第四章--膠黏劑課件

1、第四章第四章 膠膠 黏黏 劑劑 黏合劑膠黏劑定義：凡能將同種或不同種材料膠黏劑定義：凡能將同種或不同種材料緊密粘合在一起的物質(zhì)。緊密粘合在一起的物質(zhì)。 膠黏劑是一類膠黏劑是一類古老古老而又而又年輕年輕的材料。的材料。 早在數(shù)千年前，人類的祖先就已經(jīng)早在數(shù)千年前，人類的祖先就已經(jīng)開始使用膠黏劑。許多出土文物表開始使用膠黏劑。許多出土文物表明，明，5000年前年前我們祖先就會(huì)用粘土、我們祖先就會(huì)用粘土、淀粉和香松等天然產(chǎn)物做膠黏劑；淀粉和香松等天然產(chǎn)物做膠黏劑；4000千多年前千多年前就會(huì)用生漆做膠黏劑就會(huì)用生漆做膠黏劑和涂料制造器具；和涂料制造器具；3000年前年前的周朝的周朝已用動(dòng)物膠作木船的

2、填縫密封膠。已用動(dòng)物膠作木船的填縫密封膠。兩千年前兩千年前的秦朝的秦朝用用糯米漿糯米漿與與石灰石灰作砂漿粘合長城作砂漿粘合長城的基石，使萬里的基石，使萬里長城成為中華民長城成為中華民族偉大文明的象族偉大文明的象征之一。征之一。 秦俑博物館中出土的大型彩繪秦俑博物館中出土的大型彩繪銅車銅車馬馬的制造中，用了磷酸鹽無機(jī)膠黏劑。的制造中，用了磷酸鹽無機(jī)膠黏劑。 公元前公元前2000年年東漢東漢時(shí)期用糯米漿糊制成時(shí)期用糯米漿糊制成棺木密封膠，配以防棺木密封膠，配以防腐劑，使腐劑，使馬王堆馬王堆古尸古尸出土?xí)r肌肉及關(guān)節(jié)仍出土?xí)r肌肉及關(guān)節(jié)仍有彈性有彈性,足見中國膠足見中國膠接技術(shù)之高超。接技術(shù)之高超。 馬

3、王堆漢墓馬王堆漢墓湖南長沙湖南長沙1972197219731973 公元前公元前200年年東漢時(shí)期用糯米漿糊制成東漢時(shí)期用糯米漿糊制成棺木密封膠，配以防腐劑，使棺木密封膠，配以防腐劑，使馬王堆馬王堆古古尸出土?xí)r肌肉及關(guān)節(jié)仍有彈性尸出土?xí)r肌肉及關(guān)節(jié)仍有彈性,足見中國足見中國膠接技術(shù)之高超。膠接技術(shù)之高超。 到上世紀(jì)初，合成酚醛樹脂的發(fā)明，開到上世紀(jì)初，合成酚醛樹脂的發(fā)明，開創(chuàng)了膠黏劑的現(xiàn)代發(fā)展史。目前，與三創(chuàng)了膠黏劑的現(xiàn)代發(fā)展史。目前，與三大合成高分子材料的產(chǎn)量比較，膠黏劑大合成高分子材料的產(chǎn)量比較，膠黏劑只占只占第五位第五位，但年增長速度則居，但年增長速度則居第一位第一位。 目前，目前，膠黏劑

