膠類的基礎(chǔ)知識

1、膠類的基礎(chǔ)知識QF2017年5月3日 內(nèi)容內(nèi)容o 膠的簡介o 分類與應(yīng)用o 組份組成o 常見術(shù)語p 膠的簡介膠的簡介1、膠的定義、膠的定義 膠粘劑又稱粘合劑，簡稱膠，是使物體與另一物體緊密連接為一體的非金屬媒介材料。采用膠黏劑將各種材料或部件連起來的技術(shù)稱為膠接技術(shù)。 在兩個(gè)被粘物面之間膠粘劑只占很薄的一層體積，但使用膠粘劑完成膠接施工之后，所得膠接件在機(jī)械性能和物理化學(xué)性能方面，能滿足實(shí)際需要的各項(xiàng)要求，能有效的將物料粘結(jié)在一起。2、膠粘劑與膠接技術(shù)的特點(diǎn)、膠粘劑與膠接技術(shù)的特點(diǎn) 膠粘劑和膠接技術(shù)與傳統(tǒng)的鉚接、螺接、焊接等連接技術(shù)相比有很多特點(diǎn)。 膠接適用范圍廣 、無破壞性，膠接不受被膠接材

2、料的類型、幾何形狀的限制。（厚、薄，硬、軟，大、小，材質(zhì)不同都可膠接。）（厚、薄，硬、軟，大、小，材質(zhì)不同都可膠接。） 膠接應(yīng)力分布均勻、很少產(chǎn)生傳統(tǒng)連接常出現(xiàn)的應(yīng)力集中現(xiàn)象，可以提高抗疲勞強(qiáng)度。 （一般膠接的反復(fù)疲勞強(qiáng)度破壞為（一般膠接的反復(fù)疲勞強(qiáng)度破壞為4106次，而鉚接只有次，而鉚接只有2105。薄板膠接耐振性比鉚接或。薄板膠接耐振性比鉚接或 螺接高螺接高50左右。）左右。） 膠接工藝簡單，設(shè)備投資少，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，生產(chǎn)效率高。 膠接可以減輕結(jié)構(gòu)件重量、節(jié)約材料。 采用膠接可使飛機(jī)重量下降采用膠接可使飛機(jī)重量下降20以上，成本下降以上，成本下降30以上。以上。 膠粘劑的使用量是現(xiàn)代汽車水

3、平的一個(gè)重要標(biāo)志。膠粘劑的使用量是現(xiàn)代汽車水平的一個(gè)重要標(biāo)志。p 膠的簡介膠的簡介 膠接受力面大，機(jī)械強(qiáng)度高。 膠接制件表面光滑、平整、美觀，且能提高空氣動力學(xué)特性。 膠接的密封性能優(yōu)良，并且具有耐溫、耐水、防腐和電絕緣等性能，可以防止金屬的電化學(xué)腐蝕。 膠接可以實(shí)現(xiàn)精細(xì)加工和獨(dú)特組裝，也可功能性膠接。 (如集成電路、人體組織膠接。如集成電路、人體組織膠接。) 膠接工藝溫度低，對熱敏部件損害小。 粘接修補(bǔ)、密封堵漏快捷高效。（水下修補(bǔ)，帶電操作。）（水下修補(bǔ)，帶電操作。） 總之，膠粘劑以膠接方便、快速、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能而著稱，已從木材加工業(yè)擴(kuò)展到航空、航天、航海、原子能、交通運(yùn)輸、機(jī)械制造、建筑、紡

4、織、電子、化工、醫(yī)療、文化體育等各個(gè)領(lǐng)域和人民生活的各個(gè)方面。p 膠的簡介膠的簡介1、膠粘劑的分類、膠粘劑的分類按化學(xué)類型分類無機(jī)膠粘劑：如高溫水泥、石膏、硅酸鈉有機(jī)膠粘劑： 天然系如淀粉、骨膠、樹膠、乳膠 合成系如環(huán)氧樹脂、聚氨酯、硅膠、丙烯酸樹脂p 膠的分類與應(yīng)用膠的分類與應(yīng)用按物理形態(tài)分類水基型：基料分散于水中形成水溶液或乳液，水揮發(fā)而固化。溶液型：基料在可揮發(fā)溶劑中配成一定粘度的溶液，靠溶劑揮發(fā)而固化。膏狀和糊狀：基料在可揮發(fā)溶劑中配成高黏度的膠粘劑，用于密封和嵌縫。乳液型：天然乳膠固體狀：把熱塑性合成樹脂制成粒狀或塊狀，加熱熔融，冷卻時(shí)固化。膜狀：將膠粘劑涂于基材上，呈薄膜狀膠帶。p

