建筑膠粘劑實用教案

1、 膠粘劑又稱粘合劑、粘結(jié)劑，是一種具有優(yōu)良粘合性能的物質(zhì)。它能在兩種物體表面之間形成薄膜，使之粘結(jié)在一起，其形態(tài)通常為液態(tài)(yti)和膏狀。 常用的主要有聚乙烯醇、醋酸乙烯、過氯乙烯、氯丁橡膠、苯丙乳液及環(huán)氧樹脂等。 隨著技術(shù)的進(jìn)步，膠粘劑由一般的膠粘特性向功能性膠種提高。第1頁/共38頁第一頁，共39頁。本本 章章 內(nèi)內(nèi) 容容14.1 膠粘劑的組成與分類14.2 膠粘機理及影響膠結(jié)強度的因素14.3 常用膠粘劑的品種、特性及選用(xunyng)原則第2頁/共38頁第二頁，共39頁。14.1 膠粘劑的組成(z chn)與分類 膠粘劑一般多為有機合成材料，通常是由粘結(jié)料、固化劑、增塑劑、稀釋劑及

2、填充(tinchng)劑等原料經(jīng)配制而成。 膠粘劑粘結(jié)性能主要取決于粘結(jié)物質(zhì)的特性。 第3頁/共38頁第三頁，共39頁。（1）粘結(jié)料粘結(jié)料也稱粘結(jié)物質(zhì)，是膠粘劑中的主要成分，它對膠粘劑的性能，如膠結(jié)強度、耐熱性、韌性、耐介質(zhì)性等起重要作用。膠粘劑中的粘結(jié)物質(zhì)通常是由一種或幾種高聚物混合而成，主要起粘結(jié)兩種物件的作用。一般建筑工程中常用(chn yn)的粘結(jié)物質(zhì)有熱固性樹脂、熱塑性樹脂、合成橡膠類等。 14.1.1 膠粘劑的組成膠粘劑的組成(z chn)第4頁/共38頁第四頁，共39頁。 （2）固化劑 固化劑是促使粘結(jié)料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，加快膠粘劑固化產(chǎn)生膠結(jié)強度(qingd)的一種物質(zhì)，常用的有胺

3、類或酸酐類固化劑等。 （3）增塑劑 增塑劑也稱增韌劑，它主要是可以改善膠粘劑的韌性，提高膠結(jié)接頭的抗剝離、抗沖擊能力以及耐寒性等。常用的增塑劑主要有鄰苯二丁酯和鄰苯二甲酸二辛酯等。 第5頁/共38頁第五頁，共39頁。 （4）稀釋(xsh)劑 稀釋(xsh)劑也稱溶劑，主要對膠粘劑起稀釋(xsh)分散、降低粘度的作用，使其便于施工，并能增加膠粘劑與被膠粘材料的浸潤能力，以及延長膠粘劑的使用壽命。 稀釋(xsh)劑分為兩大類：一類為非活性稀釋(xsh)劑，俗稱為溶劑，不參與膠粘劑的固化反應(yīng)；另一類為活性稀釋(xsh)劑。常用的有機溶劑有丙酮、甲乙酮、乙酸乙酯、苯、甲苯、酒精等。 第6頁/共38頁第

4、六頁，共39頁。 （5）填充劑 填充劑也稱填料，一般在膠粘劑中不與其他組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。其作用是增加膠粘劑的稠度，降低膨脹系數(shù)，減少收縮性，提高膠結(jié)層的抗沖擊韌性和機械強度。 常用的填充劑有金屬(jnsh)及金屬(jnsh)氧化物的粉末，玻璃、石棉纖維制品以及其他植物纖維等，如石棉粉、鋁粉、磁性鐵粉、石英粉、滑石粉及其他礦粉等無機材料。 第7頁/共38頁第七頁，共39頁。按固化條件可分為室溫固化膠粘劑、低溫(dwn)固化膠粘劑、高溫固化膠粘劑、光敏固化膠粘劑、電子束固化膠粘劑等。 14.1.2 粘結(jié)劑的分類粘結(jié)劑的分類(fn li)14.1.2.1 按固化條件按固化條件(tiojin)分類分類

