膠粘劑粘結劑分類粘結機理詳解演示文稿

膠粘劑粘結劑分類粘結機理詳解演示文稿目前一頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點優(yōu)選膠粘劑粘結劑分類粘結機理目前二頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點

2.膠接方式相對與其他聯(lián)接方法具有：應用領域寬、產(chǎn)品性能優(yōu)異、施工更簡單方便而且經(jīng)濟有效。目前三頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點膠黏劑是一類古老而又年輕的材料。1.早在數(shù)千年前，人類的祖先就已經(jīng)開始使用膠黏劑。許多出土文物表明，5000年前我們祖先就會用粘土、淀粉和香松等天然產(chǎn)物做膠黏劑；4000千多年前就會用生漆做膠黏劑和涂料制造器具；3000年前的周朝已用動物膠作木船的填縫密封膠。6.1.2歷史沿革目前四頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點2.兩千年前的秦朝用糯米漿與石灰作砂漿粘合長城的基石，使萬里長城成為中華民族偉大文明的象征之一。目前五頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點

秦俑博物館中出土的大型彩繪銅車馬的制造中，用了磷酸鹽無機膠黏劑。目前六頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點3.公元前200年東漢時期用糯米漿糊制成棺木密封膠，配以防腐劑，使馬王堆古尸出土時肌肉及關節(jié)仍有彈性,足見中國膠接技術之高超。

4.到上世紀初，合成酚醛樹脂的發(fā)明，開創(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，但年增長速度則居第一位。目前七頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點5.目前，膠黏劑的應用已滲入到國民經(jīng)濟中的各個部門,成為工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的技術，在高技術領域中的應用也十分廣泛。如據(jù)報導：國外在生產(chǎn)一輛汽車中要使用5～10kg膠黏劑；一架波音飛機的粘接面積達到2400m2

；一架宇航飛機需要粘接30000塊陶瓷片。

目前八頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點內(nèi)飾裝配粘接：頂棚，車門內(nèi)護板，地毯，擋風玻璃等。目前九頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點汽車結構件粘接：發(fā)動機中罩與前后加強梁，通常用改性環(huán)氧樹脂膠黏劑目前十頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點粘接使用的部件由原來機內(nèi)裝飾、非結構件、發(fā)展到結構件、受力件，甚至整個機體。目前十一頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點

隨著科學技術的發(fā)展,目前不同行業(yè)對膠黏劑及粘接技術的要求越來越高。1999年世界膠黏劑總需求量為1800萬ｔ，預測2010年將達2500萬ｔ。我國目前已有1200多家企業(yè)，品種牌號3000多個，膠黏劑生產(chǎn)能力300萬ｔ。其中產(chǎn)量最大的仍然是三醛膠(酚醛、脲醛和三聚氰胺甲醛)和乳液型膠，二者分別占總產(chǎn)量的45.2%和29.2%。目前十二頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點

從市場應用看，建筑業(yè)用量最大，約占總膠量51.8%，其次是紙包裝業(yè)，約占總膠量的12.6%，第三是制鞋業(yè)，約占9.0%。木材膠黏劑用量日益擴大增多，全世界木材膠黏劑產(chǎn)量占膠黏劑總產(chǎn)量的3/4，如美國約60%的合成膠黏劑用于木材加工業(yè)，俄羅斯為79%，日本為75%，在我國60%～70%的膠黏劑也用于木材加工業(yè)。

目前十三頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點預計2010年我國合成膠黏劑的需求量將達到480萬-500萬噸。2004年中國大陸膠黏劑產(chǎn)量總計379萬噸。

隨著我國汽車、電子電器等行業(yè)的飛快發(fā)展，納米材料等新材料、新技術在膠黏劑工業(yè)中得到應用，今后膠黏劑的性能將更加優(yōu)異，應用范圍將不斷擴大。目前十四頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點膠粘劑通常是一種混合物，主要由以下幾個部分組成：基料、固化劑、填料、增韌劑、稀釋劑以及其他輔料配合而成。1.基料：構成膠粘劑的主要成分。有無機化合物、天然聚合物、合成聚合物三類。決定膠接頭的主要物理化學力學性能。例如，環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂等。

6.1.3膠黏劑組成目前十五頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點2.固化劑：是使液態(tài)基料通過化學反應，發(fā)生聚合、縮聚或交聯(lián)反應，轉變成高分子量固體，使膠接接頭具有力學強度和穩(wěn)定性的物質(zhì)。不同的基料應選用固化快、質(zhì)量好、用量少的固化劑。a)固化：液體的膠粘劑通過物理化學方法變成固體的過程。物理方法有溶解揮發(fā)、乳液凝聚、熔融體冷卻；化學方法使膠粘劑聚合成高分子物質(zhì)。

b)固化劑：固化過程所使用的化學物質(zhì)。

目前十六頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點3.填料：是不參與反應的惰性物質(zhì)，可提高膠接強度、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性并可降低成本。其品種很多，如石棉粉、鋁粉、云母、石英粉、碳酸鈣、鈦白粉、滑石粉等。各有不同效果，根據(jù)要求選用。填料用量要求：①控制膠黏劑到一定黏度；②保證填料能潤濕；③達到各種膠接性能的要求。目前十七頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點名稱細度/目參考用量適應膠對象列舉名稱名稱細度/目參考用量適應膠對象列舉名稱氧化鋁100～20025～75環(huán)氧膠石膏粉200～30010~100環(huán)氧膠氧化鎂200～32530～100環(huán)氧膠、橡膠膠高嶺土325>50環(huán)氧膠二氧化鈦200～32575～100環(huán)氧、橡膠、聚酯膠滑石粉20010~100環(huán)氧、橡膠膠銅粉200～300250環(huán)氧膠石棉粉1/7～1/2英寸<250環(huán)氧、橡膠膠碳酸鈣200～300<100聚酯、環(huán)氧膠電木粉20010～40環(huán)氧白炭黑－20~100橡膠、環(huán)氧膠石墨粉325>50

云母粉300～325<100環(huán)氧、酚醛、聚酯膠瓷粉200~300－聚酯、環(huán)氧表7-1膠粘劑中一些常用填料目前十八頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點4.稀釋劑：能降低膠粘劑粘度的易流動的液體，加入它可以使膠粘劑有好的滲透力，改善膠粘劑的工藝性能?？煞譃榛钚韵♂寗┖头腔钚韵♂寗﹥深?。目前十九頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點活性稀釋劑名稱結構式分子量沸點/oC用量/%(相對膠料質(zhì)量)環(huán)氧丙烷58.08355～20環(huán)氧氯丙烷92.531175～20環(huán)氧丙烷丁基醚1305～20

苯基環(huán)氧乙烷120.14191.110～15環(huán)氧丙烷苯基醚15124510～15二縮水甘油醚13010～30乙二醇二縮水甘油醚1745～20二環(huán)氧丁二烯86

康醇縮水甘油醚

5～25目前二十頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點非活性稀釋劑名稱結構式分子量沸點/oC用量/%(相對膠料質(zhì)量)丙酮58.0856.57.7甲乙酮72.1079.64.6環(huán)己酮98.14115.6

