第六节：胶粘剂.ppt

第六章：胶粘剂 6.1 概述 6.1.1 胶黏剂定义及特性（adhesive） ： 1. 胶黏剂：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。 2. 胶接方式相对与其他联接方法具有：应用领域宽、产品性能优异、施工更简单方便而且经济有效。 胶黏剂是一类古老而又年轻的材料。 1. 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。 3. 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。 4. 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。 5. 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。1999年世界胶黏剂总需求量为1800万ｔ，预测2010年将达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%。 胶粘剂通常是一种混合物，主要由以下几个部分组成：基料、固化剂、填料、增韧剂、稀释剂以及其他辅料配合而成。 1.基料：构成胶粘剂的主要成分。有无机化合物、天然聚合物、合成聚合物三类。 决定胶接头的主要物理化学力学性能。例如，环氧树脂和酚醛树脂等。 2. 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。 a) 固化：液体的胶粘剂通过物理化学方法变成固体的过程。物理方法有溶解挥发、乳液凝聚、熔融体冷却；化学方法使胶粘剂聚合成高分子物质。? b) 固化剂：固化过程所使用的化学物质。? 3. 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。 填料用量要求：①控制胶黏剂到一定黏度；②保证填料能润湿；③达到各种胶接性能的要求。 4.稀释剂：能降低胶粘剂粘度的易流动的液体，加入它可以使胶粘剂有好的渗透力，改善胶粘剂的工艺性能。可分为活性稀释剂和非活性稀释剂两类。 5. 增韧剂： 能提高胶黏剂的柔韧性，降低脆性，改善抗冲击性等。通常增韧剂是一种单官能团或多官能团的物质，能与胶料起反应，成为固化体系的一部分结构。 6.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、钛酸酯偶联剂。 使用方式：将偶联剂配成1％～2％的乙醇液，喷涂在被粘物的表面，待乙醇自然挥发后即可涂胶；直接将1％～5％的偶联剂加到基体中去。 3、按用途分类：有金属、塑料、织物、纸品、医疗、制鞋、木工、建筑、汽车、飞机、电子元件等各种不同用途胶。还有特殊功能胶，如导电胶、导磁胶、耐高温胶、减震胶、半导体胶、牙科用胶、外科用胶等。 4、按受力情况分类：胶接件通常是作为材料使用的，因此胶接强度非常重要。为此将胶粘剂分为结构胶、非结构胶。 6.1.5 胶粘剂的应用：木材加工领域（酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺、间苯二酚－甲醛、聚乙酸乙烯酯乳液、氯丁胶等）；建筑方面（聚乙酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、氯丁、环氧、聚酯、聚硅烷等）；轻工方面（包装领域，橡胶、聚丙烯酸酯的压敏胶，低分子量聚乙烯、乙烯－醋酸乙烯（EVA）的热融胶，醋酸乙烯乳液等；制鞋方面：氯丁橡胶浆、聚氨酯等）；航空工业；医学（牙科等）；电子工业和仪器仪表的制造中。 6.2 胶接的基本原理 胶接接头：被胶接材料通过胶黏剂进行连接的 部位。 胶接接头的结构形式很多。从接头的使用功能、受力情况出发，有以下几种基本形式。 胶接接头的基本形式 (3) 对接接头（butt joint） 被胶接物的两个端面与 被胶接物主表面垂直 接头胶层在外力作用时，有四种受力情况。 ①拉应力：外力与胶接面垂直，且均匀分布于整个胶接面。 ② 剪切力