精细化学品化学+第四章+胶粘剂.ppt

第四章 胶粘剂 胶粘剂的概念：胶粘剂是一种靠界面作用（化学力或物理力）把各种固体材料牢固的粘接在一起的物质，又叫粘接剂或胶合剂，简称“胶”。 4.1　概　述 4.1.1胶粘剂及其发展概况 胶粘剂的应用领域非常广泛，涉及建筑、包装、航天航空、电子、汽车、机械设备、医疗卫生、轻纺等国民经济的各个领域。 现状：20世纪30年代，从酚醛树脂开始进入合成胶粘剂时代，目前世界合成胶粘剂品种已达5000余种，总产量超过1000万吨，销售额年均增长5%。产量水系胶占45%，热熔胶占20%，溶剂胶占15%，反应型胶占10%，其它10%。 发展方向：快固化、单组分、高强度、耐高温、无溶剂、低粘度、不污染、省能源、多功用等各具特点的胶粘剂。 合成技术：利用分子设计开发高性能品种，采用接枝、共聚、掺混、互穿网络聚合物等技术改善胶粘剂的性能。 4.1　概　述 4.1 概　述 4.1.2 胶粘剂的分类 （1）按基料的化学成分将胶粘剂分为三大类型： a.天然材料： 动物胶：骨胶、皮胶等。 植物胶：淀粉、糊精、阿拉伯树胶、天然树脂胶、天然橡胶等。 矿物胶：矿物蜡、沥青。 b.合成高分子材料包括合成树脂型，合成橡胶型和复合型三大类。 合成树脂又分热塑型和热固型。热塑型有烯类聚合物、聚氯酯、聚醚、聚酰胺、聚丙烯酸酯等。热固型有环氧树脂、酚醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂等。 合成橡胶型主要有氯丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶等。 复合型主要有酚醛-丁腈胶、酚醛-氯丁胶、酚醛-聚氨酯胶、环氧-丁腈胶等。 c.无机材料有热熔型如焊锡、玻璃陶瓷等，水固型如水泥、石膏等，硅酸盐型及磷酸盐型。 4.1 概　述 （2）按形态、固化反应类型分类?分为溶剂型、乳液型、反应型（热固化、紫外线固化、湿气固化等）、热熔型、再湿型以及压敏型（即粘附剂）等。 ① 溶剂（分散剂）挥发型：有溶液型和水分散型。 溶液型包括有机溶剂型如氯丁橡胶、聚乙酸乙烯酯，水溶剂型如淀粉、聚乙烯醇；水分散型如聚乙酸乙烯酯乳液。 ② 反应型：包括一液型和二液型。一液型有热固型（环氧树脂、酚醛树脂），湿气固化型（氰基丙烯酸酯、烷氧基硅烷、尿烷），厌氧固化型（丙烯酸类），紫外线固化型（丙烯酸类、环氧树脂）；二液型有缩聚反应型（尿素、酚），加成反应型（环氧树脂、尿烷），自由基聚合型（丙烯酸类）。 4.1 概　述 （2）按形态、固化反应类型分类? ③ 热熔型：是一种以热塑性塑料为基体的多组分混合物，如聚烯类、聚酰胺、聚酯。室温下为固状或膜状，加热到一定温度后熔融成为液态，涂布、润湿被粘物后，经压合、冷却，在几秒钟甚至更短时间内即可形成较强的粘接力。 ④ 压敏型（粘附剂）：有可再剥离型（橡胶、丙烯酸类、硅酮）和永久粘合型。在室温条件下有粘性，只加轻微的压力便能粘附。 再湿型：包括有机溶剂活性型和水活性型（淀粉、明胶、聚已烯醇）。在牛皮纸等上面涂敷胶粘剂并干燥，使用时用水和溶剂湿润胶粘剂，使其重新产生粘性。 4.1 概　述 4.1.3 胶粘剂的组分及其作用 胶粘剂主要由基料、固化剂和促进剂、偶联剂、稀释剂、填料、增塑剂与增韧剂及其他组分（添加剂）组成。 ① 基料：是胶粘剂的主要成分，大多为合成高聚物，起粘合作用，要求有良好的粘附性与湿润性。 4.1 概　述 4.1.3 胶粘剂的组分及其作用 ② 固化剂和促进剂：固化剂是胶粘剂中最主要的配合材料，它直接或者通过催化剂与主体聚合物反应，固化结果是把固化剂分子引进树脂中，使分子间距离、形态、热稳定性、化学稳定性等都发生了明显的变化。使树脂由热塑型转变为网状结构。促进剂是一种主要的配合剂，它可加速胶粘剂中主体聚合物与固化剂的反应，缩短固化时间、降低固化温度。 4.1 概　述 4.1.3 胶粘剂的组分及其作用 ③ 偶联剂：能与被粘物表面形成共价键使粘接界面坚固。 ④ 稀释剂：用于降低胶粘剂的粘度，增加流动性和渗透性。分非活性和活性稀释剂。非活性稀释剂一般为有机溶剂，如丙酮、环己酮、甲苯、二甲苯、正丁醇等。活性稀释剂是能参加固化反应的稀释剂，分子端基带有活性基团，如环氧丙烷苯基醚等。 ⑤ 填料：无机化合物如金属粉末、金属氧化物、矿物等。改善树脂的某些性能，例如可降低树脂固化后的收缩率和膨胀系数，提高胶接强度和耐热性，增加机械强度和耐磨性等。 4.1 概　述 4.1.3 胶粘剂的组分及其作用 ⑥ 增塑剂与增韧剂：增塑剂一般为低粘度、高沸点的物质，如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、亚磷酸三苯酯等，因而能增加树脂的流动性，有利于浸润、扩散与吸附，能改善胶粘剂的弹性和耐寒性。增韧剂是一种带有能与主体聚合物起反应的官能团的化合物，在胶粘剂