甲苯92.13110.8

二甲苯106.16

正丁醇C4H9OH74.121170.5丁基溶纖劑HOCH2CH2OC4H9118.19171.20.1甲基溶纖劑醋酸酯CH3COOCH2CH2OCH3118.16144.50.3醋酸乙基溶纖劑CH3COOCH2CH2OC2H5132.16156.40.2丁基溶纖劑醋酸酯CH3COOCH2CH2OC4H916056.5<0.1目前二十一頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點5.增韌劑：能提高膠黏劑的柔韌性，降低脆性，改善抗沖擊性等。通常增韌劑是一種單官能團或多官能團的物質(zhì)，能與膠料起反應，成為固化體系的一部分結構。

目前二十二頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點6.偶聯(lián)劑：具有能分別和被粘物及粘合劑反應成鍵的兩種基團，提高膠接強度。多為硅氧烷或聚對苯二甲酸酯化合物、鈦酸酯偶聯(lián)劑。使用方式：將偶聯(lián)劑配成1％～2％的乙醇液，噴涂在被粘物的表面，待乙醇自然揮發(fā)后即可涂膠；直接將1％～5％的偶聯(lián)劑加到基體中去。目前二十三頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點除此之外，膠黏劑中有時還加有穩(wěn)定劑、觸變劑、引發(fā)劑、促進劑、乳化劑、增稠劑、防老劑、阻聚劑、阻燃劑等。7.增塑劑：具有在膠黏劑中能提高膠黏劑彈性和改進耐寒性的功能。增塑料通常為沸點高的、較難揮發(fā)的液體和低熔點固體。按化學結構分多為：鄰苯二甲酸酯類，脂肪族二元酸酯類，磷酸酯類，聚酯類和偏苯三酸酯類。目前二十四頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點6.1.4膠粘劑的分類1.按基料的化學成分將膠粘劑分為三大類型：a.天然材料：

動物膠：骨膠、皮膠等。

植物膠：淀粉、糊精、阿拉伯樹膠、天然樹脂膠、天然橡膠等。

礦物膠：礦物蠟、瀝青。b.合成高分子材料包括合成樹脂型，合成橡膠型和復合型三大類。

合成樹脂又分熱塑型和熱固型。熱塑型有烯類聚合物、聚氯酯、聚醚、聚酰胺、聚丙烯酸酯等。熱固型有環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂等。

合成橡膠型主要有氯丁橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠等。

復合型主要有酚醛-丁腈膠、酚醛-氯丁膠、酚醛-聚氨酯膠、環(huán)氧-丁腈膠等。c.無機材料有熱熔型如焊錫、玻璃陶瓷等，水固型如水泥、石膏等，硅酸鹽型及磷酸鹽型。目前二十五頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點分為溶劑型、乳液型、反應型（熱固化、紫外線固化、濕氣固化等）、熱熔型、再濕型以及壓敏型（即粘附劑）等。①溶劑（分散劑）揮發(fā)型：有溶液型和水分散型。溶液型包括有機溶劑型如氯丁橡膠、聚乙酸乙烯酯，水溶劑型如淀粉、聚乙烯醇；水分散型如聚乙酸乙烯酯乳液。②反應型：包括一液型和二液型。一液型有熱固型（環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂），濕氣固化型（氰基丙烯酸酯、烷氧基硅烷、尿烷），厭氧固化型（丙烯酸類），紫外線固化型（丙烯酸類、環(huán)氧樹脂）；二液型有縮聚反應型（尿素、酚），加成反應型（環(huán)氧樹脂、尿烷），自由基聚合型（丙烯酸類）。2.按形態(tài)、固化反應類型分類

目前二十六頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點③熱熔型：是一種以熱塑性塑料為基體的多組分混合物，如聚烯類、聚酰胺、聚酯。室溫下為固狀或膜狀，加熱到一定溫度后熔融成為液態(tài)，涂布、潤濕被粘物后，經(jīng)壓合、冷卻，在幾秒鐘甚至更短時間內(nèi)即可形成較強的粘接力。④壓敏型（粘附劑）：有可再剝離型（橡膠、丙烯酸類、硅酮）和永久粘合型。在室溫條件下有粘性，只加輕微的壓力便能粘附。再濕型：包括有機溶劑活性型和水活性型（淀粉、明膠、聚已烯醇）。在牛皮紙等上面涂敷膠粘劑并干燥，使用時用水和溶劑濕潤膠粘劑，使其重新產(chǎn)生粘性。目前二十七頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點3、按用途分類：有金屬、塑料、織物、紙品、醫(yī)療、制鞋、木工、建筑、汽車、飛機、電子元件等各種不同用途膠。還有特殊功能膠，如導電膠、導磁膠、耐高溫膠、減震膠、半導體膠、牙科用膠、外科用膠等。4、按受力情況分類：膠接件通常是作為材料使用的，因此膠接強度非常重要。為此將膠粘劑分為結構膠、非結構膠。目前二十八頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點6.1.5膠粘劑的應用：木材加工領域（酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺、間苯二酚－甲醛、聚乙酸乙烯酯乳液、氯丁膠等）；建筑方面（聚乙酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、氯丁、環(huán)氧、聚酯、聚硅烷等）；輕工方面（包裝領域，橡膠、聚丙烯酸酯的壓敏膠，低分子量聚乙烯、乙烯－醋酸乙烯（EVA）的熱融膠，醋酸乙烯乳液等；制鞋方面：氯丁橡膠漿、聚氨酯等）；航空工業(yè)；醫(yī)學（牙科等）；電子工業(yè)和儀器儀表的制造中。目前二十九頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點6.2膠接的基本原理目前三十頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點膠接接頭：被膠接材料通過膠黏劑進行連接的部位。膠接接頭的結構形式很多。從接頭的使用功能、受力情況出發(fā)，有以下幾種基本形式。目前三十一頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點膠接接頭的基本形式（1）搭接接頭（lapjoint）：由兩個被膠接部分的疊合，膠接在一起所形成的接頭(2)面接接頭（surfacejoint）兩個被膠接物主表面膠接在一起所形成的接頭

目前三十二頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點(3)對接接頭（buttjoint）被膠接物的兩個端面與被膠接物主表面垂直(4)角接接頭（anglejoint）兩被膠接物的主表面端部形成一定角度的膠接接頭目前三十三頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點接頭膠層在外力作用時，有四種受力情況。（a）正拉

（b）剪切

（c）剝離

（d）劈開

目前三十四頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點①拉應力：外力與膠接面垂直，且均勻分布于整個膠接面。②剪切力：外力與膠接面平行，且均勻分布于膠接面上。③剝離力：外力與膠接面成一定角度，并集中分布在膠接面的某一線上。④劈裂力（不均勻扯離力）：外力垂直于膠接面，但不均勻分布在整個膠接面上。

為了分析方便，上述四種應力尚可簡化為拉應力和剪切力兩類。拉應力包括均勻扯離（正拉）力，不均勻扯離（劈裂）力和剝離力。

目前三十五頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點6.2.1形成膠接的條件1.膠接的基本過程