4、膠黏劑的應(yīng)用已滲入到國民經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用已滲入到國民經(jīng)濟(jì)中的各個(gè)部門中的各個(gè)部門,成為工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少成為工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的技術(shù)，在高技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用也十分的技術(shù)，在高技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用也十分廣泛。如據(jù)報(bào)導(dǎo)：國外在生產(chǎn)一輛汽車廣泛。如據(jù)報(bào)導(dǎo)：國外在生產(chǎn)一輛汽車中要使用中要使用510kg膠黏劑；一架波音飛膠黏劑；一架波音飛機(jī)的粘接面積達(dá)到機(jī)的粘接面積達(dá)到2400m2 ；一架宇航飛；一架宇航飛機(jī)需要粘接機(jī)需要粘接30000塊陶瓷片。塊陶瓷片。 汽車結(jié)構(gòu)件粘接：汽車結(jié)構(gòu)件粘接：發(fā)動(dòng)機(jī)中罩與前發(fā)動(dòng)機(jī)中罩與前后加強(qiáng)梁，通常后加強(qiáng)梁，通常用用改性環(huán)氧樹脂改性環(huán)氧樹脂膠黏劑。膠黏劑。粘接使用的部粘接使用的部件由

5、原來機(jī)內(nèi)件由原來機(jī)內(nèi)裝飾、非結(jié)構(gòu)裝飾、非結(jié)構(gòu)件、發(fā)展到結(jié)件、發(fā)展到結(jié)構(gòu)件、受力件，構(gòu)件、受力件，甚至整個(gè)機(jī)體。甚至整個(gè)機(jī)體。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,目前不同行業(yè)對膠目前不同行業(yè)對膠黏劑及粘接技術(shù)的要求越來越高。黏劑及粘接技術(shù)的要求越來越高。1997年年世界膠黏劑總需求量為世界膠黏劑總需求量為1700萬萬，2010年達(dá)年達(dá)2500萬萬。 我國目前已有我國目前已有1200多家企業(yè)，品種牌號(hào)多家企業(yè)，品種牌號(hào)3000多個(gè)，膠黏劑生產(chǎn)能力多個(gè)，膠黏劑生產(chǎn)能力300萬。其萬。其中產(chǎn)量最大的仍然是中產(chǎn)量最大的仍然是三醛膠三醛膠(酚醛、脲醛酚醛、脲醛和三聚氰胺甲醛和三聚氰胺甲醛)和和乳液型膠

6、乳液型膠，二者分別，二者分別占總產(chǎn)量的占總產(chǎn)量的45.2%和和29.2%。 從市場應(yīng)用看，從市場應(yīng)用看，建筑業(yè)建筑業(yè)用量最大，約用量最大，約占總膠量占總膠量51.8%，其次是，其次是紙包裝業(yè)紙包裝業(yè)，約占，約占總膠量的總膠量的12.6%，第三是，第三是制鞋業(yè)制鞋業(yè)，約占，約占9.0%。 木材膠黏劑木材膠黏劑用量日益擴(kuò)大增多，全世界木用量日益擴(kuò)大增多，全世界木材膠黏劑產(chǎn)量占膠黏劑總產(chǎn)量的材膠黏劑產(chǎn)量占膠黏劑總產(chǎn)量的3/4，如，如美國約美國約60%的合成膠黏劑用于木材加工業(yè)，的合成膠黏劑用于木材加工業(yè)，俄羅斯為俄羅斯為79%，日本為，日本為75%，在我國，在我國60%70%的膠黏劑也用于木材加工業(yè)

7、。的膠黏劑也用于木材加工業(yè)。 2010年年我國合成膠黏劑的需求量達(dá)我國合成膠黏劑的需求量達(dá)到到480萬萬-500萬噸萬噸。2004年年中國大中國大陸膠黏劑產(chǎn)量總計(jì)陸膠黏劑產(chǎn)量總計(jì)379萬噸萬噸 。 隨著我國汽車、電子電器等行業(yè)的隨著我國汽車、電子電器等行業(yè)的飛快發(fā)展，納米材料等新材料、新飛快發(fā)展，納米材料等新材料、新技術(shù)在膠黏劑工業(yè)中得到應(yīng)用，今技術(shù)在膠黏劑工業(yè)中得到應(yīng)用，今后膠黏劑的性能將更加優(yōu)異，應(yīng)用后膠黏劑的性能將更加優(yōu)異，應(yīng)用范圍將不斷擴(kuò)大。范圍將不斷擴(kuò)大。4.1.1膠粘劑的分類膠粘劑的分類：1、按化學(xué)成分分類：、按化學(xué)成分分類： 1）無機(jī)膠粘劑）無機(jī)膠粘劑 2）有機(jī)膠粘劑）有機(jī)膠粘劑