5、第8頁/共38頁第八頁，共39頁。按粘結(jié)料性質(zhì)(xngzh)可將膠粘劑分為有機膠粘劑和無機膠粘劑兩大類，其中有機類中又可再分為人工合成有機類和天然有機類，即： 14.1.2.2 按粘結(jié)按粘結(jié)(zhn ji)料性質(zhì)分類料性質(zhì)分類第9頁/共38頁第九頁，共39頁。 按狀態(tài)可以分為(fn wi)溶液類膠粘劑、乳液類膠粘劑、膏糊類膠粘劑、膜狀類膠粘劑和固體類膠粘劑等。 14.1.2.3 按狀態(tài)按狀態(tài)(zhungti)分類分類第10頁/共38頁第十頁，共39頁。（1）結(jié)構(gòu)型膠粘劑 （2）非結(jié)構(gòu)型膠粘劑 （3）特種(tzhng)膠粘劑 14.1.2.4 按用途按用途(yngt)分類分類第11頁/共38頁第

6、十一頁，共39頁。14.2 膠粘機理及影響膠結(jié)(jioji)強度的因素 研究膠粘機理首先要分析和探討膠結(jié)接頭是怎樣破壞的。經(jīng)大量試驗，膠結(jié)接頭的破壞有三種情況：被膠物本身內(nèi)聚破壞、膠層本身內(nèi)聚破壞、膠與被膠物界面粘附破壞。 膠粘劑與被膠材料產(chǎn)生膠結(jié)強度(qingd)，其大小決定于膠與被膠物之間的粘附力和膠層本身內(nèi)聚力共同作用的結(jié)果。 14.2.1 膠粘膠粘(jio zhn)機理機理第12頁/共38頁第十二頁，共39頁。 要膠粘劑與被膠材料產(chǎn)生最大的膠結(jié)強度，就必須提高內(nèi)聚力和粘附力的共同作用。 要使膠粘劑與被膠材料產(chǎn)生粘合力，首要的條件是膠粘劑能良好(lingho)地浸潤被膠材料。 （1）機械

7、連結(jié)理論 （2）物理吸附理論 （3）擴散理論 （4）化學(xué)鍵理論 （5）靜電理論 第13頁/共38頁第十三頁，共39頁。 評定膠結(jié)強度的有剪切強度、剝離強度、疲勞強度、沖擊強度等，一般采用拉伸剪切強度作為膠結(jié)強度大小的主要評定指標(biāo)。 影響(yngxing)膠結(jié)強度的因素有很多，最主要的有膠粘劑的選擇、被粘結(jié)材料的性質(zhì)、膠粘劑對被粘物表面的浸潤性（或稱濕潤性）、粘結(jié)工藝及環(huán)境條件等。 14.2.2 影響影響(yngxing)膠結(jié)強度的主膠結(jié)強度的主要因素要因素第14頁/共38頁第十四頁，共39頁。 選擇合適的膠粘劑是影響膠結(jié)( jioji)強度的關(guān)鍵因素。 (1)膠結(jié)( jioji)強度 (2)工

8、作溫度 (3)固化條件 14.2.2.1 粘結(jié)劑的選擇粘結(jié)劑的選擇(xunz)第15頁/共38頁第十五頁，共39頁。被粘物的性質(zhì)主要指被粘物的組成、結(jié)構(gòu)及表面狀況等。通常(tngchng)情況下，非極性被粘物采用極性膠粘劑，極性被粘物采用非極性膠粘劑，粘結(jié)強度都不會太高。被粘物的表面狀況也直接影響粘附力，對膠結(jié)強度影響極大，因此要求被粘物表面具有如下特征： 14.2.2.2 被粘物的性質(zhì)被粘物的性質(zhì)(xngzh)第16頁/共38頁第十六頁，共39頁。 （1）清潔(qngji)度方面 被粘物表面應(yīng)清潔(qngji)、干燥、無銹蝕、無漆皮等。 （2）粗糙度方面 被粘物表面應(yīng)有一定的粗糙度，這樣能增