1.1理想的膠接理想的膠接是當兩個表面彼此緊密接觸之后，分子間產(chǎn)生相互作用，達到一定程度而形成膠接鍵，膠接鍵可能是次價鍵或主價鍵，最后達到熱力學平衡的狀態(tài)。目前三十六頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點理想的膠接強度，可以在一些假定的前提下計算出來。因為這是從理想狀態(tài)出發(fā)的，沒有考慮一系列可能影響膠接強度的實際因素，所以理想的膠接強度比實際測得的膠接強度要大幾個數(shù)量級。理想的膠接有理論意義，有利于分析理解膠接的機理，對實際的膠接過程有重要的指導意義。膠接界面的結合包含物理結合和化學結合。物理結合指機械聯(lián)結及范德華力（偶極力、誘導偶極力、色散力和氫鍵）；化學結合指共價鍵、離子鍵和金屬鍵。

（見表6-4）

目前三十七頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點在溫度和壓力不發(fā)生變化的前提下，把兩個已經(jīng)膠接起來的相，從平衡狀態(tài)可逆地分開到無窮遠，彼此的分子不再存在任何相互作用的影響時，所消耗的能即為粘合能，也就是膠接力。單位面積上所需的膠接力，稱為理想膠接強度，以σa表示。目前三十八頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點在大多數(shù)聚合物的分子相互作用，只存在色散力的情況下，一般Z0=0.2nm，Wa=10-5J／cm2，于是

σa≈1500MPa如果分子相互作用力不僅是色散力，還有氫鍵力，誘導力甚至化學鍵力的話，則值更要大得多。即使如此，這一計算出來的理想膠接膠接強度，也要比實際膠接強度大兩個數(shù)量級以上。

目前三十九頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點1.2實際的膠接實際的膠接，大多數(shù)都要使用膠黏劑，才能使兩個固體通過表面結合起來。聚合物處于橡膠態(tài)溫度以上時(未達熔融態(tài))，通過加壓緊密接觸，使兩塊處于橡膠態(tài)的聚合物，通過界面上分子間的擴散，生成物理結點或分子相互作用引力，這時不需要膠黏劑也可能使聚合物膠接起來。目前四十頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點

不過，由于所需要的壓力大，時間長，又要消耗熱能，而且有許多降低膠接力的影響因素并未排除，使分子間不易達到緊密接觸，得到的膠接強度并不理想。金屬、無機材料不存在橡膠態(tài)，在固態(tài)的情況下，即使加壓、加熱，也不可能達到分子接觸，這就更需要依靠膠黏劑來實現(xiàn)膠接。目前四十一頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點在膠接過程中，由于膠黏劑的流動性和較小的表面張力，對被粘物表面產(chǎn)生潤濕作用，使界面分子緊密接觸，膠黏劑分子通過自身的運動，建立起最合適的構型，達到吸附平衡。隨后，膠黏劑分子對被粘物表面進行跨越界面的擴散作用，形成擴散界面區(qū)。膠接的基本過程目前四十二頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點

對高分子被粘物而言，這種擴散是相互進行的；金屬或無機物由于受結晶結構的約束，分子較難運動，但膠黏劑在硬化前，分子可以擴散到表面氧化層的微孔中去，達到分子的緊密接觸，最后仍能形成以次價力為主的或化學鍵的膠接鍵。這就是膠接的基本過程。全過程的關鍵作用是潤濕、擴散和形成膠接鍵。目前四十三頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點

2潤濕為形成良好的膠接，首先要求膠粘劑分子和被膠接材分子充分接觸。為此，一般要將被膠接體表面的空氣、或者水蒸氣等氣體排除，使膠粘劑液體和被膠接材接觸。即將氣—固界面轉換成液—固界面，這種現(xiàn)象叫做潤濕，其潤濕能力叫做潤濕性。目前四十四頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點膠黏劑在涂膠階段應當具有較好的流動性，而且其表面張力應小于被粘物的表面張力。這意味著，膠黏劑應當在被粘物表面產(chǎn)生潤濕，能自動鋪展到被粘物表面上。當被粘物表面存在凹凸不平和峰谷的粗糙表面形貌時，能因膠黏劑的潤濕和鋪展，起填平峰谷的作用，使兩個被粘物表面通過膠黏劑而大面積接觸，并達到產(chǎn)生分子作用力的0.5nm以下的近程距離。目前四十五頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點

這就要求要選擇能起良好潤濕效果的膠黏劑。同時，也要求被粘物表面事先要進行必要的清潔和表面處理，達到最宜潤濕與膠接的表面狀態(tài)。要盡量避免潤濕不良的情況。如果被粘物表面出現(xiàn)潤濕不良的界面缺陷，則在缺陷的周圍就會發(fā)生應力集中的局部受力狀態(tài)；此外，表面未潤濕的微細孔穴，粘接時未排盡或膠黏劑帶入的空氣泡，以及材料局部的不均勻性，都可能引起潤濕不良的界面缺陷，這些都應盡量排除。目前四十六頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點判斷潤濕性可用接觸角來衡量，這可用Young方程來表示：

SV=LV

cos+SL式中，θ為接觸角，也稱為潤濕角；γSV為固氣界面張力；γLV為液氣界面張力；γSL為固液界面張力。此式應處于熱力學平衡狀態(tài)才有意義。液滴在水平固體表面上的接觸角目前四十七頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點

習慣上將液體在固體表面的接觸角θ=90o時定為潤濕與否的分界點。

θ＞90o為不潤濕，θ＜90o為潤濕，接觸角θ越小，潤濕性能越好。Zisman將固體表面分為高能表面和低能表面。凡表面能>200mN／m2為高能表面，金屬、金屬氧化物和無機化合物的表面，都是高能表面.表面能<100mN／m2為低能表面，有機化合物、聚合物和水都屬低能表面。高能表面的臨界表面張力γc>膠黏劑的γLV

，容易鋪展?jié)櫇?；低能表面的γc<一般膠黏劑的γLV

，所以不易鋪展?jié)櫇?。目前四十八頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點臨界表面張力γc較大的被粘物，選擇比被粘物γc小的膠黏劑比較容易，有較多的膠黏劑品種可供選擇。但γc越小，則越不容易選擇能有效潤濕的膠黏劑。例如，聚四氟乙烯(PTFE)的γc只有19mN／m，很不容易找到表面張力比這還小的膠黏劑，所以PTFE具有難粘的特性，利用這一特性，將PTFE熱噴涂于鍋面，就可以制成不粘鍋。要想粘接PTFE，只有利用鈉-萘溶液進行化學處理或利用低溫等離子體進行處理使表面改性，才能進行粘接。目前四十九頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點3界面擴散

膠黏劑分子或分子鏈段與處于熔融或表面溶脹狀態(tài)的被粘聚合物表面接觸時，分子之間會產(chǎn)生相互跨越界面的擴散，界面會變成模糊的彌散狀，兩種分子也可能產(chǎn)生互穿的纏繞。這時，雖然分子間只有色散力的相互作用，也有可能達到相當高的膠接強度。目前五十頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點若膠黏劑與高分子材料被粘物的相容性不好，或潤濕性不良，則膠黏劑分子因受到斥力作用，鏈段不可能發(fā)生深度擴散，只在淺層有少許擴散，這時界面的輪廓顯得分明。只靠分子色散力的吸引作用結合的界面，在外力作用下，容易發(fā)生滑動，所以膠接強度不會很高。目前五十一頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點