8、 3）天然膠粘劑）天然膠粘劑 4）合成膠粘劑）合成膠粘劑u天然粘合劑來源豐富，價(jià)格低廉，毒性低，天然粘合劑來源豐富，價(jià)格低廉，毒性低，但耐水、耐潮和耐微生物作用較差。在家但耐水、耐潮和耐微生物作用較差。在家具、書籍、包裝、木材綜合加工和工藝品具、書籍、包裝、木材綜合加工和工藝品制造中有廣泛的應(yīng)用，在粘合劑中大約占制造中有廣泛的應(yīng)用，在粘合劑中大約占3030一一4040的用量。的用量。u合成粘合劑一般有良好的電絕緣性、隔熱合成粘合劑一般有良好的電絕緣性、隔熱性、抗震性、耐腐蝕性、耐微生物作用和性、抗震性、耐腐蝕性、耐微生物作用和較好的粘合強(qiáng)度，而且能針對不同用途要較好的粘合強(qiáng)度，而且能針對不同用

9、途要求來配制不同的粘合劑。合成粘合劑品種求來配制不同的粘合劑。合成粘合劑品種多，是粘合劑的主力，約占多，是粘合劑的主力，約占6060一一7070的的用量。用量。2. 按用途分類按用途分類1）結(jié)構(gòu)膠粘劑結(jié)構(gòu)膠粘劑是用于受力結(jié)構(gòu)件膠接，并是用于受力結(jié)構(gòu)件膠接，并能長期承受較大動(dòng)、靜負(fù)荷的膠粘劑。能長期承受較大動(dòng)、靜負(fù)荷的膠粘劑。2）非結(jié)構(gòu)膠粘劑非結(jié)構(gòu)膠粘劑是適用于非受力結(jié)構(gòu)件膠是適用于非受力結(jié)構(gòu)件膠接。接。3）特種膠粘劑特種膠粘劑是供某些特殊場合應(yīng)用的膠是供某些特殊場合應(yīng)用的膠粘劑，專門用于木材、金屬、塑料、纖維、粘劑，專門用于木材、金屬、塑料、纖維、橡膠、建筑、玻璃、汽車車輛、電氣和電橡膠、建筑

10、、玻璃、汽車車輛、電氣和電子工業(yè)、生物體和醫(yī)療等部門的特種粘合子工業(yè)、生物體和醫(yī)療等部門的特種粘合劑。此外，近年來，又出現(xiàn)了無污染膠粘劑。此外，近年來，又出現(xiàn)了無污染膠粘劑等膠粘劑新品種。劑等膠粘劑新品種。3、按物理形態(tài)分類：、按物理形態(tài)分類： 水溶液型、溶液型、乳液（膠乳）型、水溶液型、溶液型、乳液（膠乳）型、無溶劑型、固態(tài)型、膏狀或糊狀。無溶劑型、固態(tài)型、膏狀或糊狀。4、按性能分類、按性能分類5、按固化方式分類、按固化方式分類4.1.2 膠黏劑組成膠黏劑組成 膠黏劑膠黏劑通常是由基料和輔助材料配合而成。通常是由基料和輔助材料配合而成。 一、基料一、基料 又稱又稱粘料粘料，是膠黏劑的主要成分