9、大粘結(jié)面積，增加機械結(jié)合作用。 （3）表面化學(xué)性質(zhì)方面 （4）表面溫度方面 第17頁/共38頁第十七頁，共39頁。膠結(jié)(jioji)的首要條件是膠粘劑均勻分布在被粘物上，因此，膠粘劑完全浸潤被粘物是獲得理想的膠結(jié)(jioji)強度的先決條件。浸潤性既受膠粘劑表面張力影響，又受被粘物表面張力影響。一般而言，膠粘劑表面張力愈大，愈有利于膠粘劑的完全浸潤。降低膠粘劑液體粘度，提高其流動性，給膠層以壓力，提高被粘物表面光潔度和表面溫度，都對提高浸潤性有利。14.2.2.3 膠粘劑對被粘物表面膠粘劑對被粘物表面(biomin)的浸潤性的浸潤性第18頁/共38頁第十八頁，共39頁。（1）清洗要干凈 （2）

10、膠層要勻薄 （3）晾置時間要充分(chngfn) （4）固化要完全 14.2.2.4 粘結(jié)粘結(jié)(zhn ji)工藝工藝第19頁/共38頁第十九頁，共39頁。環(huán)境空氣濕度大，膠層內(nèi)的稀釋劑不易揮發(fā)，容易產(chǎn)生氣泡。空氣中灰塵大、氣溫低時會降低膠結(jié)強度。粘結(jié)接頭形式很多，接頭設(shè)計的合理與否對膠結(jié)強度的影響很大，良好的膠結(jié)接頭應(yīng)搭接(d ji)長度適當(dāng)、寬度大、厚度適中，盡可能避免膠層承受彎曲和剝離作用。 14.2.2.5 環(huán)境因素和接頭環(huán)境因素和接頭(ji tu)形式形式第20頁/共38頁第二十頁，共39頁。14.3 常用膠粘劑的品種(pnzhng)、特性及選用原則 環(huán)氧樹脂膠粘劑（俗稱“萬能膠”）

11、品種很多，目前產(chǎn)量(chnling)最大、使用最廣的為雙酚A醚型環(huán)氧樹脂（國內(nèi)牌號為E型），是以二酚基丙烷和環(huán)氧烷在堿性條件下縮聚而成，再加入適量的固化劑，在一定條件下，固化成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的固化物并將兩種被粘物體牢牢粘結(jié)為一整體。 14.3.1 膠粘膠粘(jio zhn)機理機理第21頁/共38頁第二十一頁，共39頁。 這類膠粘劑的主要特點如下： （1）粘結(jié)強度(qingd)高，與大多數(shù)材料具有優(yōu)良的粘附性； （2）可用不同固化劑在室溫或加溫條件下固化； （3）不含溶劑，能在接觸壓力下固化，反應(yīng)過程中不放出小分子，收縮率小，僅為1%2%； 第22頁/共38頁第二十二頁，共39頁。 （4）固化后產(chǎn)物

12、具有良好的耐腐蝕性、電絕緣性、耐水性、耐油性等； （5）和其他高分子材料及填料的混溶性好，便于改性。 環(huán)氧樹脂(hun yn sh zh)的分類及代號見表14.1，環(huán)氧樹脂(hun yn sh zh)膠粘劑常見品種及特性見表14.2。 第23頁/共38頁第二十三頁，共39頁。表14.1環(huán)氧樹脂的分類(fn li)及代號 代號環(huán)氧樹脂類別代號環(huán)氧樹脂類別E二酚基丙烷環(huán)氧樹脂G硅環(huán)氧樹脂ET有機鈦改性二酚基丙烷環(huán)氧樹脂N酚酞環(huán)氧樹脂EG有機硅改性二酚基丙烷環(huán)氧樹脂S四酚基環(huán)氧樹脂EX溴改性二酚基丙烷環(huán)氧樹脂J間苯二酚環(huán)氧樹脂EL氯改性二酚基丙烷環(huán)氧樹脂A三聚氰酸環(huán)氧樹脂 EI二酚基丙烷側(cè)鏈型環(huán)氧樹