利用膠黏劑粘接金屬，由于金屬分子是以金屬鍵緊密結合起來的，分子的位置固定不變，而且金屬分子排列規(guī)整，有序性高，大多數(shù)能生成晶體構造，密度大而結構致密，不但金屬分子不能發(fā)生擴散作用，就是膠黏劑的分子也不可能擴散到金屬相里面去。所以，膠黏劑粘接金屬形成的界面是很清晰的。目前五十二頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點若對金屬表面進行改性，除去松散的氧化層、污染層，并使之生成疏松多孔狀表面，或增加表面的粗糙度，會有利于膠黏劑分子的擴散、滲透或相互咬合，有可能提高膠接強度。另外，選擇強極性的或能與金屬表面產(chǎn)生化學鍵的膠黏劑，也能提高膠接強度。借助偶聯(lián)劑的作用，也是提高膠接強度的有效方法。目前五十三頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點4形成膠接鍵利用膠黏劑粘接被粘物，最終的目的是形成具有一定強度能滿足使用要求的膠接接頭。潤濕和擴散是膠接過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象，其質(zhì)量直接影響膠接鍵的強度。膠黏劑潤濕被粘物并發(fā)生擴散，在界面上兩種分子間產(chǎn)生相互作用，當分子間的距離達到分子作用半徑的0.5nm以下時，會生成物理吸附鍵，即次價鍵。如表面發(fā)生化學吸咐，則生成化學鍵。目前五十四頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點

當膠黏劑固化或硬化后，生成的膠接鍵即被固定下來而保有強度。要獲得高強度的膠接接頭，首先必要的條件是在界面處要能建立分子級的緊密接觸，分子的距離一般應小于0.5nm。否則界面作用力太小，不能承受稍大的應力。其次，膠黏劑與被粘物界面上，最好能通過分子的擴散作用，形成分子間的纏結，這有利于提高強度。為提高膠接強度，還必須掌握影響強度的一系列因素，并加以控制。目前五十五頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點6.2.2影響膠接作用的因素1膠黏劑的作用

絕大多數(shù)固體表面，從微觀的尺度來看，是凹凸不平的，將這樣的表面迭合起來，只有很小的點面能相互接觸，大部分的表面都不能接觸。因此分子的總吸引力很小，很容易被分開。膠黏劑作用的目的之一，就在于可將不規(guī)則的粗糙表面填補起來，使兩個接觸不良的表面，通過膠黏劑產(chǎn)生高度的分子接觸，提高膠接強度。膠黏劑的作用粘度表面能目前五十六頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點在開始施加膠黏劑的時候，膠黏劑應當具有較好的流動性和潤濕性，這樣才能對固體表面產(chǎn)生良好的潤濕鋪展，起到填充凹凸不平表面的作用。然后，膠黏劑又應當能夠向界面擴散，并在恰當?shù)臅r間發(fā)生固化或硬化，具有較高的內(nèi)聚強度，能經(jīng)受較大的外力作用。目前五十七頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點不同的膠黏劑品種，有各種不同的固化或硬化方式。溶劑型膠黏劑是通過溶劑的蒸發(fā)或擴散、滲透而固化；熱熔型膠黏劑是通過降低溫度而固化；化學反應型膠黏劑則是在一定的溫度(通常是升溫)下，通過內(nèi)部產(chǎn)生聚合或縮聚反應而固化。目前五十八頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點2粘度

無論哪一種類型的膠黏劑，在使用的時候，均要保持較小的粘度，以利于潤濕、鋪展和均勻地分布到被粘物表面；同時還要求膠黏劑有較小的表面張力，才可能有較好的潤濕效果，自發(fā)地鋪展于凹凸不平的基體表面上，形成良好的分子接觸。（1）分子量（2）溶劑（3）溫度目前五十九頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點（1）分子量液體的粘度是由于液體的分子之間受到運動的影響而產(chǎn)生內(nèi)摩擦阻力的表現(xiàn)。它除了受溶液濃度的影響以外，主要受分子量的影響：式中，[η]為高分子溶液的特性粘度；Mη為平均分子量；K、a為兩個與體系有關的常數(shù)。目前六十頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點（2）溶劑聚氯乙烯（PVC)：環(huán)己酮、四氫呋喃、過氯乙烯、硝基乙烷、甲乙酮、氯苯、吡啶、丙酮和苯的混合物聚苯乙烯（PS)：乙酸甲酯、乙酸乙酯、三氯乙烯、四氯乙烯、甲乙酮、二氯甲烷、二氯乙烷、二硫化碳、苯、甲苯、二甲苯聚甲基丙烯酸甲酯：甲酸、二氯乙烷、丙酮、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯乙烷一般來說，同一高分子在良溶劑中的黏度，要比在不良溶劑中的高一些。部分塑料的對應溶劑目前六十一頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點

溶劑粘接實例1．有機玻璃件溶接

飛機上有較多的有機玻璃零件，其中有些小型復雜零件的局部采用溶接連成一體。二氯乙烷是有機玻璃的良溶劑，在100份二氯乙烷中加入3~5份有機玻璃屑配制成有機玻璃稀溶液，涂于有機玻璃的連接面上，晾置1~2min，對合溶接，粘接后靜置18~24h。環(huán)境溫度15~25℃，相對濕度小于70%。目前六十二頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點2．注塑飛機模型溶接

注塑飛機模型工藝品的造型為中空機身，注塑后的模型工藝品需要進行溶接對合。模型材料為聚苯乙烯塑料。聚苯乙烯塑料溶于二氯甲烷或甲苯溶劑。只要將二氯甲烷或甲苯溶劑直接涂于模型分型面膠合處，晾置2~3min溶接對合后，靜置12h以上。目前六十三頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點（3）溫度隨著溫度的升高粘度下降。熱熔膠的熔融粘度受溫度的影響更為明顯。目前六十四頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點

粘度影響高分子和被粘物表面接觸的緊密程度。粘度低，膠黏劑較易潤濕鋪展，分子接觸緊密，可得到較高的膠接強度。但是，粘度過低，雖然利于潤濕鋪展，但也易于流淌，且內(nèi)聚強度不會太高。目前六十五頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點

溶劑型膠黏劑的粘度如果太低，當溶劑蒸發(fā)時，收縮大，應力集中較嚴重，膠接強度反而降低。熱熔型膠黏劑會因為和被粘物之間熱膨脹系數(shù)的差別，冷卻時引起應力集中。所以，在調(diào)制或選擇膠黏劑時，需要綜合考慮各種影響，設計最佳的粘度。目前六十六頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點

膠黏劑的粘度應當是隨著膠接過程的推進而逐步升高，最終硬化或固化。膠黏劑在低粘度狀態(tài)時的時間久一點，可以增加接觸的程度和膠接強度。從實用觀點出發(fā)，絕大多數(shù)膠黏劑至少應在幾分鐘之內(nèi)保持相當?shù)牧鲃有?。對大面積一次粘接時，則希望保持流動性的時間略長一點，以便順利完成大面積的均勻涂膠。

目前六十七頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點一次粘接面較小的，則保持低粘度時間可短一點，如α—氰基丙烯酸酯類膠黏劑，多用于小面積快速膠接，保持低粘度時間只需幾秒或幾十秒。膠黏劑處于流動狀態(tài)的時間，是膠接過程的重要參數(shù)之一，也是膠黏劑控制適用期的重要因素。根據(jù)所要求的膠接水平，綜合考慮膠黏劑的粘度及保持流動性的時間是很重要的。目前六十八頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點3表面能膠黏劑與基體之間的接觸程度也受到表面能的影響。Zisman曾經(jīng)指出，接觸角對衡量接觸程度是有用的量度。液體膠黏劑和高表面能固體之間的分子相互作用能，—般都超過液體分子本身的內(nèi)聚能。目前六十九頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點

