘劑 . 膠接工藝. 膠粘劑必需具備的條件6.1 黏合劑的定義及特點(diǎn)第5頁(yè)/共112頁(yè)6黏合劑(膠粘劑) ：a. 定義：膠粘劑是一種媒介，其功能是使兩個(gè)單獨(dú)的物質(zhì)粘結(jié)成一個(gè)整體物質(zhì)，該整體物質(zhì)所具備的獨(dú)特性能是單獨(dú)物質(zhì)所不具備的。 優(yōu)點(diǎn)：應(yīng)用領(lǐng)域?qū)挕a(chǎn)品性能優(yōu)異、施工更簡(jiǎn)單方便而且經(jīng)濟(jì)有效。6.1 6.1 黏合劑的定義及特點(diǎn)第6頁(yè)/共112頁(yè)7b. b. 膠粘劑的組成：固化劑基(黏) 料 填料 組成增塑劑和增韌劑稀釋劑偶聯(lián)劑和其他助劑第7頁(yè)/共112頁(yè)8c. c. 膠粘劑的分類：1 1、按物理形態(tài)分類： 水溶液型、溶液型、乳液（膠乳）型、無(wú)溶劑

3、型、固態(tài)型、膏狀或糊狀。2 2、按化學(xué)成分分類： 1 1）無(wú)機(jī)膠粘劑 2 2）有機(jī)膠粘劑3 3、按來(lái)源分類 1 1）天然膠粘劑 2 2）合成膠粘劑 第8頁(yè)/共112頁(yè)94 4、按固化方式分類： 1 1）水基蒸發(fā)型；2 2）溶劑揮發(fā)型；3 3）熱熔膠；4 4）化學(xué)反應(yīng)型；5 5）壓敏膠。5 5、按受力情況分類： 1 1）結(jié)構(gòu)膠（環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂等） 2 2）非結(jié)構(gòu)膠（橡膠膠粘劑等）。 第9頁(yè)/共112頁(yè)10d. d. 膠粘劑的性能耐溫低污染粘接無(wú)破壞輕質(zhì)第10頁(yè)/共112頁(yè)11e. e. 膠粘劑的應(yīng)用 木材加工領(lǐng)域（酚醛樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂、三聚氰胺等）； 建筑方面（聚乙酸乙烯酯、聚硅烷等）； 輕工

4、方面（包裝領(lǐng)域，橡膠、聚丙烯酸酯的壓敏膠，低分子量聚乙烯、乙烯醋酸乙烯（EVAEVA）的熱融膠，醋酸乙烯乳液等； 制鞋方面（氯丁橡膠漿、聚氨酯等）； 電子工業(yè)和儀器儀表的制造中； 航空工業(yè)。 第11頁(yè)/共112頁(yè)12在航空、航天工業(yè)中的應(yīng)用率先研究和應(yīng)用了金屬結(jié)構(gòu)膠粘劑1. C-5A銀河（Lockheed C-5A)16200m2膠膜2. 波音7473700m2膠膜、431kg聚硫密封膠和23kg硅橡膠密封劑3. 三叉戟飛機(jī) 膠黏面積 = 67%總面積4. B-58轟炸機(jī) 400kg膠黏劑 代替 15萬(wàn)只鉚釘飛機(jī)大型化膠粘劑多樣化第12頁(yè)/共112頁(yè)13“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星整流罩于2010年10月

5、1日晚19時(shí) 11分許墜落在江西省遂川縣境內(nèi) 第13頁(yè)/共112頁(yè)14無(wú)溶劑型膠粘劑納米膠粘劑軍事、國(guó)防、生物醫(yī)用 多功能膠粘劑f. f. 膠粘劑發(fā)展趨勢(shì)第14頁(yè)/共112頁(yè)156.1 6.1 黏合劑的定義及特點(diǎn)6.2 膠接的基本原理.3 如何正確選擇膠粘劑 . 膠接工藝. 膠粘劑必需具備的條件6.2.3 黏附機(jī)理6.2.1 膠接接頭6.2.2 膠接界面第15頁(yè)/共112頁(yè)166.2膠接的基本原理膠黏劑被粘物黏附作用第16頁(yè)/共112頁(yè)17a. 粘結(jié)接頭類型型樣各異，變化多端斜接接頭（scarf joint）搭接接頭（lap joint）套接接頭（dowel joint)對(duì)接接頭（butt j

6、oint）6.2.1 膠接接頭第17頁(yè)/共112頁(yè)18b. 接頭及其受力情況相當(dāng)復(fù)雜，主要機(jī)械力剪切力不均勻扯離力剝離力拉伸力第18頁(yè)/共112頁(yè)19C. 接頭破壞形式破壞處第19頁(yè)/共112頁(yè)20d. 接頭形式選擇原則膠層承受剪切力和拉伸力，避免剝離力和不均勻扯力。增加粘結(jié)面積膠層均勻加工容易，方便避免應(yīng)力集中防止層間剝離第20頁(yè)/共112頁(yè)216.2 6.2 膠接的基本原理6.2.26.2.2膠接界面 界面中膠粘劑、底膠和被粘物表面以及吸附層之間無(wú)明顯邊界。第21頁(yè)/共112頁(yè)22金屬基體金屬氧化物膠黏劑底膠吸附層. . .膠接界面示意圖熱、化學(xué)力、環(huán)境第22頁(yè)/共112頁(yè)23 膠接界面的