13、脂R二氧化雙環(huán)戊二烯環(huán)氧樹脂F(xiàn)酚醛多環(huán)氧樹脂Y二氧化乙烯環(huán)己烯環(huán)氧樹脂B丙三醇環(huán)氧樹脂D聚丁二烯環(huán)氧樹脂ZQ脂肪酸甘油脂環(huán)氧樹脂 H3，4環(huán)氧基6甲基環(huán)乙烷甲酸3，4環(huán)氧基6甲基環(huán)己烷甲酯 IQ脂環(huán)族縮水甘油脂 L有機磷環(huán)氧樹脂W二氧化雙環(huán)戊烯基醚樹脂第24頁/共38頁第二十四頁，共39頁。表14.2環(huán)氧樹脂(hun yn sh zh)膠粘劑品種及特點 型號名稱特點生產(chǎn)廠家AH03大理石粘結(jié)劑耐水、耐候、方便中建一局建筑科研所 EE1高效耐水建筑膠耐熱、不怕潮濕北京京西建筑裝飾材料廠EE2室外用界面粘合劑耐候、耐水、耐久北京京西建筑裝飾材料廠EEI3建筑粘結(jié)劑北京京西建筑裝飾材料廠SG792建

14、筑裝修粘結(jié)劑北京市第六建筑公司W(wǎng)H1萬能膠耐熱、耐油、耐水、耐腐蝕四川德陽蜀光新型裝潢材料廠 第25頁/共38頁第二十五頁，共39頁。型號名稱特點生產(chǎn)廠家YJI建筑粘結(jié)劑耐水、耐濕熱、耐腐蝕武漢市漢陽小東化工廠 601建筑裝修粘結(jié)劑粘結(jié)力強，耐濕、耐腐蝕大連金州無機化工廠 621F粘結(jié)劑無毒、無味、耐水、耐濕熱北京航空材料研究所 6202建筑膠粘劑粘結(jié)力好，耐腐蝕蘇州混凝土水泥制品研究院4115建筑膠粘劑粘結(jié)力好，耐濕，耐污北京市竇店磚廠裝飾美膠粘劑初粘結(jié)力強，膠膜柔韌廣州市東風(fēng)化工廠地板膠粘劑粘結(jié)力強，耐水，耐油污廣州市東風(fēng)化工廠 第26頁/共38頁第二十六頁，共39頁。聚醋酸乙烯酯膠粘劑是

15、由醋酸乙烯單體經(jīng)聚合反應(yīng)而得到的一種熱塑性膠。該膠可分為(fn wi)溶液型和乳液型兩種。其中聚醋酸乙烯酯乳液又稱白乳膠，廣泛用于粘結(jié)墻紙、水泥增強劑、防水涂料、木材粘結(jié)劑。 這種膠粘劑具有如下特點：（1）呈酸性。 14.3.2 聚醋酸乙烯酯類膠粘劑聚醋酸乙烯酯類膠粘劑第27頁/共38頁第二十七頁，共39頁。 （2）具有親水性。 （3）在膠粘(jio zhn)時可以濕粘，也可干粘。 （4）流動性好。 （5）內(nèi)聚力低。 （6）干固溫度不宜過高或過低。 （7）耐水性。 （8）可加入到建筑涂料和水泥漿中使用。 聚醋酸乙烯酯類膠粘(jio zhn)劑的品種、特點如表14.3 第28頁/共38頁第二十八