金屬、金屬氧化物和各種無機物都是高能表面，如與其接觸的液體或膠黏劑的粘度很低，表面張力也低,則其接觸角很小，可以自動潤濕鋪展，分子相互接觸緊密，膠接強度可能高。反之，許多極性的液體膠黏劑和非極性的聚乙烯或其他聚合物，由于低能表面以及和液體膠黏劑的極性不相匹配，形成的接觸角大，膠接效果不好，膠接強度也不會高。目前七十頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點

實踐證明，凡是液體或膠黏劑表面張力低于基體表面張力，就會表現(xiàn)出良好的潤濕鋪展效果，并且分子接觸比較緊密，意味著會出現(xiàn)較高的膠接強度。

非極性聚合物如聚乙烯和聚四氟乙烯的表面能和臨界表面張力分別為γs=35.7、23.9mN／m，γc=18.5mN／m，低于一般膠黏劑的表面張力值(78～33mN／m)，所以潤濕與膠接的效果均不好。只有進行表面改性，提高表面能，才能滿足膠接要求。目前七十一頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點7.2.3粘接工藝一膠黏劑的選擇選擇膠黏劑的基本原則如下：1．根據(jù)被粘物的表面性狀來選擇膠黏劑2．根據(jù)膠接接頭的使用場合來選擇膠黏劑3．根據(jù)膠接的成本來合理選擇膠黏劑目前七十二頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點二粘接工藝步驟首先對被粘零件的待粘表面進行修配，使之配合良好；其次根據(jù)材質(zhì)及強度的要求，對被粘表面進行不同的表面處理；然后涂布膠黏劑，將被粘表面合攏裝配；最后通過物理或化學方法固化，實現(xiàn)膠接連接。目前七十三頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點1．表面處理表面處理的方法主要有：溶劑及超聲波清洗法；機械處理法；化學處理法；放電法（對高分子材料）表面處理的基本原則如下：

設法提高表面能；增加粘接的表面積；除去粘接表面上的污物及疏松層目前七十四頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點2膠黏劑的涂布刷涂法、輥涂法和噴涂法3膠黏劑的固化物理固化例如溶劑揮發(fā)、乳液凝聚、熔融體冷卻化學固化使膠黏劑分子交聯(lián)成體型結構的固體而固化室溫固化和加熱固化輻射固化

目前七十五頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點7.2.4膠接理論了解膠接理論，不但可以從理論上指導膠黏劑選擇，膠接接頭的設計，制定最佳的膠接工藝，控制影響膠接強度的各種因素，達到形成強力膠接接頭的目的。更重要的是了解膠接的內(nèi)在機理，包括膠接與被粘對立統(tǒng)一的關系，膠接過程中的物理、化學變化，從而對膠接現(xiàn)象，從感性認識深化到本質(zhì)與規(guī)律性的理性認識。目前七十六頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點經(jīng)過幾十年的研究和發(fā)展，許多學者從不同的角度，提出了許多有價值的理論。雖然這些理論尚有爭論，還沒有公認的統(tǒng)一理論，但在解釋膠接現(xiàn)象方面，均各有可取的觀點，目前仍在不斷地發(fā)展與完善中。

目前七十七頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點1機械結合理論這是一種較早的最直觀的宏觀理論。認為被粘物表面的不規(guī)則性，如高低不平的峰谷或疏松孔隙結構，有利于膠黏劑的填入，固化后膠黏劑和被粘物表面發(fā)生咬合而固定。這就是機械結合理論最簡單的解釋。目前七十八頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點McBain在30年代首先提出這一理論。機械嵌定的固定方法應用很普遍，表面處理過的金屬粘接，多孔物質(zhì)如紙、木材、皮革、紡織品等的膠接就是實際的例子。機械結合的關鍵是被粘物表面必須有大量的凹穴、槽溝、多孔穴等，當膠黏劑涂布上去時，經(jīng)過潤濕、流動、擠壓、鋪展而填入這些孔穴內(nèi)，固化后，就嵌定在孔隙中而緊密地結合起來，表現(xiàn)出較高的膠接強度。目前七十九頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點機械結合理論曾經(jīng)起過積極作用，但是隨著其他膠接理論的建立和發(fā)展，幾乎一度被冷落。近20年來，用現(xiàn)代微觀研究儀器的觀測結果，證明微機械嵌定作用是確實存在的。如在ABS塑料上鍍金屬，鍍前先用溶劑處理，使塑料表面產(chǎn)生大量微穴，然后沉積導電物質(zhì)到微孔中，再進行電鍍。目前八十頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點金屬鋁的膠接強度一般不太高，經(jīng)HCl液或化學氧化液處理后，生成大量立體結晶構造，帶有大量槽溝和微穴，膠接強度有顯著提高。鋼帶表面軋制的光滑面，直接的膠接強度并不高，經(jīng)磷酸鹽處理后，產(chǎn)生大量磷酸鐵微孔，膠接強度明顯提高。目前八十一頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點2吸附理論吸附理論的基本觀點是：膠接是一種吸附作用，這是最早提出并被大多數(shù)科學家接受的。

吸附理論認為，膠接產(chǎn)生的黏附力主要來源于膠黏劑與被粘物之間界面上兩種分子之間相互作用的結果，所有的液體——固體分子之間都存在這種作用力，這些作用力包括化學鍵力、范德華力和氫鍵力。

目前八十二頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點這個過程是，首先膠黏劑分子由布朗運動向被粘物表面移動，膠黏劑分子的極性基團向被粘物的極性部分靠近，當膠黏劑分子與被粘物分子間的距離小于0.5nm時，分子間就產(chǎn)生了范德華力或氫鍵力的結合。

吸附理論把膠接主要歸結于膠黏劑與被粘物分子間力的作用。

目前八十三頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點根據(jù)吸附理論，如果膠黏劑分子中極性基團的極性越大，數(shù)量越多，則對極性被粘物的膠接強度就越高；極性膠黏劑與非極性被粘物或非極性膠黏劑與極性被粘物膠接，由于分子間排斥，不利于分子的接近，不能產(chǎn)生足夠的分子間力，所以膠接力很差；而非極性膠黏劑與非極性被粘物結合，由色散力產(chǎn)生的膠接強度較小。目前八十四頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點擴散理論認為，高分子材料之間的膠接是由于膠黏劑與被粘物表面分子或鏈段彼此之間處于不停的熱運動引起的相互擴散作用，使膠黏劑與被粘物之間的界面逐步消失，形成相互交織的牢固結合，膠接接頭的強度隨時間的延長而增至最大值。3擴散理論目前八十五頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點如果膠黏劑是以溶劑的形式涂敷到被粘物表面，而被粘物表面又能在此溶劑中溶脹或溶解，則彼此間的擴散作用更為顯著，其膠接強度就越高。因為膠黏劑和被粘物間的相互擴散是產(chǎn)生膠接力的主要因素，膠接強度與它們的相容性有關。目前八十六頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點高分子材料之間的膠接可以分為同種高分子材料的自粘和不同種高分子材料的互粘。前者是同種分子間的擴散，后者是不同類分子的擴散。兩種擴散的結果都會使膠黏劑與被粘物分子交織在一起，從而形成牢固的結合。目前八十七頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點該理論認為，膠接作用是由于膠黏劑與被粘物之間的化學結合力而產(chǎn)生的，有些膠黏劑能與被粘物表面的某些分子或基團形成化學鍵。化學鍵是分子中相鄰兩原子之間的強烈吸引力，一般化學鍵要比分子間的范德華力大一兩個數(shù)量級，這種化學鍵的結合十分牢固。

