第6章节胶粘剂145.ppt

第六章 胶粘剂 1.概 述 2.胶接的基本原理（自学） 3.粘接工艺 4.合成树脂粘合剂 5.橡胶型乳液胶 6.无机胶粘剂与天然胶粘剂（自学） 7.特种胶粘剂 1 概 述 1.1 胶粘剂的发展概况 1.1.1 胶粘剂发展简史 5300年前 4000年前 3000年前 公元前200年 在圣经的创世纪中，记载了2000多年前，用矿石、沥青和木质树脂嵌填航行于地中海的船只，用沥青与灰浆料拌合用于建筑高塔。古埃及人从金合欢树中提取阿拉伯胶，从鸟蛋、动物骨骼中提取骨胶，从松树中收集松脂制成胶粘剂，还用白土与骨胶混合，再加上颜料，用于棺木的密封及饰涂。 最早的无纺织物就是以草茎、麦秆纵横交错，用小麦浆糊粘贴，再压紧加工而成的。 在古代的武器制造上，中国和日本都使用骨胶粘接铠甲、刀鞘，并且用来制造弓这类兼具韧性与弹性的复合材料制品。古罗马和中国都早已知道用树脂粘液来捕捉小鸟，用骨胶粘接油烟(或炭黑)制成的墨，在我国的文化发展史上起过不小的作用。 1690年荷兰首先创建了生产天然高分子胶粘剂工厂。 英国在1700年建成了以生产骨胶为主的工厂。 美国于1808年建成了第一家胶粘剂工厂。 19世纪，瑞士和德国出售了从牛乳中提炼出来的胶粘剂——酪朊，由酪朊与石灰生成的盐制成的固态胶粘剂，在第一次世界大战中还用以制造小型飞机。 20世纪以来，由于现代化大工业的发展，天然胶粘剂不论产量还是品种方面都已不能满足要求，因而促使了合成胶粘剂的产生和不断发展。 1909年发明工业酚醛树脂。 1912年出现了用酚醛胶粘剂粘接的胶合板。 第二次世界大战期间，由于军事工业的需要，胶粘剂也有了相应的变化和发展，尤其在飞机的结构件上应用了胶粘剂，出现了“结构胶粘剂”这一新的名称。 1941年由英国Aero公司发明的酚醛—聚乙烯醇缩醛树脂混合型结构胶粘剂。1944年7月用于战斗机主翼的粘接。 1943年德国根据异氰酸酯的高反应性，开发了聚氨酯树脂。十多年以后，出现了它的胶粘剂，并用于制鞋、织物及包装等工业部门。 上个世纪50年代开始出现了环氧树脂胶粘剂，与其它胶粘剂相比，具有强度高、种类多、适应性强的特点，成为主要的结构胶粘剂。 1957年，美国Eastman公司发明的氰基丙烯酸酯胶粘剂，开创了瞬间粘接的新时期。在常温无溶剂的普通条件下，几秒到几十秒内就可以产生强有力的结合。 60年代开始出现了热熔胶粘剂，近来出现了反应、辐射固化热熔胶。 70年代有了第二代丙烯酸酯胶粘剂，以后又有第三代丙烯酸酯胶粘剂。 80年代以后，胶粘剂的研究主要在原有品种上进行改性、提高其性能、改善其操作性、开发适用涂布设备和发展无损检测技术。 1．1．2 品种及科研进展 由于能源、环保条件制约，为了适应 这种形势需要，展开了大量的研制工作，以水乳胶、无溶剂胶、高反应性的胶种逐步代替易燃、有毒溶剂型胶种和固化时间长、消耗多的胶种，出现了一批新品种。 1．2 胶粘剂的组成 胶粘剂一般是由基料、固化剂、稀释剂、增塑剂、填料、偶联剂、引发剂、促进剂、增稠剂、防老剂、阻聚剂、稳定剂、络合剂、乳化剂等多种成分构成的混合物。 1．2．1 基料 基料即主体高分子材料，是赋予胶粘剂胶粘性的根本成分，有树脂型和橡胶型两大类，有均聚物也有共聚物，有热固性的，也有热塑性的。 粘接接头的性能主要受基料性能的影响，而基料的流变性、极性、结晶性、分子量及分布又影响着物理机械性能。 1．2．2 固化剂 固化剂是一种可使单体或低聚物变为线型高聚物或网状体型高聚物的物质，固化剂又称为硬化剂或熟化剂，有些场合称交联剂或硫化剂。 按被固化对象不同可将固化分为： ●物理固化 ●化学固化 1．2．3 溶剂（稀释剂） 有些胶粘剂需用溶剂，在胶粘剂配方中常用的溶剂多是低粘度的液体物质。 稀释剂分为活性稀释剂和非活性稀释剂（P196表6-2），非活性稀释剂即为常用的溶剂，主要有脂肪烃、酯类、醇类、酮类、氯代烃类、 醇类、醚类、砜类和酰胺类等。 1.降低胶粘剂的粘度，使其便于施工。由于用于配胶的高分子物质是固态或粘稠的液体，不便施工。 2.提高粘接力。溶剂能增加胶粘剂的润湿能力和分子活动能力。 3.溶剂可提高胶粘剂的流平性，避免胶层厚薄不