16、頁，共39頁。表14.3聚醋酸乙烯酯類膠粘劑品種(pnzhng)及特點 型號名稱特點生產(chǎn)廠家KFT841建筑膠水昆明市建筑防水材料廠SG701建筑輕板膠粘劑無毒、無臭、耐久、耐火南京石膏板廠等 SJ801建筑用膠無毒、無味、耐酸、耐堿北京有機化工廠 1788聚乙烯醇白色絮狀北京有機化工廠 106106膠粘結(jié)力強哈爾濱市石膏板廠 424A地板膠干燥快、耐濕熱、防潮北京航空材料研究所801建筑膠水武漢化工防腐材料廠 8402多功能建筑用膠無毒、無味、不燃、耐凍上海中南建筑材料廠 中南牌墻布粘結(jié)劑無毒、無味、耐酸、耐堿上海中南建筑材料廠 第29頁/共38頁第二十九頁，共39頁。型號名稱特點生產(chǎn)廠家白

17、乳膠粘結(jié)力強重慶天然氣化工廠中南牌馬賽克粘結(jié)劑無毒、無味上海中南建筑材料廠 SG8104壁紙粘結(jié)劑粘結(jié)力強，對溫度、濕度變化引起的脹縮適應(yīng)性能好，不開膠中建一局科研所水性10號塑料地板膠無毒、無味、快干、粘結(jié)力強北京特種材料廠4115塑料地板膠粘結(jié)力強、防水、抗凍北京市單店磚廠等 第30頁/共38頁第三十頁，共39頁。合成橡膠膠粘劑也稱氯丁橡膠膠粘劑（簡稱氯丁膠），是以氯丁橡膠為基料，另加入其他樹脂、增稠劑、填料等配制而成。這類膠粘劑的主要優(yōu)點是：（1）主體材料本身具有彈性高、柔性(ru xn)好的特點。（2）固化速度快，粘合后內(nèi)聚力迅速提高，初粘力高。 14.3.3 合成橡膠合成橡膠(hch

18、ngxinjio)膠粘劑膠粘劑第31頁/共38頁第三十一頁，共39頁。 （3）氯丁膠由于(yuy)極性強，對大多數(shù)材料都有良好的粘合力。 （4）具有較好的耐熱性、耐燃性、耐油性、耐候性和耐溶劑性。 （5）為了進(jìn)一步改善氯丁膠的粘附性和耐熱性，常采用合成樹脂對其進(jìn)行改性。 表14.4為幾種氯丁膠品種、性能及廠家。 第32頁/共38頁第三十二頁，共39頁。表14.4 氯丁膠品種(pnzhng)、性能及生產(chǎn)廠家型號名稱特點生產(chǎn)廠家CX401氯丁膠粘劑北京椿樹橡膠制品廠 LDN15硬材料粘結(jié)劑耐濕、耐老化四川長壽化工廠 長城牌202氯丁膠粘劑干燥快、初粘強度大、膠膜柔軟上海制筆零件三廠 XY401膠粘

19、劑無毒、粘性強北京橡膠二十廠 804SPVC地板膠粘劑無毒、無味、耐溫、不燃上海江?；S 801強力膠初粘強度高，耐沖擊、耐油上海新光化工廠 第33頁/共38頁第三十三頁，共39頁。型號名稱特點生產(chǎn)廠家CBJ84膠粘劑初粘強度高，耐酸、耐堿江蘇常州新型建材廠 JY7壓敏粘合劑耐水、耐老化、耐酸堿上海上聯(lián)橡膠廠 8123PVC地板膠粘劑無毒、耐熱、耐低溫上海匯麗化學(xué)材料總廠 塑料地板膠無毒、耐熱、耐低溫北京塑料十廠 家用膠粘劑耐燃、耐候、耐油河北邯鄲粘結(jié)材料廠 第34頁/共38頁第三十四頁，共39頁。 這種膠的外觀為無色透明膠體，是以聚乙烯醇與甲醛在酸性介質(zhì)中進(jìn)行縮合反應(yīng)而得的一種透明水溶性膠體。 （1）特性無臭、無毒、不燃、粘度小、價格低廉、粘結(jié)性能好，其粘結(jié)強度0.9MPa。 （2）用途主要用于墻布、墻紙與墻面的粘貼，室內(nèi)涂料的膠料、外墻裝飾的膠料