4化學鍵理論目前八十八頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點5靜電理論（雙電層理論）雙電層理論是將膠黏劑與被粘物視作一個電容器。電容器的兩塊夾板就是雙電層。即當兩種不同的材料接觸時，膠黏劑分子中官能團的電子通過分界線或一相極性基向另一相表面定向吸附，形成了雙電層。

目前八十九頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點由于雙電層的存在，欲分離雙電層的兩個極板，就必須克服靜電力。當被粘物與膠黏劑剝離時，可以視為兩塊極板的分離，此時兩極之間便產(chǎn)生了電位差，并隨著極板間的距離增大而增大，到一定極限值時，便產(chǎn)生了放電現(xiàn)象。由于雙電層的形成，膠黏劑與被粘物之間就有靜電力產(chǎn)生，從而產(chǎn)生了膠接力。目前九十頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點

雙電層理論只存在于能形成雙電層的膠接體系，不具有普遍性，并且雙電層所產(chǎn)生的靜電力即使存在于某些膠接體系中，但是，它在這個膠接中絕不是起主導作用的，它只占整個膠接力的一部分。目前九十一頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點總結性評價

自1920年以來，人們已經(jīng)提出了多種膠接理論。每種理論都有大量實驗為依據(jù)，只是研究的角度、實驗方法、實驗條件各有不同，但目標都是為追求形成膠接現(xiàn)象的本質(zhì)。另外，還有弱邊界層理論、流變理論也在研究中，各種理論研究繼續(xù)向縱深發(fā)展。膠接理論至今還未發(fā)展成統(tǒng)一的理論，對各派理論可采取綜合理解，兼收并蓄，靈活運用的原則，充分調(diào)動提高膠接強度的一切有利因素，避免降低分子作用力的不利因素。由于每一種理論都有一定的依據(jù)，可以認為膠接是多種因素構成的，并具有協(xié)同關系。目前九十二頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點21世紀膠接領域關注的重點研究課題1.

環(huán)保壓力日益加重，研究能取代一切污染環(huán)境的膠黏劑；2.因為可以生物降解，不污染環(huán)境，天然膠黏劑的改性研究將會加強；3.

膠接理論的深入研究，將目前的多種理論統(tǒng)一，形成膠接科學學說；目前九十三頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點4.

找出膠接強度的普適表達方式，實現(xiàn)膠接強度的無損檢測；5.開發(fā)可以直接膠接低能表面的膠黏劑；6.開發(fā)固化更快、效率更高、成本更低、更節(jié)省材料、能源的膠黏劑；7.開發(fā)各種功能膠黏劑，如:智能型膠黏劑，耐高溫有機膠黏劑，微電子、IT產(chǎn)業(yè)用膠黏劑等；8.

涂膠機器人的普及以及膠接自動化技術。目前九十四頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點國內(nèi)外膠接技術專業(yè)期刊1粘接2中國膠黏劑3化學與粘合4Adhesivesage5TheJournalofadhesion6Adh?sion目前九十五頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點思考題1.膠黏劑的固化或硬化方式。2.形成膠接的條件。3.如何判斷潤濕性。4.幾種膠接理論的主要觀點。目前九十六頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點膠接界面的特性：界面中底膠（膠粘劑）和被粘物表面以及吸附層之間無明顯邊界；界面的結構性質(zhì)與底膠（膠粘劑）或被粘表面的結構、性質(zhì)是不同的；界面的結構和性質(zhì)是不斷變化的，隨物理的、力學的和環(huán)境的作用而變化，并隨時間而變化。膠接界面的結合包含：物理結合如范德華力（偶極力、誘導偶極力、色散力、氫鍵）；化學鍵合（如離子鍵、共價鍵、金屬鍵）。目前九十七頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點影響界面結合的主要因素：被粘物表面的化學狀態(tài)和吸附物；被粘物表面的精細結構（粗糙度）；膠粘劑分子的鏈結構（分子量、官能團等）、粘度和粘彈性；膠粘劑、被粘物表面的相容性和各組成及其界面對應力-環(huán)境作用的穩(wěn)定性；膠接工藝。2、黏附機理：關于膠粘劑對被粘物形成一定的粘合力的機理，還不完善。目前主要的粘合機理有：目前九十八頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點a、吸附理論：物理吸附，范德華力；b、機械結合理論；c、靜電理論；d、擴散理論；e、化學鍵理論。上述每種理論都只強調(diào)了某一種作用所做的貢獻，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)。目前九十九頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點7.4合成樹脂膠粘劑、熱塑性樹脂膠粘劑通常為液態(tài)膠粘劑，通過溶劑揮發(fā)、融體冷卻或聚合反應，變成熱塑性固體而達到粘接目的。其機械性能、耐熱性能和耐化學性均比較差，但使用方便，有較好的柔韌性。