11、。有，是膠黏劑的主要成分。有樹脂型樹脂型聚合物聚合物、橡膠型及、橡膠型及無機(jī)物無機(jī)物三大類。三大類。其中常用其中常用的合成樹脂有環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酯樹的合成樹脂有環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯、硅樹脂等；合成橡膠有氯丁橡脂、聚氨酯、硅樹脂等；合成橡膠有氯丁橡膠、丁腈橡膠和聚硫橡膠等；常用的無機(jī)化膠、丁腈橡膠和聚硫橡膠等；常用的無機(jī)化合物有硅酸鹽類和磷酸鹽類。合物有硅酸鹽類和磷酸鹽類。選用基料的基本要求：首先基料要能潤濕被粘材料和在施工過程首先基料要能潤濕被粘材料和在施工過程中有一定的流動(dòng)性。中有一定的流動(dòng)性。 因此，膠粘劑基料應(yīng)是具有流動(dòng)性的液態(tài)因此，膠粘劑基料應(yīng)是具有流動(dòng)性的液態(tài)物

12、質(zhì)或者能在溶劑、分散劑、熱、壓力參物質(zhì)或者能在溶劑、分散劑、熱、壓力參與作用下具有一定流動(dòng)性的物質(zhì)，目前用與作用下具有一定流動(dòng)性的物質(zhì)，目前用作膠粘劑的酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸作膠粘劑的酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、天然橡膠、氯丁橡膠以及淀粉、蟲樹脂、天然橡膠、氯丁橡膠以及淀粉、蟲膠、酪朊等都屬于這類物質(zhì)。膠、酪朊等都屬于這類物質(zhì)。對于某些本身是固態(tài)，在熱及壓力下不流動(dòng)或?qū)τ谀承┍旧硎枪虘B(tài)，在熱及壓力下不流動(dòng)或流動(dòng)性很差，又不溶于普通溶劑的高分子如氟流動(dòng)性很差，又不溶于普通溶劑的高分子如氟樹脂、滌綸、尼龍等是難以用來配制膠粘劑的。樹脂、滌綸、尼龍等是難以用來配制膠粘劑的。 某一種高分子材料

13、能否用于配制膠粘劑，可以某一種高分子材料能否用于配制膠粘劑，可以從它能否溶于烷烴、芳烴、鹵烴、醇、酮、酯從它能否溶于烷烴、芳烴、鹵烴、醇、酮、酯及水等溶劑來判斷，能溶的則一般可用于配制及水等溶劑來判斷，能溶的則一般可用于配制膠粘劑，不溶的則一般不適于配制膠粘劑。膠粘劑，不溶的則一般不適于配制膠粘劑。此外，基料極性、結(jié)晶性、分子量等也對膠接此外，基料極性、結(jié)晶性、分子量等也對膠接性能有影響。性能有影響。 二、輔助材料二、輔助材料 它主要包括固化劑、促進(jìn)劑、填料、增它主要包括固化劑、促進(jìn)劑、填料、增韌劑、稀釋劑、偶聯(lián)劑、穩(wěn)定劑，防老劑、韌劑、稀釋劑、偶聯(lián)劑、穩(wěn)定劑，防老劑、增粘劑、增稠劑等。增粘劑

14、、增稠劑等。 1、增塑劑、增塑劑增塑劑也稱增韌劑，它主要是可以改善膠增塑劑也稱增韌劑，它主要是可以改善膠粘劑的韌性，提高膠結(jié)接頭的抗剝離、抗沖粘劑的韌性，提高膠結(jié)接頭的抗剝離、抗沖擊能力以及耐寒性等。常用的增塑劑主要有擊能力以及耐寒性等。常用的增塑劑主要有鄰苯二甲酸丁酯和鄰苯二甲酸二辛酯等。鄰苯二甲酸丁酯和鄰苯二甲酸二辛酯等。2、溶劑、溶劑如果黏合劑的粘度過高，流動(dòng)性太小，不利如果黏合劑的粘度過高，流動(dòng)性太小，不利于涂布施工，也不利于潤濕鋪展和填充表面于涂布施工，也不利于潤濕鋪展和填充表面的凹凸不平，這時(shí)可加入溶劑來調(diào)節(jié)其工藝的凹凸不平，這時(shí)可加入溶劑來調(diào)節(jié)其工藝性能。性能。溶劑主要對膠粘劑起