7、特性： 界面中底膠（膠粘劑）和被粘物表面以及吸附層之間無(wú)明顯邊界； 界面的結(jié)構(gòu)性質(zhì)與底膠（膠粘劑）或被粘表面的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)是不同的； 界面的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是不斷變化的，隨物理的、力學(xué)的和環(huán)境的作用而變化，并隨時(shí)間而變化。膠接界面的結(jié)合包含： 物理結(jié)合如范德華力（偶極力、誘導(dǎo)偶極力、色散力、氫鍵）； 化學(xué)鍵合（如離子鍵、共價(jià)鍵、金屬鍵）。 第23頁(yè)/共112頁(yè)246.2.3 6.2.3 黏附機(jī)理a.a. 吸附理論觀點(diǎn)：膠接作用是膠粘劑分子與被膠接物分子界面發(fā)生吸附作用( (物理吸附和化學(xué)吸附) )。膠黏劑與被粘物間范德華力對(duì)黏附強(qiáng)度的貢獻(xiàn)最重要。依據(jù)：物理吸附的范德華力：當(dāng)兩理想平面相距1nm1nm，

8、吸引力可達(dá)10100MPa; 0.3nm10100MPa; 0.3nm，可達(dá)100-100-1000MPa1000MPa。只要膠粘劑能充分潤(rùn)濕被粘物表面，并與之達(dá)到良好接觸，分子間的引力便產(chǎn)生了膠粘作用。 6.2 膠接的基本原理第24頁(yè)/共112頁(yè)25永久偶極永久偶極誘導(dǎo)偶極永久偶極 瞬間偶極瞬間偶極 色散力誘導(dǎo)力取向力在范氏力中起主要作用第25頁(yè)/共112頁(yè)26：1、解釋不了膠粘劑與被膠粘物之間的膠接力大于 膠粘劑本身的強(qiáng)度。2. 解釋不了水的影響。水對(duì)高能表面的吸附熱遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)許多有機(jī)物僅物理吸附易被水解吸第26頁(yè)/共112頁(yè)27b. b. 靜電理論觀點(diǎn)： 在膠接接頭中存在雙電層，膠接力來(lái)自

9、雙電層的靜電引力。膠接功等于電容器瞬間放電的能量，計(jì)算公式如下：hQWA22WA 電荷膠接功；Q電荷表面密度；h放電距離；介質(zhì)的介電常數(shù)前蘇聯(lián)：Mcbain J W.J Phys Chem，1926，30：114依據(jù)：第27頁(yè)/共112頁(yè)28貢獻(xiàn)成功地解釋了粘附功與剝離速度有關(guān)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)缺陷靜電引力（0.04MPa）對(duì)膠接強(qiáng)度的貢獻(xiàn)可忽略不計(jì)導(dǎo)電膠的膠接現(xiàn)象溫度、濕度及其它因素對(duì)剝離實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響不能解釋不能解釋不能解釋第28頁(yè)/共112頁(yè)29C. C. 擴(kuò)散理論 觀點(diǎn)：膠粘劑和被粘物分子通過(guò)相互擴(kuò)散而形成牢固接頭。以相容為依據(jù)。 特點(diǎn)： 1. 1. 膠接強(qiáng)度與接觸時(shí)間，膠接溫度，膠接壓力，膠

10、層厚度有關(guān)系。 2. 2. 膠粘劑分子量越高越不利擴(kuò)散。 3. 3. 分子鏈的柔韌性增加，側(cè)基減少，有利分子擴(kuò)散，膠接強(qiáng)度也有增加。 4. 4. 極性與極性和非極性與非極性聚合物之間都具有較高的粘附力。 缺點(diǎn)： 不能解釋高聚物以外的膠粘現(xiàn)象。第29頁(yè)/共112頁(yè)30d. d. 機(jī)械結(jié)合理論 觀點(diǎn)： 該理論認(rèn)為，粘合劑浸透到被粘物表面的空隙中，固化后就象許多小鉤和榫頭似地把粘合劑和被粘物發(fā)生純機(jī)械咬和與鑲嵌，這種細(xì)微的機(jī)械結(jié)合對(duì)多孔性表面更為顯著 。第30頁(yè)/共112頁(yè)31釘鍵鉤鍵根鍵榫鍵第31頁(yè)/共112頁(yè)32d. 機(jī)械結(jié)合理論特點(diǎn)：機(jī)械連接力和摩擦力有關(guān)。F:摩擦力； W：法線壓力； H：固