目前一百頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點膠粘劑特性用途聚醋酸乙烯酯無色、快速粘接，初期粘度高，但不耐堿和熱，有蠕變性木料、紙制品、無紡布、發(fā)泡塑料乙烯－醋酸乙烯酯樹脂快速粘接，蠕變性低，用途廣，但低溫下不能快速粘接薄冊貼邊、包裝封口、聚氯乙烯板聚乙烯醇廉價、干燥好、撓性好紙制品、布料、纖維板聚乙烯醇縮醛無色、透明、有彈性、耐久、耐剝離度低金屬、安全玻璃丙烯酸樹脂無色、撓性好、耐久、但略有臭味、耐熱性低金屬、無紡布、聚氯乙烯板聚氯乙烯快速粘接，但溶劑有著火危險硬質(zhì)聚氯乙烯板和管聚氨酯剝離強度高，但不耐熱和水金屬、蜂窩結構件α-氰基丙烯酸酯室溫快速粘接、用途廣，但不耐久、粘接面積不易大機電部件厭氧性丙烯酸雙脂隔絕空氣下快速粘接、耐水、耐油，但剝離強度低。螺栓緊固、密封表1：常用熱塑性樹脂膠粘劑目前一百零一頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點熱塑性樹脂膠粘劑的玻璃化溫度是影響其性能的指標之一。玻璃化溫度高于室溫的樹脂，作為膠粘劑使用時，粘接力低，形成的膠接層發(fā)硬發(fā)脆；玻璃化溫度大大低于室溫的樹脂，粘接層在室溫下柔軟，撓曲性成膜性好，粘接力高。目前一百零二頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點一、聚醋酸乙烯酯粘合劑聚醋酸乙烯酯是醋酸乙烯的聚合物。特性：通過自由基反應機理進行聚合；引發(fā)劑為：有機過氧化物（過氧化苯甲酰）或無機過酸鹽（如過硫酸鉀、過硫酸銨）；聚合方法有：本體聚合、溶液聚合和乳液聚合，乳液聚合產(chǎn)量最大；聚醋酸乙烯無臭、無味、無毒；聚醋酸乙烯可以配制成乳液膠粘劑、溶液膠粘劑、熱熔膠粘劑及醋酸乙烯共聚物膠粘劑。目前一百零三頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點1、聚醋酸乙烯乳液膠粘劑：是合成樹脂乳液膠粘劑中生產(chǎn)最早、產(chǎn)量最大的品種。大部分聚醋酸乙烯膠粘劑是以乳液的形式使用。優(yōu)點：乳液聚合物分子量可以很高，機械強度好；與同濃度的溶劑膠粘劑比，粘度低，使用方便；以水為介質(zhì)，成本低，無毒，不燃。目前一百零四頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點合成方法：在水介質(zhì)中，以聚乙烯醇（PVA）做保護膠體，乳化劑（陰離子或非離子表面活性劑），pH值調(diào)節(jié)劑（如磷酸鹽、碳酸鹽、醋酸鹽等），引發(fā)劑，醋酸乙烯單體，反應過程如圖：目前一百零五頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點注意事項：乳化劑、膠體保護劑的類型、用量；引發(fā)劑品種、用量、加入方式；聚合溫度；pH值；單體加入方式；對乳液的性質(zhì)如粘度顆粒度、穩(wěn)定性等均勻影響。在聚醋酸乙烯酯乳液中加入不同的增塑劑、填料、增粘劑等添加物，即可調(diào)制成適合不同用途的膠粘劑。配方舉例：性能指標：固含量：45％~50％，pH值4~6，顆粒度0.5~5.0μm，粘度1~2Pa.s。聚醋酸乙烯酯乳液100份填料30～50份DBP（鄰苯二甲酸二丁脂，增塑劑）8～10份溶劑5份目前一百零六頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點主要問題：耐水性不夠和蠕變較大。解決方法：加入交聯(lián)劑。由于聚醋酸乙烯酯聚合時有一般酯基被水解，其分子中含有羥基，可以用乙二醛、二羥甲基尿素、脲醛樹脂、三聚氰氨樹脂、酚醛樹脂以及金屬鹽類作為交聯(lián)劑。使用領域：主要用于膠接纖維素質(zhì)材料：如木材、紙制品。在家具制造、門窗組裝、櫥柜生產(chǎn)，尤其在現(xiàn)場砌鋪塑料地面、塑料墻紙的施工中普遍使用。與脲醛樹脂并用，不僅降低成本，而且可以提高抗水耐熱性。目前一百零七頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點2、醋酸乙烯共聚物膠粘劑聚醋酸乙烯是一種剛性材料，增加其柔韌性可以通過外加增塑劑（存在增塑劑逐漸析出，膠接力減弱的老化問題），也可以通過與適當?shù)膯误w共聚合而得到（屬于分子內(nèi)部增韌，性能持久不滲出）。常用的共聚單體：乙烯、氯乙烯、丙烯酸酯、順丁烯二酸酯等。目前一百零八頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點二、聚乙烯醇和縮醛粘膠劑1、聚乙烯醇（PVA）膠粘劑以聚醋酸乙烯酯為原料，在堿性催化（NaOH）的甲醇醇解工藝。注：PVA的水解度（羥基含量），由醇解過程控制，與分子量無關。水解度99.7％~100％的PVA為高結晶聚合物，耐水性好；87~89％的PVA對水最敏感，易溶于水；水解度進一步降低，對水的敏感性又降低目前一百零九頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點PVA膠粘劑通常以水溶液的形式使用。在膠液中還需添加填料、增塑劑、防腐劑、熟化劑等。特點：能形成堅韌的透明膜，具有很高的拉伸強度和耐腐蝕性，還具有隔絕氧（干燥膜）的特性。是性能優(yōu)異的膠粘劑，具有較高的耐溶劑、耐油、耐動物油脂的性能。主要用于紡織上膠和粘合紙品等。目前一百一十頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點2、聚乙烯醇縮醛膠粘劑PVA與醛類進行縮醛化反應即可得到聚乙烯醇縮醛，反應過程如圖:PVA縮醛的溶解性取決于分子中羥基含量，縮醛度為50％時，可溶于水配成水溶液膠粘劑（如市售106、107膠），縮醛度很高時不溶于水，溶于有機溶劑。目前一百一十一頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點PVA縮丁醛：安全玻璃層壓制造最常用的膠粘劑，要求光學透明，結構性能和粘接性能優(yōu)異。其對玻璃的粘接能力與縮醛化程度有關，一般為高分子量的縮醛化程度為70％～80％，自由羥基含量為17％～18％的聚乙烯醇縮丁醛產(chǎn)品?？s甲醛的韌性比縮丁醛的差，但耐熱性好。目前一百一十二頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點三、丙烯酸膠粘劑1、α-氰基丙烯酸酯膠粘劑瞬干膠（快干膠），分子中有強吸電子的氰基和酯基存在，很容易在水或弱堿的催化下進行陰離子聚合，其分子中酯基越長，固化產(chǎn)物耐水性越好，但膠接粘度降低，常用品種為乙脂，醫(yī)用品種為丁脂和異辛酯。單體即為膠的基體組分，粘度小，活性大，配制成膠粘劑必須加入酸性物質(zhì)作為穩(wěn)定劑、酚類物質(zhì)作為阻聚劑、加入高分子化合物作為增稠劑（甲基丙烯酸甲酯等）。目前一百一十三頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點特點：單組分、無溶劑、使用方便；粘接速度快；粘度低、潤濕性好、用膠量少、膠層透明；對多種材料具有良好的膠粘強度；不宜大面積使用；膠接金屬、玻璃等極性表面，耐溫、耐水、極性溶劑性差；脆，不耐振動和沖擊；價格較貴。應用：可用于膠接金屬、玻璃、陶瓷、寶石、有機玻璃、硫化橡膠、硬質(zhì)塑料等多種材料。主要品種：KH-501、502、504（醫(yī)用）、661（醫(yī)用）等。目前一百一十四頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點2、丙烯酸酯膠粘劑：通過不同單體的聚合或共聚可制得許多品種。常用單體：丙烯酸的甲酯、乙脂、丁脂和異辛酸酯，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸、丙烯腈、丙烯酰胺等。合成方法：引發(fā)劑存在下的自由基性聚合反應。反應過程如圖：目前一百一十五頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點乳液膠粘劑：粘接力強，膠膜透明、柔韌性好、耐磨。在應用前可加入少量氨水、丙烯酸鈉或甲基纖維素提高乳液的粘度。溶液膠粘劑：是以甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和氯丁橡膠共聚制得的溶液，再與不飽和聚酯、固化劑和促進劑配合成溶液性膠粘劑，能常溫或中低溫固化；或將甲基丙烯酸甲酯溶于有機溶劑，配成溶液膠粘劑。可用于粘接鋁、不銹鋼、耐熱鋼等金屬。膠膜柔韌性差，不宜用于經(jīng)受強烈攻擊場合。還可用于粘接有機玻璃、聚苯乙烯、硬聚氯乙烯、聚碳酸酯、ABS樹脂等。目前一百一十六頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點反應性丙烯酸酯液體膠粘劑（改性丙烯酸膠粘劑或第二代丙烯酸酯膠粘劑SGA）：是由（甲基）丙烯酸酯和彈性體配合，采用活性大的氧化－還原引發(fā)劑體系進行接枝聚合而成。為雙組分膠，主劑和底膠或雙主劑型兩種。主劑和底膠型：主劑：丙烯酸酯單體、彈性體，引發(fā)體系中的還原劑和穩(wěn)定劑組成；底膠：引發(fā)體系中的氧化劑。雙主劑型：是在丙烯酸酯單體、彈性體和穩(wěn)定劑的組分中，一個主劑加入引發(fā)體系中的氧化劑過氧化物，另一主劑中加入促進劑。目前一百一十七頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點特點：室溫固化快，使用時雙主分膠不需稱量混合，使用方便；能粘接金屬和非金屬，對表面清潔程度要求低；粘接強度高，抗沖擊性和剝離強度高。應用：主要用于各種鋁銘牌的粘接、瓷磚粘貼、地板磚粘貼等。目前一百一十八頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點3、厭氧膠粘劑：是丙烯酸酯樹脂膠粘劑中最重要的一種類型。單組分膠液，利用氧氣對自由基的阻聚作用而長期貯存，在隔絕空氣時由于表面的催化作用可很快固化形成牢固膠接?？煞譃榉墙Y構型和結構型。非結構型一般以多縮乙二醇雙甲基丙烯酸酯單體為主劑，是目前的主要產(chǎn)品，用于金屬件的緊固密封等。結構型：以環(huán)氧樹脂或二異氰酸酯的雙甲基丙烯酸酯為主劑，用于金屬結構件的粘接或裝配。目前一百一十九頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點化學結構如圖：商用厭氧膠一般是多種不同結構的樹脂的混合物。目前一百二十頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點除單體外，膠液中還有：引發(fā)劑（過氧化氫異丙苯、叔丁基過氧化氫等）、促進劑（在絕氧的條件下能起促進作用，一般為胺類促進劑，叔胺效果最佳）、穩(wěn)定劑（延長膠液貯存期，對苯醌等）、增塑劑（多縮乙二醇二辛酯）、增稠劑（聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等）、觸變劑等（SiO2）。膠液應裝于不透明的聚乙烯容器中，裝入容器容積的一半，密閉。目前一百二十一頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點7.4.2熱固性樹脂膠粘劑熱固性樹脂膠粘劑是通過加入固化劑和加熱，使液態(tài)樹脂經(jīng)聚合反應而交聯(lián)成網(wǎng)狀結構，形成不溶、不熔的固體而達到粘接目的的合成樹脂膠粘劑。具有較好的機械強度、耐熱性、耐化學穩(wěn)定性，單耐沖擊和彎曲性較差。是產(chǎn)量最大、應用最廣的一類合成膠粘劑。主要品種：酚醛樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂、脲醛樹脂、環(huán)氧樹脂等。目前一百二十二頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點常用熱固性樹脂膠粘劑膠粘劑特性用途酚醛樹脂耐熱、室外耐久，有色、有脆性。固化時需高溫加熱膠合板、層壓板、砂紙、砂布間苯二酚-甲醛樹脂室溫固化、室外耐久，有色，價格高層壓材料脲醛樹脂價格低廉，易污染、易老化膠合板、木材三聚氰胺-甲醛樹脂無色、耐水、加熱粘接快速，貯存期短膠合板、織物、紙制品環(huán)氧樹脂室溫固化，收縮率低，但剝離強度較低金屬、塑料、橡膠、水泥、木材不飽和聚酯室溫固化、收縮率低，但接觸空氣難固化水泥結構件、玻璃鋼聚氨酯室溫固化，耐低溫，但受濕氣影響大金屬、塑料、橡膠芳雜環(huán)聚合物耐250~500高溫，但固化工藝苛刻高溫金屬結構分為常溫和加熱固化兩種，都需較長時間。用作膠粘劑的組分多數(shù)為預聚物或低分子量化合物，粘接部分需要壓緊。目前一百二十三頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點一、酚醛和改性酚醛樹脂膠粘劑最早用于粘合劑工業(yè)的合成樹脂。粘合力強、耐高溫、價格低廉，大量用于木材加工工業(yè)。采用柔性聚合物改性的酚醛樹脂結構膠粘劑（如酚醛－縮醛，酚醛－丁腈膠粘劑）在金屬結構膠中占很重要的位置，廣泛用于飛機、汽車和船舶工業(yè)部門。

