精细化工第五章.ppt

精细化工概论 第五章 胶 黏 剂 胶黏剂（adhesive） ： 又称粘合剂、粘接剂，简称胶。它是一种能够把 两种同类或不同类材料紧密地结合在一起的物质。 采用胶黏剂将各种材料或部件连接起来的技术 称为胶接技术。 胶黏剂是一类古老而又年轻的材料。 早在数千年前，人类的祖先就已经开始使用胶黏剂。 许多出土文物表明，5000年前我们祖先就会用粘土、淀 粉和香松等天然产物做胶黏剂；4000千多年前就会用生 漆做胶黏剂和涂料制造器具；3000年前的周朝已用动物 胶作木船的填缝密封胶。 公元前200年东汉时期用糯米浆糊制成棺木密封胶，配以防腐剂，使马王堆古尸出土时肌肉及关节仍有弹性,足见中国胶接技术之高超。 到上世纪初，合成酚醛树脂的发明，开创了胶黏剂的现代发展史。目前，与三大合成高分子材料的产量比较，胶黏剂只占第五位，但年增长速度则居第一位。 目前，胶黏剂的应用已渗入到国民经济中的各个部门,成为工业生产中不可缺少的技术，在高技术领域中的应用也十分广泛。如据报导：国外在生产一辆汽车中要使用5～10kg胶黏剂；一架波音飞机的粘接面积达到2400m2 ；一架宇航飞机需要粘接30000块陶瓷片。 随着科学技术的发展,目前不同行业对胶黏剂及粘接技术的要求越来越高。1997年世界胶黏剂总需求量为1700万ｔ，2010年达2500万ｔ。 我国目前已有1200多家企业，品种牌号3000多个，胶黏剂生产能力300万ｔ。其中产量最大的仍然是三醛胶(酚醛、脲醛和三聚氰胺甲醛)和乳液型胶，二者分别占总产量的45.2%和29.2%。 从市场应用看，建筑业用量最大，约占总胶量51.8%，其次是纸包装业，约占总胶量的12.6%，第三是制鞋业，约占9.0%。 木材胶黏剂用量日益扩大增多，全世界木材胶黏剂产量占胶黏剂总产量的3/4，如美国约60%的合成胶黏剂用于木材加工业，俄罗斯为79%，日本为75%，在我国60%～70%的胶黏剂也用于木材加工业 2010年我国合成胶黏剂的需求量达到480万-500万吨。2004年中国大陆胶黏剂产量总计379万吨 。 随着我国汽车、电子电器等行业的飞快发展，纳米材料等新材料、新技术在胶黏剂工业中得到应用，今后胶黏剂的性能将更加优异，应用范围将不断扩大。 二. 胶黏剂组成 胶黏剂通常是由基料、固化剂、促进剂、填料、增韧剂、稀释剂、偶联剂、稳定剂，防老剂、增粘剂、增稠剂等配合而成。 基料又称粘料，是胶黏剂的主要成分。有天然聚合物、合成聚合物及无机物三大类。 固化剂： 是使液态基料通过化学反应，发生聚合、缩 聚或交联反应，转变成高分子量固体，使胶接接头具有 力学强度和稳定性的物质。不同的基料应选用固化快、 质量好、用量少的固化剂。 填料： 是不参与反应的惰性物质，可提高胶接强度、 耐热性、尺寸稳定性并可降低成本。其品种很多，如石 棉粉、铝粉、云母、石英粉、碳酸钙、钛白粉、滑石粉 等。各有不同效果，根据要求选用。 增塑剂： 能够增进固化体系塑性的物质。它能使胶黏剂的刚性下降，提高弹性和改进耐寒性。 P97 增韧剂： 能提高胶黏剂的柔韧性，降低脆性，改善抗冲击性等。 稀释剂： 降低胶黏剂的粘度，便于施工操作，有能参与固化反应的活性稀释剂和惰性稀释剂两种。 增黏剂（偶联剂） ： 具有能分别和被粘物及粘合剂反应成键的两种基团，提高胶接强度。多为硅氧烷或聚对苯二甲酸酯 化合物。 防老剂 ：能使胶黏剂延长使用寿命，提高耐久性，避免胶层过快老化。 胶黏剂的特点 　耐温性耐温性是无机胶黏剂的优良特性之一。无机高温胶黏剂通常使用范围在1500～1750℃，而磷酸氧化铜胶黏剂的耐温范围更广，可在 180～1400℃范围内使用。 粘接无破坏性 材料的连接主要有螺栓连接、铆接、焊接和粘接等，使用螺栓连接等技术虽然可实现快速连接，但却因对材料部件打空或局部加热而对材料有所破坏，并在使用中不能避免应力集中。 相比之下，粘接技术是一种非破坏性连接技术，并因粘接界面整体承受负荷而提高负载能力，延长了使用寿命。 　轻质性 胶黏剂的密度较小，大多在0.9～2之间，约是金属或无机材料密度的20%～25%，因而可以大大减轻被粘物体连接材的重量。这在航天、航空、导弹上，甚至汽车、航海上，都有减轻自重，节省能源的重要价值。 第一节 概 述 三、 粘合剂的分类 胶粘剂品种繁多，目前尚无统一的分类方法，为了便于研究和应用，可以归纳为以下四个类别： 1. 按基料分类 以无机化合物为基料的称无机粘合剂，以聚合物为基料的称有机粘合剂，有机粘合剂又分为天然粘合剂与