11、體表面的凹凸高度；1/:單位長(zhǎng)度的凹凸高度。缺點(diǎn)： 對(duì)非多孔材料黏結(jié)無(wú)法解釋。WHF第32頁(yè)/共112頁(yè)33e. e. 化學(xué)鍵理論 觀點(diǎn)： 化學(xué)鍵理論認(rèn)為粘合劑與被粘合物之間除存在范德華力外，有時(shí)還可形成化學(xué)鍵。化學(xué)鍵的鍵能比分子間的作用大的多，形成較多的化學(xué)鍵對(duì)提高膠接強(qiáng)度和改善耐久性都具有重要意義。 優(yōu)點(diǎn)： 對(duì)膠接現(xiàn)象可以部分解釋。 缺點(diǎn)： 無(wú)法解釋不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的膠接現(xiàn)象。第33頁(yè)/共112頁(yè)34目前主要的黏附機(jī)理： a a、吸附理論：物理吸附，范德華力； b b、機(jī)械結(jié)合理論； c c、靜電理論； d d、擴(kuò)散理論； e e、化學(xué)鍵理論。 關(guān)于膠粘劑對(duì)被粘物形成一定的粘合力的機(jī)理，還不

12、完善。每種理論都只強(qiáng)調(diào)了某一種作用所做的貢獻(xiàn)，但各種作用的大小是隨著被粘體系的變化而變化的，而且多數(shù)情況黏附是各種作用的綜合體現(xiàn)。第34頁(yè)/共112頁(yè)356.1 6.1 黏合劑的定義及特點(diǎn)6.2 膠接的基本原理.3 如何正確選擇膠粘劑 . 膠接工藝. 膠粘劑必需具備的條件6.2.3 黏附機(jī)理6.2.1 膠接接頭6.2.2 膠接界面第35頁(yè)/共112頁(yè)36.3 .3 如何正確選擇膠粘劑 1 1. . 被粘接材料的性質(zhì) 2 2. . 被粘接體應(yīng)用的場(chǎng)合及受力情況 3 3. . 粘接過(guò)程有關(guān)特殊要求 4 4. . 粘接效率和粘接成本 5 5. . 同材料或不同材料間實(shí)施膠接，應(yīng)對(duì)膠粘劑進(jìn)行選擇第36

13、頁(yè)/共112頁(yè)37根據(jù)被粘物表面性質(zhì)來(lái)選擇膠粘劑：多孔不耐熱材料水基型或溶劑型膠粘劑表面致密耐熱熱固性樹(shù)脂膠粘劑難粘物表面處理熱融膠或環(huán)氧膠根據(jù)被粘物表面極性：極性表面極性膠粘劑（如環(huán)氧樹(shù)脂膠）非極性表面熱融膠、溶液膠弱極性表面聚氨酯第37頁(yè)/共112頁(yè)386.1 6.1 黏合劑的定義及特點(diǎn)6.2 膠接的基本原理.3 如何正確選擇膠粘劑 . 膠接工藝. 膠粘劑必需具備的條件6.2.3 黏附機(jī)理6.2.1 膠接接頭6.2.2 膠接界面第38頁(yè)/共112頁(yè)39. . 膠接工藝最主要三個(gè)環(huán)節(jié)：1. 選擇膠粘劑2. 膠接接頭設(shè)計(jì)3. 表面處理 表面處理：包括表面清潔、機(jī)械處理（如沙紙打磨）、化學(xué)處理（

14、化學(xué)腐蝕，如酸腐蝕）、放電法（對(duì)高分子材料，電腐蝕） 。目的是為了提高表面能，增加粘接表面積，除去表面上的污物及疏松層。第39頁(yè)/共112頁(yè)40 膠粘劑的涂布：刷涂法、輥涂法、噴涂法等。 膠粘劑的固化：液態(tài)液態(tài) 固態(tài)固態(tài) 物理方法固化（如溶劑揮發(fā)、乳液凝聚、熔融體冷卻） 化學(xué)固化（交聯(lián)成體型） 輻射固化（利用紫外線、電子束等高能輻射固化）。第40頁(yè)/共112頁(yè)416.1 6.1 黏合劑的定義及特點(diǎn)6.2 膠接的基本原理.3 如何正確選擇膠粘劑 . 膠接工藝. 膠粘劑必需具備的條件6.2.3 黏附機(jī)理6.2.1 膠接接頭6.2.2 膠接界面第41頁(yè)/共112頁(yè)42. .膠粘劑必需具備的條件a.

15、a. 室溫或加熱條件下易于流動(dòng)；b. b. 有良好的潤(rùn)濕性；c. c. 在一定溫度、壓力、時(shí)間下，能把被粘接物牢牢地粘接成一整體；d. d. 具有足夠的強(qiáng)度和良好的力學(xué)性質(zhì)。 第42頁(yè)/共112頁(yè)436.1 6.1 黏合劑的定義及特點(diǎn)6.2 膠接的基本原理.3 如何正確選擇膠粘劑 . 膠接工藝. 膠粘劑必需具備的條件6.2.3 黏附機(jī)理6.2.1 膠接接頭6.2.2 膠接界面第43頁(yè)/共112頁(yè)44. . 各種膠粘劑介紹 硅酸鹽類：硅酸鹽水泥、硅酸鈉（水玻璃） 磷酸鹽類：磷酸-氧化銅 硫酸鹽類：石膏 陶瓷：氧化鋯、氧化鋁 淀粉類：淀粉、糊精 蛋白類：大豆蛋白、血蛋白、骨膠、魚(yú)膠、酪素、蟲(chóng)膠 熱