15、稀釋分散、降低粘度的溶劑主要對膠粘劑起稀釋分散、降低粘度的作用，使其便于施工，并能增加膠粘劑與被作用，使其便于施工，并能增加膠粘劑與被膠粘材料的浸潤能力，以及延長膠粘劑的使膠粘材料的浸潤能力，以及延長膠粘劑的使用壽命用壽命。溶劑分為兩大類：一類為非活性溶劑分為兩大類：一類為非活性稀釋劑，俗稱為溶劑，不參與膠粘劑的固化稀釋劑，俗稱為溶劑，不參與膠粘劑的固化反應(yīng)；另一類為活性稀釋劑，參與固化反應(yīng)。反應(yīng)；另一類為活性稀釋劑，參與固化反應(yīng)。常用的有機(jī)溶劑有丙酮、甲乙酮、乙酸乙酯、常用的有機(jī)溶劑有丙酮、甲乙酮、乙酸乙酯、苯、甲苯、酒精等。苯、甲苯、酒精等。3、固化劑、固化劑u固化劑又稱為硬化劑、交聯(lián)劑或

16、硫化劑固化劑又稱為硬化劑、交聯(lián)劑或硫化劑。u一種可使單體或低聚物變?yōu)榫€型高聚物或體型高聚一種可使單體或低聚物變?yōu)榫€型高聚物或體型高聚物的物質(zhì)。物的物質(zhì)。u提高基料粘合強(qiáng)度與內(nèi)聚強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性、耐水提高基料粘合強(qiáng)度與內(nèi)聚強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性、耐水及耐介質(zhì)性、耐熱性和抗蠕變性等。及耐介質(zhì)性、耐熱性和抗蠕變性等。u固化分為物理固化和化學(xué)固化固化分為物理固化和化學(xué)固化。物理固化主要由于溶劑的揮發(fā)，乳液凝聚，熔融體物理固化主要由于溶劑的揮發(fā)，乳液凝聚，熔融體的凝固等。的凝固等。化學(xué)固化實(shí)質(zhì)是低分子化合物與固化劑起化學(xué)反應(yīng)化學(xué)固化實(shí)質(zhì)是低分子化合物與固化劑起化學(xué)反應(yīng)變?yōu)榇蠓肿?，或線型分子與固化劑反應(yīng)變成網(wǎng)狀

17、大變?yōu)榇蠓肿?，或線型分子與固化劑反應(yīng)變成網(wǎng)狀大分子。分子。u固化劑不能通用，不同的樹脂要針對其分子鏈上的固化劑不能通用，不同的樹脂要針對其分子鏈上的反應(yīng)基團(tuán)而選用合適的固化劑。反應(yīng)基團(tuán)而選用合適的固化劑。 4、填料：、填料： 是是不參與反應(yīng)的惰性物質(zhì)不參與反應(yīng)的惰性物質(zhì)，可，可提高膠接強(qiáng)度、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性并可降低提高膠接強(qiáng)度、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性并可降低成本。其品種很多，如石棉粉、鋁粉、云母、成本。其品種很多，如石棉粉、鋁粉、云母、石英粉、碳酸鈣、鈦白粉、滑石粉等。各有不石英粉、碳酸鈣、鈦白粉、滑石粉等。各有不同效果，根據(jù)要求選用。同效果，根據(jù)要求選用。 5、偶聯(lián)劑、偶聯(lián)劑 ： 具有能分別和