5、 膠的分類與應(yīng)用膠的分類與應(yīng)用按固化方式分類熱固型：通過加熱的方式使粘合劑發(fā)生聚合反應(yīng)而固化。室溫固化型：溶劑揮發(fā)型、潮氣固化型、厭氧型、催化型。UV固化型：光引發(fā)劑在紫外光照射下，形成自由基或陽離子從而引發(fā)膠合劑的聚合反應(yīng)而固化。熱熔型：加熱熔融，冷卻時(shí)固化。壓敏型：在催化劑作用下使粘合劑發(fā)生聚合反應(yīng)達(dá)到固化。再濕型：水基型、溶劑型。p 膠的分類與應(yīng)用膠的分類與應(yīng)用按用途分類結(jié)構(gòu)用：能長期承受較大的負(fù)荷，有良好的耐熱、油、水性。非結(jié)構(gòu)用：有一定的膠接強(qiáng)度，但不能承受較大的負(fù)荷或耐熱、耐候性有限只做臨時(shí)的固定作用。特種用：特殊性能要求和應(yīng)用特殊場合，如導(dǎo)電膠、導(dǎo)熱膠、導(dǎo)磁膠、光敏膠、醫(yī)用膠、耐

6、超低或超高溫膠、水下用膠等。p 膠的分類與應(yīng)用膠的分類與應(yīng)用2、膠粘劑在國民經(jīng)濟(jì)主要部門中的作用、膠粘劑在國民經(jīng)濟(jì)主要部門中的作用 全球膠類產(chǎn)品的消費(fèi)量已超過2000萬噸，價(jià)值超300億美元。中國膠類產(chǎn)品的消費(fèi)量占到了全球膠類產(chǎn)品消費(fèi)量的45%以上，居全球首位，預(yù)計(jì)未來年復(fù)合增速達(dá)8%，是名副其實(shí)的世界級的用膠大國。 航天航空工業(yè) 膠粘劑的使用使飛機(jī)的強(qiáng)度提高、結(jié)構(gòu)變輕、抗疲勞性提高、壽命延長、生產(chǎn)效率提高。在人造衛(wèi)星、宇宙飛船和運(yùn)載火箭等中膠粘劑也是大顯身手。膠粘劑的使用使航天器的結(jié)構(gòu)輕量化、合理化，推力大為提高。 汽車工業(yè) 汽車的發(fā)展趨勢應(yīng)該是輕量化，以便于節(jié)能、提高車速。膠黏劑8%以上用

7、于汽車生產(chǎn)業(yè)。 電子工業(yè) 膠粘劑20以上用于電子工業(yè)。p 膠的分類與應(yīng)用膠的分類與應(yīng)用 建筑工業(yè) 建筑用膠粘劑（有機(jī)類）市場需求約200萬噸以上，每年以穩(wěn)定的速率在增長。 制鞋工業(yè) 世界鞋年產(chǎn)量約200億雙，中國最多，為140億以上。70以上是膠粘鞋，年用膠量超過30萬噸。 紙業(yè)、包裝工業(yè) 中國紙業(yè)年產(chǎn)量近3000萬噸，其中施膠過程大量使用各種膠產(chǎn)品，在包裝工業(yè)中也會大量的使用膠黏劑。每年膠黏劑需求量在200萬噸以上，且需求在穩(wěn)定的增長。 木材加工業(yè) 中國每年人工造板2.2億m3以上，其中70以上的木制品使用膠粘劑。按膠用比例計(jì)，固體膠黏劑每年需求量超過150萬噸。p 膠的分類與應(yīng)用膠的分類與

8、應(yīng)用 膠黏劑通常是由基料、固化劑、促進(jìn)劑、填料、增韌劑、稀釋劑、偶聯(lián)劑、穩(wěn)定劑，防老劑、增粘劑、增稠劑等配合而成。 基料：又稱粘料，是膠黏劑的主要成分。有天然聚合物、合成聚合物及無機(jī)物三大類。 固化劑：是使液態(tài)基料通過化學(xué)反應(yīng)，發(fā)生聚合、縮聚或交聯(lián)反應(yīng)，轉(zhuǎn)變成高分子量固體，使膠接接頭具有力學(xué)強(qiáng)度和穩(wěn)定性的物質(zhì)。 促進(jìn)劑：對固化劑與基料的反應(yīng)起促進(jìn)作用。 填料：是不參與反應(yīng)的惰性物質(zhì)，可提高膠接強(qiáng)度、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性并可降低成本。 增韌劑：能提高膠黏劑的柔韌性，降低脆性，改善抗沖擊性等。p 膠的組份組成膠的組份組成 稀釋劑：降低膠黏劑的粘度，便于施工操作，有能參與固化反應(yīng)的活性稀釋劑和惰性稀釋