16、塑性：聚醋酸乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮甲醛、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯、聚酰胺、飽和聚酯等 熱固性：脲醛樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、間苯二酚樹(shù)脂、三聚氰按樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和聚酯、聚異氰酸酯、呋喃樹(shù)脂等樹(shù)脂型橡膠型復(fù)合型氯丁橡膠、丁腈橡膠、丁苯橡膠、丁基橡膠、聚硫橡膠、端羧基橡膠、有機(jī)硅橡膠、熱塑性橡膠酚醛-聚乙烯醇縮醛、酚醛-氯丁橡膠、酚醛-丁腈橡膠、環(huán)氧-酚醛、環(huán)氧-聚酰胺、環(huán)氧-丁腈橡膠、環(huán)氧-聚氨酯合成有機(jī)膠粘劑天然有機(jī)膠粘劑無(wú)機(jī)有機(jī)膠粘劑第44頁(yè)/共112頁(yè)45. . 各種膠黏劑介紹：樹(shù)脂型、橡膠型、復(fù)合型合成天然無(wú)機(jī)有機(jī)膠粘劑磷酸鹽類：磷酸-氧化銅磷酸鹽類：磷酸-氧化銅硅酸鹽類：水泥、

17、硅酸鈉(水玻璃)硫酸鹽類：石膏陶瓷：氧化鋯、氧化鋁第45頁(yè)/共112頁(yè)46磷酸鹽類膠黏劑 基料：由酸式磷酸鹽、偏磷酸鹽、焦磷酸鹽為基料或直接由酸與金屬氧化物、鹵化物、氫氧化物、堿性鹽類、硅酸鹽、硼酸鹽等的反應(yīng)產(chǎn)物為基料。 固化劑：金屬氧化物、氫氧化物、硼酸鹽、硅酸鹽以及金屬鹽等。 特點(diǎn)：固化溫度低，使用溫度低。 用于：粘接金屬、陶瓷、玻璃等。第46頁(yè)/共112頁(yè)47磷酸硅化物（牙科膠黏劑）熱膨脹系數(shù)與牙同耐蝕氧化鋅磷酸ZnHPO4 3H2O.（牙科膠黏劑）放熱反應(yīng)而粘接第47頁(yè)/共112頁(yè)48 秦俑博物館中出土的大型彩繪銅車馬的制造中，用了磷酸鹽無(wú)機(jī)膠黏劑。第48頁(yè)/共112頁(yè)49磷酸鹽類膠黏

18、劑 例：氧化銅磷酸鹽膠黏劑 氧化銅制備：900900o oC C灼燒一定時(shí)間 冷卻 研磨200200目 磷酸鹽制備：Al(OH)Al(OH)3 3溶解于H H3 3POPO4 4 得外觀白色透明的粘性液體（酸性磷酸鋁） 配比：酸性磷酸鋁：氧化銅粉=1=1：5 5 調(diào)制均勻 固化條件：涂上，室溫放置一段時(shí)間后，非常緩慢加熱到100100o oC C，保持1h1h即可。 磷酸膠粘劑能耐-701300-701300，如果加入高熔點(diǎn)的化合物( (氧化鋯、氧化鋁等) )，可提高到15001500左右。第49頁(yè)/共112頁(yè)50 磷酸鹽類膠黏劑膠接原理膠黏劑膠接材料化學(xué)作用高膠接強(qiáng)度例如：膠接鐵Cu2+Fe

19、 = Fe2+Cu 鐵溶解銅沉積類似擴(kuò)散和浸滲的交織層很高的膠接強(qiáng)度第50頁(yè)/共112頁(yè)51. . 各種膠黏劑介紹：樹(shù)脂型、橡膠型、復(fù)合型合成天然無(wú)機(jī)有機(jī)膠粘劑磷酸鹽類：磷酸-氧化銅硅酸鹽類：水泥、硅酸鈉(水玻璃)硫酸鹽類：石膏陶瓷：氧化鋯、氧化鋁第51頁(yè)/共112頁(yè)52. . 各種膠黏劑介紹：樹(shù)脂型、橡膠型、復(fù)合型合成天然無(wú)機(jī)有機(jī)膠粘劑 淀粉類：淀粉、糊精 蛋白類：大豆蛋白、血蛋白、骨膠、魚(yú)膠、酪素、蟲(chóng)膠第52頁(yè)/共112頁(yè)53天然膠黏劑A A 天然膠粘劑是指由天然有機(jī)物制成的膠粘劑 優(yōu)點(diǎn)：原料易得，使用方便 缺點(diǎn)：粘接力和耐水性等方面均不如合成膠粘劑B B 分類 按原料來(lái)源分：礦物膠、動(dòng)物

20、膠、植物膠 按組成分：淀粉、動(dòng)植物蛋白、纖維素、天然樹(shù)脂 第53頁(yè)/共112頁(yè)54天然膠黏劑（淀粉膠黏劑） 淀粉膠黏劑 淀粉：是有許多葡萄糖結(jié)構(gòu)單元（C C6 6H H1010O O5 5）互相連接而成的多糖類聚合物，為粒狀。 來(lái)源：植物中種子、果實(shí)、葉、塊莖、球莖中都會(huì)有大量的淀粉。 淀粉分離：溶解于冷水中先膨脹或溶脹，再干燥成粒狀分離。 淀粉直接糊化粘接性能很低，直接用途有限，所以在工業(yè)中廣泛使用淀粉基膠粘劑一般通過(guò)淀粉的降解轉(zhuǎn)化或化學(xué)改性制得。 第54頁(yè)/共112頁(yè)55 常用轉(zhuǎn)化用配合劑有增塑劑、液化劑/ /溶膠化劑、填料、硼砂、保鮮劑等。A A增塑劑：甘油，二醇類，大豆油，葡萄糖，果汁