18、被粘物及具有能分別和被粘物及粘合劑反應(yīng)成鍵的兩種基團(tuán)（極性和非粘合劑反應(yīng)成鍵的兩種基團(tuán)（極性和非極性基團(tuán)），提高膠接強(qiáng)度。多為極性基團(tuán)），提高膠接強(qiáng)度。多為硅烷硅烷或或鈦酸酯兩種類型。鈦酸酯兩種類型。 6、引發(fā)劑：是在一定條件下能分解產(chǎn)生自、引發(fā)劑：是在一定條件下能分解產(chǎn)生自由基的物質(zhì)。由基的物質(zhì)。常用常用過氧化物過氧化物作引發(fā)劑。用作引發(fā)劑。用得較多的是過硫酸鉀、過硫酸銨，也有用得較多的是過硫酸鉀、過硫酸銨，也有用過氧化氫的。用量為單體重量的過氧化氫的。用量為單體重量的0.11%。過硫酸鉀和過硫酸銨的引發(fā)性能非常相似，過硫酸鉀和過硫酸銨的引發(fā)性能非常相似，但由于室溫下過硫酸鉀在水的溶解度為但

19、由于室溫下過硫酸鉀在水的溶解度為2%，而過硫酸銨在水中的溶解度可達(dá)而過硫酸銨在水中的溶解度可達(dá)20%以上，以上，所以工業(yè)生產(chǎn)用所以工業(yè)生產(chǎn)用過硫酸銨過硫酸銨更為方便。更為方便。 7、促進(jìn)劑可加速固化劑或硫化劑的固化反應(yīng)或硫化反應(yīng)可加速固化劑或硫化劑的固化反應(yīng)或硫化反應(yīng)的物質(zhì)。的物質(zhì)。促進(jìn)劑分固化促進(jìn)劑和硫化促進(jìn)劑兩類。促進(jìn)劑分固化促進(jìn)劑和硫化促進(jìn)劑兩類。固化促進(jìn)劑又分為酸性類，如三氟化硼絡(luò)合物、固化促進(jìn)劑又分為酸性類，如三氟化硼絡(luò)合物、氯化亞錫等；堿性類，如大多數(shù)有機(jī)叔胺類、氯化亞錫等；堿性類，如大多數(shù)有機(jī)叔胺類、咪唑類化合物等。咪唑類化合物等。硫化促進(jìn)劑可提高硫化速度、降低硫化溫度、硫化促進(jìn)

20、劑可提高硫化速度、降低硫化溫度、縮短硫化時(shí)間，減少硫化劑用量和改善硫化橡縮短硫化時(shí)間，減少硫化劑用量和改善硫化橡膠的物理機(jī)械性能等作用。如二硫代氨基甲酸膠的物理機(jī)械性能等作用。如二硫代氨基甲酸鹽類、黃原酸鹽類、秋蘭姆類、噻唑類等。鹽類、黃原酸鹽類、秋蘭姆類、噻唑類等。4.2 粘接機(jī)理粘接機(jī)理膠接膠接:靠膠黏劑將物體連接起來的方法稱為膠靠膠黏劑將物體連接起來的方法稱為膠接。接。良好膠接，必須具備：良好膠接，必須具備：第一第一 膠黏劑要能很好地潤濕被粘物表面膠黏劑要能很好地潤濕被粘物表面 膠黏劑表面張力比被粘物的小，才能較好膠黏劑表面張力比被粘物的小，才能較好地潤濕其表面，易于膠接，反之則難于膠地

21、潤濕其表面，易于膠接，反之則難于膠接。接。第二第二 膠黏劑與被黏物之間要有較強(qiáng)的相互結(jié)膠黏劑與被黏物之間要有較強(qiáng)的相互結(jié)合力。合力。 機(jī)械理論機(jī)械理論: : 即膠接是膠粘劑滲透到被粘物表面層的孔即膠接是膠粘劑滲透到被粘物表面層的孔隙中隙中, ,固化后產(chǎn)生機(jī)械鍵合作用而使其連固化后產(chǎn)生機(jī)械鍵合作用而使其連接為一體的。一般具有釘鍵作用、勾鍵作接為一體的。一般具有釘鍵作用、勾鍵作用、根鍵作用。機(jī)械理論認(rèn)為粘接是簡單用、根鍵作用。機(jī)械理論認(rèn)為粘接是簡單的機(jī)械鑲定，無法解釋致密被粘物如玻璃、的機(jī)械鑲定，無法解釋致密被粘物如玻璃、金屬的粘接。金屬的粘接。 吸附論吸附論: : 即膠接是膠粘劑與被沾物的表面分