目前一百二十四頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點1、酚醛樹脂的結構與類型是酚類（苯酚、甲基苯酚、二甲基苯酚、間苯二酚）和醛類（甲醛、糠醛）縮和的產(chǎn)物。分為線型酚醛樹脂和熱固性酚醛樹脂兩類。pH值對縮聚反應的影響：pH值1~4，反應速度正比于氫離子濃度；pH>5，反應速度正比于羥基離子濃度；pH＝4~5，反應速度最低。種類線型酚醛樹脂熱固性酚醛樹脂種類線型酚醛樹脂熱固性酚醛樹脂催化劑酸堿樹脂結構基本上線型高度枝化（甲醛/苯酚摩爾比）<1>1固化方法加固化劑、加熱只需加熱兩類酚醛樹脂的比較目前一百二十五頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點線型酚醛樹脂：結構如圖反應特點：結構中幾乎不存在羥甲基；產(chǎn)物結構復雜；被取代或縮和的活性點，在固化時參與反應，發(fā)生鏈的增長和交聯(lián)。常用固化劑：六次甲基四胺、多聚甲醛。為無定形固體，分子量小于1000。目前一百二十六頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點熱固性酚醛樹脂：甲醛/苯酚摩爾比大于1，堿性條件（NaOH、Na2CO3、Ba(OH)2、NH3、RNH2等），金屬（如Zn、Mg、Al）及其氫氧化物或有機酸鹽作催化劑，以得到高度鄰位取代的酚醛樹脂。目前一百二十七頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點特點：反應初期生成羥甲基取代苯酚（可以分離出）。A階段酚醛樹脂：羥甲基苯酚進一步縮合變成高度支化的低聚物，可溶于水及有機溶劑，可溶性酚醛樹脂。B階酚醛樹脂：隨著反應的繼續(xù)，產(chǎn)物分子量不斷增大，生成產(chǎn)物，或可凝性酚醛樹脂，不溶于水，能熔融并部分溶于有機溶劑。C階酚醛樹脂（結構不明）：B階酚醛樹脂進一步縮合，變成不溶、不熔的。各階段是逐步過渡的，沒有明顯界線。用于膠粘劑的熱固性酚醛樹脂是A階段樹脂。目前一百二十八頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點其結構取決于摩爾比、催化劑種類、反應溫度及時間。反應到一定程度以弱酸中和停止反應。反應程度可以根據(jù)樹脂在高溫下的凝膠化速度或水溶物的濁點來表征。主要品種有：鋇酚醛樹脂膠、醇溶性酚醛樹脂膠、水溶性酚醛樹脂膠（最重要，游離酚基含量低、毒性小，節(jié)約溶劑）。目前一百二十九頁\總數(shù)一百四十五頁\編于八點具體制備過程：苯酚（100份，質(zhì)量）＋NaOH水溶液（26.5份40％）→加熱（40~50oC）、攪拌（30min）→＋甲醛（107.6份37％）（緩慢加入）→升溫（1.5h升到87