21、。 用途：控制膠合成的脆性或調(diào)節(jié)干燥速度。B B液化劑：氯化鈣，尿素，硝酸鈉，乙酰胺等。 用途：降低粘度，或控制膠粘時(shí)間與干燥速度的助劑，用量5-20%5-20%C C 填料：粘土，磷酸鈣，二氧化鈦等 用途：控制與多孔性莖材相關(guān)聯(lián)的滲透性，也可控制淀粉類膠粘劑的固化。用量5-50%5-50%D D 保鮮劑：甲醛，硫酸銅，硫酸鋅，苯甲酸鹽等。 用途：殺菌、防霉作用。但要注意毒性，用量0.2-1% 0.2-1% 第55頁(yè)/共112頁(yè)56 E E 硼砂：（四硼酸鈉） 用途：增粘，提高膠的內(nèi)聚力和穩(wěn)定性 原因：硼砂分子同淀粉的羥基相互作用或同游離水分子締合作用的結(jié)果。當(dāng)加20%20%硼砂固化強(qiáng)度增大，

22、使操作速度快。 當(dāng)加入苛性堿直到所有四硼酸鈉被轉(zhuǎn)化成偏硼酸鈉時(shí)，其粘結(jié)強(qiáng)度可進(jìn)一步提高。如堿加過(guò)量，反而使粘度下降。 第56頁(yè)/共112頁(yè)57 例1：紙箱用耐水膠粘劑 配方： 珍球狀玉米淀粉 36.336.3k kg+227g+227k kg g 苛性鈉 6.86.8k kg g 硼砂 1010m molol 苛性堿 6.86.8k kg g 脲醛樹(shù)脂（CascoCasco樹(shù)脂PR-195PR-195） 20.420.4k kg g 水 212+689kg212+689kg第57頁(yè)/共112頁(yè)58工藝：49 oC水玉米淀粉攪拌 5min硼砂苛性鈉攪拌 15min1. 冷水A2. 38 oC水脲

23、醛樹(shù)脂玉米淀粉B攪拌 5min3.AB滴加攪拌15min太稠太稀加水?dāng)嚢铏z測(cè)合格第58頁(yè)/共112頁(yè)59天然膠粘劑（骨膠）骨膠：動(dòng)物蛋白膠,（皮膠、魚(yú)膠）物性：粒狀或粉狀，無(wú)臭味，顏色為淡黃至棕色。使用：加水，熱溶，即可用。應(yīng)用：砂皮，皮，皮革，木材，織物，紙張的粘接。 第59頁(yè)/共112頁(yè)60天然膠粘劑（骨膠）制取工藝動(dòng)物骨骼石灰水浸泡水洗 蒸煮浸出物成品A中和脫水干燥B動(dòng)物骨骼粉碎水洗弱酸噴熱水脂肪酸骨渣稀膠過(guò)濾成品副產(chǎn)干燥第60頁(yè)/共112頁(yè)61. . 各種膠黏劑介紹：樹(shù)脂型、橡膠型、復(fù)合型合成天然無(wú)機(jī)有機(jī)膠粘劑 淀粉類：淀粉、糊精 蛋白類：大豆蛋白、血蛋白、骨膠、魚(yú)膠、酪素、蟲(chóng)膠改性：

24、揚(yáng)長(zhǎng)避短第61頁(yè)/共112頁(yè)62. . 各種膠黏劑介紹有機(jī)膠粘劑合成樹(shù)脂型橡膠型復(fù)合型熱塑性：聚醋酸乙烯、聚乙烯醇聚乙烯醇縮甲醛、聚丙烯聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯聚酰胺、飽和聚酯等熱固性：脲醛樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂間苯二酚樹(shù)脂、三聚氰按樹(shù)脂環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和聚酯聚異氰酸酯、呋喃樹(shù)脂等第62頁(yè)/共112頁(yè)63熱塑性樹(shù)脂膠粘劑熱塑性熱固性軟質(zhì)硬質(zhì)加熱冷卻軟質(zhì)加熱加熱交鏈固化 硬質(zhì)硬質(zhì)物理變化物理變化 可 逆化學(xué)變化 不可逆黏料：線性聚合物第63頁(yè)/共112頁(yè)64熱塑性樹(shù)脂膠粘劑黏料：線型聚合物溶液乳液熔融(粘力) 熔體冷卻溶劑揮發(fā)介質(zhì)揮發(fā)優(yōu)點(diǎn)：使用方便，初粘力高，貯存穩(wěn)定性好； 柔韌性、耐沖擊性好。缺點(diǎn)：耐熱