9、劑兩種。 偶聯(lián)劑：具有能分別和被粘物及粘合劑反應(yīng)成鍵的兩種基團(tuán)，提高膠接強(qiáng)度。多為硅氧烷或聚對苯二甲酸酯 化合物。 穩(wěn)定劑：為防止膠黏劑長期受熱分解或貯存時(shí)性能變化的成分。 防老劑：能防止或抑制諸如氧、熱、光、臭氧、機(jī)械應(yīng)力、重金屬離子等因素破壞制品性能、延長制品儲存和使用壽命的配合劑。 增粘劑：提高產(chǎn)品的初粘力和持粘力，分水性和油性。 增稠劑：可產(chǎn)品的粘稠度或形成凝膠，從而改變物理性狀，并兼有乳化、穩(wěn)定或使呈懸浮狀態(tài)的作用。p 膠的組份組成膠的組份組成p 常見術(shù)語常見術(shù)語 粘度：液體的內(nèi)摩擦力 粘度的度量方法分為絕對粘度和相對粘度，我們一般常用的是絕對粘度。絕對粘度又分為動力粘度和運(yùn)動粘度。

10、 在我們粘膠劑的參數(shù)表示中，粘度用動力粘度來表示，單位為泊（ps或厘泊（cps）。我們常用的單位還有帕.秒（Pa.s）和毫帕.秒（mPa.s）。 1 Pa.s=1000mPa.s=1000cps=10ps 表干時(shí)間：指將一個(gè)小的PE薄片（大約2cm*5cm）放置在膠粘劑的表面，一段時(shí)間后拿開時(shí)膜上不會有殘膠。產(chǎn)品本身仍有粘性，但不會在PE薄片上留有痕跡。p 常見術(shù)語常見術(shù)語 固化：通過化學(xué)反應(yīng)使膠粘劑具有強(qiáng)度性質(zhì)的過程 硬度：表示它抵抗外力壓入的能力，也就是后所材料對剛性物壓入時(shí)的阻力，它的大小反映出材料本身的軟硬程度。 邵氏硬度，一般常用等級為 shore D 、A、 00，軟硬程度依次遞減

11、，00級別一般使用在凝膠類非常柔軟的物體上，A級別類似橡膠帶有彈性的軟硬程度，D級別描述堅(jiān)硬的物體。具體硬度以數(shù)字表示，如30 00、80D、20D、60A、等，同級別下數(shù)值越大表示越硬。級別之間沒有轉(zhuǎn)換的公式，一般可以認(rèn)為90A20D。p 常見術(shù)語常見術(shù)語 拉伸強(qiáng)度：在垂直于膠層的載荷作用下，膠接試樣破壞時(shí)單位膠接面所承受的拉伸力。單位：Mpa、kgf/cm2、psi（磅/平方英寸） 1 Mpa=10.194 kgf/cm2=145.033 psi 剪切強(qiáng)度：在平行于膠層的載荷作用下，膠接試樣破壞時(shí)，單位膠接面所承受的剪切力。單位：Mpa、kgf/cm2、psi 1 Mpa=10.194 k

12、gf/cm2=145.033 psi 剝離強(qiáng)度：在規(guī)定的剝離條件下，使膠接試樣分離時(shí)單位寬度所能承受的載荷。單位：KN/mm 1 KN/mm=175ppip 常見術(shù)語常見術(shù)語 介電強(qiáng)度：是一種材料作為絕緣體時(shí)的電強(qiáng)度的量度。它定義為試樣被擊穿時(shí)，單位厚度承受的最大電壓，表示為伏特每單位厚度。 測定方法：通常采用短時(shí)間法，加在兩電極間的電壓從零開始以相同的速率上升，直至介質(zhì)被擊穿。單位：kV/mm、V/mil（毫寸） 1kV/mm=25.374V/mil 體積電阻率：指某材料單位厚度上的直流壓降與單位面積上通過電流之比。 測定方法：將標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的式樣置于兩電極之間，60秒的時(shí)間內(nèi)，加500伏特的電壓并測量電阻，計(jì)算體積電阻率。 單位：ohmm 歐姆米p 常見術(shù)語常見術(shù)語 催化劑中毒：催化劑因與其他材料反應(yīng)而是去反應(yīng)活性。 溫度沖擊：又稱高低溫交變試驗(yàn) ，使膠接試樣承受規(guī)定的高、低溫周期交變后，檢測其性能變化的實(shí)驗(yàn)。 觸變性：在恒定剪切速率下粘度隨時(shí)間增加而降低，且剪切停止后，粘度又恢復(fù)的現(xiàn)象稱為觸變性。（例如：粥（例如：