25、性、耐溶劑性較差； 膠接強(qiáng)度相對(duì)較低，常溫下往往有蠕變傾向。膠 層第64頁(yè)/共112頁(yè)65主要：非結(jié)構(gòu)件的膠粘(紙張、木材、皮革、纖維制品)應(yīng)用：熱塑性樹(shù)脂膠粘劑少數(shù)：熱塑性聚酰胺、聚酯(金屬、金屬與塑料、橡皮)第65頁(yè)/共112頁(yè)66聚醋酸乙烯酯膠粘劑單體形成機(jī)理：自由基加聚反應(yīng)以過(guò)硫酸銨引發(fā)為例：1 鏈引發(fā)( NH4 ) 2S2O8 ( NH4 ) 2S2O8 分解2 44SONH23CHCOOCHCH 44SONH 4NH 4SO 4SO23CHCOOCHCH |24CHCHSO3OCOCH第66頁(yè)/共112頁(yè)672 鏈增長(zhǎng) |24CHCHSO3OCOCH23CHCOOCHCH |2|2

26、|24CHCHCHCHCHCHSO |2|24CHCHCHCHSO3OCOCH3OCOCH3OCOCH3OCOCH3OCOCH |2|24CHCHCHCHSOX3OCOCH3OCOCH23CHCOOCHCH 23CHCOOCHCH 熱塑性樹(shù)脂膠粘劑第67頁(yè)/共112頁(yè)683 鏈終止 |2|24CHCHCHCHSOX 4|2SOCHCHCHCHY23OCOCH3OCOCH3OCOCH3OCOCH 412|1|24SOCHCHCHCHSOYX3OCOCHCOCOH3熱塑性樹(shù)脂膠粘劑第68頁(yè)/共112頁(yè)69聚醋酸乙烯酯膠粘劑配方（例）：乳液型：聚乙烯醇 4水 55醋酸乙烯酯 44鄰苯二甲酸二丁酯 6

27、辛醇 0.2過(guò)硫酸銨 適量熱塑性樹(shù)脂膠粘劑第69頁(yè)/共112頁(yè)70聚醋酸乙烯酯乳液膠特點(diǎn)：1.1.良好的操作條件2.2.常溫硬化膠，硬化速度快3.3.使用方便，不必加熱4.4.水為分散介質(zhì)，成本低缺點(diǎn)：1.1.耐水和耐濕性差2. 2. 耐熱性差（40409090o oC C） 聚醋酸乙烯酯溶液膠：由溶液聚合制得或?qū)⒐腆w聚合物溶解在溶劑中制成溶液。也靠溶劑揮發(fā)，達(dá)到一定強(qiáng)度。熱塑性樹(shù)脂膠粘劑第70頁(yè)/共112頁(yè)71制備：聚醋酸乙烯酯水解制聚乙烯醇，聚乙烯醇與醛類進(jìn)行縮醛化反應(yīng)得到聚乙烯醇縮醛膠粘劑。聚乙烯醇及聚乙烯醇縮醛膠粘劑:熱塑性樹(shù)脂膠粘劑3OCOCH水解第71頁(yè)/共112頁(yè)72 熱塑性樹(shù)脂

28、膠粘劑第72頁(yè)/共112頁(yè)73應(yīng)用： 將聚乙烯醇和水在加熱下溶解可直接得到水溶性膠粘劑。通常命名用的聚乙烯醇牌號(hào)為PVA-PVA-17881788，其醇解度為88%88%，平均聚合度為17001700。若醇解度太低水溶性不好，醇解度太高則容易結(jié)晶，粘合效果下降。因聚乙烯醇膠粘劑價(jià)格低、無(wú)毒、主要用于紙品的粘接和辦公用品中的漿液。 例：107107膠 主要成分為低縮醛度的聚乙烯醇縮甲醛。熱塑性樹(shù)脂膠粘劑第73頁(yè)/共112頁(yè)74. . 各種膠黏劑介紹有機(jī)膠粘劑合成樹(shù)脂型橡膠型復(fù)合型熱塑性：聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇聚乙烯醇縮甲醛、聚丙烯聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯聚酰胺、飽和聚酯等熱固性：脲醛樹(shù)脂、酚醛樹(shù)

29、脂間苯二酚樹(shù)脂、三聚氰按樹(shù)脂環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和聚酯聚異氰酸酯、呋喃樹(shù)脂等第74頁(yè)/共112頁(yè)75. . 各種膠黏劑介紹有機(jī)膠粘劑合成樹(shù)脂型橡膠型復(fù)合型熱塑性：聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇聚乙烯醇縮甲醛、聚丙烯聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯聚酰胺、飽和聚酯等熱固性：脲醛樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂間苯二酚樹(shù)脂、三聚氰按樹(shù)脂環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和聚酯聚異氰酸酯、呋喃樹(shù)脂等第75頁(yè)/共112頁(yè)76熱固性軟質(zhì)加熱加熱交鏈固化 硬質(zhì)硬質(zhì)物理變化化學(xué)變化 不可逆熱固性樹(shù)脂膠粘劑常溫固化或加熱固化黏料：預(yù)聚物（低分子量化合物）第76頁(yè)/共112頁(yè)77酚醛樹(shù)脂膠粘劑1耐熱性好價(jià)廉2性能較脆3金屬塑料木材特點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用熱固性樹(shù)脂膠粘劑第77頁(yè)/共

30、112頁(yè)78酚醛樹(shù)脂的合成及固化原理熱固性樹(shù)脂膠粘劑第78頁(yè)/共112頁(yè)79固化（溫度150150180180o oC C，適當(dāng)加壓0.3-1.5MP)0.3-1.5MP)熱固性樹(shù)脂膠粘劑第79頁(yè)/共112頁(yè)802 2 未改性酚醛樹(shù)脂2.1 2.1 酚鋇樹(shù)脂，配方如下應(yīng)用：木材，纖維板的膠接熱固性樹(shù)脂膠粘劑第80頁(yè)/共112頁(yè)812.2 2.2 醇溶性酚醛樹(shù)脂膠例：21242124型膠，配方如下 醇溶性酚醛樹(shù)脂 100100 石油磺酸 180180200200使用工藝與性能與酚鋇樹(shù)脂相同，但因?yàn)闆](méi)有游離的酚存在，毒性小。2.3 2.3 水溶性酚醛樹(shù)脂膠特點(diǎn)：游離酚含量小于2.52.5，對(duì)人體危

31、害小，節(jié)省有機(jī)溶劑，成本低。應(yīng)用：高級(jí)膠合板，塑料等。固化溫度120120145145o oC C， 壓力0.290.292.06MP2.06MP。熱固性樹(shù)脂膠粘劑第81頁(yè)/共112頁(yè)82 3 3 改性酚醛樹(shù)脂膠粘劑 改性目的：提高膠接韌性，耐介質(zhì)性 3.1 3.1 酚醛丁睛膠粘劑 酚醛樹(shù)脂主體 丁睛該性成分 配比為1 1：1 1較好 型號(hào)：J J0101， J J0303， J J0404， J J015015， J J1616等 3.2 3.2 酚醛聚乙烯醇縮醛膠粘劑特點(diǎn)A A 耐低溫和較高溫度熱固性樹(shù)脂膠粘劑第82頁(yè)/共112頁(yè)83 B.B.耐大氣老化 C.C.耐介質(zhì) D.D.較佳配比約

32、5 5：2 2熱固性樹(shù)脂膠粘劑第83頁(yè)/共112頁(yè)84酚醛尼龍膠粘劑SYSY7 7型配方：羥甲基尼龍 8080酚醛樹(shù)脂 2020乙醇 250250膠接條件：壓力：0.3MP0.3MP，溫度：155155o oC C，時(shí)間：1 1小時(shí)固化熱固性樹(shù)脂膠粘劑第84頁(yè)/共112頁(yè)85熱固性樹(shù)脂膠粘劑環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑、促進(jìn)劑、改性劑、稀釋劑、填料組成：液態(tài)或固態(tài)膠粘劑膠粘過(guò)程：浸潤(rùn)、粘附、固化復(fù)雜的物理和化學(xué)過(guò)程三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)的固化物第85頁(yè)/共112頁(yè)86Base熱固性樹(shù)脂膠粘劑第86頁(yè)/共112頁(yè)87 膠接性能( (強(qiáng)度、耐熱性、耐腐蝕性、抗?jié)B性等) )不僅取決于膠粘劑的結(jié)構(gòu)和性能以及被

33、粘物表面結(jié)構(gòu)和膠粘特性，而且和接頭設(shè)計(jì)、膠粘劑的制備工藝和貯存以及膠接工藝等密切相關(guān)，同時(shí)還受周圍環(huán)境( (應(yīng)力、溫度、濕度、介質(zhì)等) )的制約。 應(yīng)用：由于環(huán)氧膠粘劑的粘接強(qiáng)度高、通用性強(qiáng)，曾有“萬(wàn)能膠”、“大力膠”之稱。已在航空、航天、汽車、機(jī)械、建筑、化工、輕工、電子、電器以及日常生活等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。 熱固性樹(shù)脂膠粘劑第87頁(yè)/共112頁(yè)88 環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑類型（分類方法尚未統(tǒng)一）1.1.按膠粘劑的形態(tài)分：A A 無(wú)溶劑型膠粘劑、B (B (有機(jī)) )溶劑型膠粘劑、C C 水性膠粘劑( (又可分為水乳型和水溶型兩種) )、D D 膏狀膠粘劑、E E 薄膜狀膠粘劑( (環(huán)氧膠膜) )

34、等 熱固性樹(shù)脂膠粘劑第88頁(yè)/共112頁(yè)89 2.2.按固化條件分：(1)(1)冷固化膠( (不加熱固化膠) )。又分為：低溫固化膠，固化溫度1515；室溫固化膠，固化溫度15-4015-40。(2)(2)熱固化膠。又可分為：中溫固化膠，固化溫度約80-12080-120； 高溫固化膠，固化溫度150150。(3)(3)其他方式固化膠，如光固化膠、潮濕面及水中固化膠、潛伏性固化膠等熱固性樹(shù)脂膠粘劑第89頁(yè)/共112頁(yè)90 2 2、按膠接強(qiáng)度分類 (1)(1)結(jié)構(gòu)膠，抗剪及抗拉強(qiáng)度大，而且還應(yīng)有較高的不均勻扯離強(qiáng)度，使膠接接頭在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)能承受振動(dòng)、疲勞及沖擊等栽荷。同時(shí)還應(yīng)具有較高的耐熱性和耐候

35、性。通常鋼- -鋼室溫抗剪強(qiáng)度25MPa25MPa，抗拉強(qiáng)度33MPa33MPa。不均勻扯離強(qiáng)度40kN/m40kN/m。 (2)(2)次受力結(jié)構(gòu)膠，能承受中等載荷。通?？辜魪?qiáng)度17-25MPa17-25MPa，不均勻扯離強(qiáng)度20-50kN/m20-50kN/m。 (3)(3)非結(jié)構(gòu)膠，即通用型膠粘劑。其室溫強(qiáng)度還比較高，但隨溫度的升高，膠接強(qiáng)度下降較快。只能用于受力不大的部位。 熱固性樹(shù)脂膠粘劑第90頁(yè)/共112頁(yè)91 3 3、按用途分類 (1)(1)通用型膠粘劑。 (2)(2)特種膠粘劑。如耐高溫膠( (使用溫度150)150)、耐低溫膠( (可耐-50-50或更低的溫度) )、應(yīng)變膠(

36、(粘貼應(yīng)變片用) )、導(dǎo)電膠( (體積電阻率10-310-310-4cm)10-4cm)、密封膠( (真空密封、機(jī)械密封用) )、光學(xué)膠( (無(wú)色透明、耐光老化、折光率與光學(xué)零件相匹配) )、耐腐蝕膠、結(jié)構(gòu)膠等。 此外也可按固化劑的類型來(lái)分類。有：如胺固化環(huán)氧膠、酸酐固化膠等。還可分為雙組分膠和單組分膠，純環(huán)氧膠和改性環(huán)氧膠( (如環(huán)氧- -尼龍膠、環(huán)氧- -聚硫橡膠膠、環(huán)氧- -丁腈膠、環(huán)氧- -聚氨酯膠、環(huán)氧- -酚醛膠、有機(jī)硅環(huán)氧膠、丙烯酸環(huán)氧膠等) )。熱固性樹(shù)脂膠粘劑第91頁(yè)/共112頁(yè)92聚氨酯膠粘劑多異氰酸酯、聚氨基甲酸酯為主體的膠粘劑統(tǒng)稱CH3NNC+HOH2C RNCCH3H

37、NOOH2C ROOC O氨基甲酸酯鏈熱固性樹(shù)脂膠粘劑第92頁(yè)/共112頁(yè)93端羥基聚氨酯預(yù)聚體(II)端異氰酸酯基聚氨酯預(yù)聚體(I)熱固性樹(shù)脂膠粘劑第93頁(yè)/共112頁(yè)94OHOH+HCHOOHOHCH2OHOHOHCH2OHOHOHCH2OH+OHOHOHOHOHOHH2COHOHOHOHH2CH2Cn間苯二酚甲醛熱固性樹(shù)脂膠粘劑間苯二酚甲醛樹(shù)脂膠粘劑第94頁(yè)/共112頁(yè)95HCHO+H2NCONH2H2NCONHCH2OH2HCHO+H2NCONH2HOH2CNHCONHCH2OH2-H2OCONHCH2OHNH2CONHCH2NH2CONHNHCH2OH-H2O-H2OCONHCH2N

38、H2CONHNHCH2CONHCH2OHNHnn=7-8熱固性樹(shù)脂膠粘劑脲醛樹(shù)脂膠粘劑第95頁(yè)/共112頁(yè)96HCHO+OH-NNNNH2H2NNH2NNNNNNHOH2CCH2OHHOH2CCH2OHCH2OHCH2OH三聚氰胺甲醛樹(shù)脂三聚氰胺熱固性樹(shù)脂膠粘劑第96頁(yè)/共112頁(yè)97. . 各種膠黏劑介紹有機(jī)膠粘劑合成樹(shù)脂型橡膠型復(fù)合型熱塑性：聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇聚乙烯醇縮甲醛、聚丙烯聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯聚酰胺、飽和聚酯等熱固性：脲醛樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂間苯二酚樹(shù)脂、三聚氰按樹(shù)脂環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和聚酯聚異氰酸酯、呋喃樹(shù)脂等第97頁(yè)/共112頁(yè)98. . 各種膠黏劑介紹有機(jī)膠粘劑合成樹(shù)脂型橡膠型

39、復(fù)合型熱塑性：熱固性：氯丁橡膠、丁腈橡膠丁苯橡膠、丁基橡膠聚硫橡膠、端羧基橡膠有機(jī)硅橡膠、熱塑性橡膠第98頁(yè)/共112頁(yè)99材料：氯丁，丁腈，丁苯，丁基聚硫等特點(diǎn)：1.1.良好粘結(jié)性2. 2. 抗震，蠕變性好，韌性好3. 3. 強(qiáng)度好4.4.成膜性好分為：非硫化型和硫化型按劑型分：溶劑型，膠乳型，無(wú)溶劑型合成橡膠膠粘劑第99頁(yè)/共112頁(yè)100填料型，配方1 (P228)1 (P228)通用氯丁橡膠 100100氯化鎂 8 8碳酸鈣 100100防老劑 2 2氧化鋅 1010汽油 136136乙酸乙酯 272272合成橡膠膠粘劑氯丁橡膠第100頁(yè)/共112頁(yè)101樹(shù)脂型，配方2 2，（p229p229表6 61