22、子間相即膠接是膠粘劑與被沾物的表面分子間相互吸附而使其粘結(jié)為一體的互吸附而使其粘結(jié)為一體的. .膠接機(jī)理膠接機(jī)理 靜電論靜電論: : 即膠接是膠粘劑和被粘物間相互接觸即膠接是膠粘劑和被粘物間相互接觸, ,產(chǎn)生正、產(chǎn)生正、負(fù)電層的雙電層負(fù)電層的雙電層, ,由于靜電相互吸引而產(chǎn)生粘由于靜電相互吸引而產(chǎn)生粘附力的。聚合物與金屬膠接時(shí)，適用該理論。附力的。聚合物與金屬膠接時(shí)，適用該理論。 擴(kuò)散論擴(kuò)散論: : 即膠接是膠粘劑與被粘物分子間相互擴(kuò)散即膠接是膠粘劑與被粘物分子間相互擴(kuò)散, ,在在界面上互溶而形成牢固結(jié)合的界面上互溶而形成牢固結(jié)合的. . （5 5）化學(xué)鍵理論：）化學(xué)鍵理論： 膠黏劑分子與被粘

23、物表面通過化學(xué)反應(yīng)形成膠黏劑分子與被粘物表面通過化學(xué)反應(yīng)形成化學(xué)鍵而產(chǎn)生較高強(qiáng)度的粘接。化學(xué)鍵而產(chǎn)生較高強(qiáng)度的粘接。 以以無機(jī)物無機(jī)物，如磷酸鹽、硅酸鹽、硫酸鹽、，如磷酸鹽、硅酸鹽、硫酸鹽、硼酸鹽、金屬氧化物等為黏料配制成的膠硼酸鹽、金屬氧化物等為黏料配制成的膠黏劑稱為黏劑稱為無機(jī)膠黏劑無機(jī)膠黏劑。 隨著航天、航空技術(shù)的飛速發(fā)展，迫切隨著航天、航空技術(shù)的飛速發(fā)展，迫切需要具有需要具有耐高溫耐高溫性能的新型材料，促進(jìn)了性能的新型材料，促進(jìn)了無機(jī)膠黏劑的研究及其開發(fā)應(yīng)用。無機(jī)膠黏劑的研究及其開發(fā)應(yīng)用。 4.3 無機(jī)粘合劑無機(jī)粘合劑1. 無機(jī)膠黏劑的特點(diǎn)無機(jī)膠黏劑的特點(diǎn) （1）耐高溫，可承受耐高溫，

24、可承受1000或更高溫度；或更高溫度； （2）抗老化性好；抗老化性好； （3）收縮率小；收縮率??； （4）脆性大，彈性模量比有機(jī)膠黏劑高一脆性大，彈性模量比有機(jī)膠黏劑高一個(gè)數(shù)量級(jí)；個(gè)數(shù)量級(jí)； （5）抗水、耐酸堿性差?？顾?、耐酸堿性差。2.硅酸鹽類膠黏劑硅酸鹽類膠黏劑 硅酸鹽類膠黏劑分為三類。硅酸鹽類膠黏劑分為三類。 （1）空氣干燥型：如水玻璃、粘土等；空氣干燥型：如水玻璃、粘土等； （2）水固化型：如石膏、水泥等；水固化型：如石膏、水泥等； （3）反應(yīng)固化型：如硅酸鹽與堿土金屬反應(yīng)固化型：如硅酸鹽與堿土金屬氧化物固化的膠黏劑。氧化物固化的膠黏劑。 硅酸鹽類膠黏劑膠接強(qiáng)度較高，耐硅酸鹽類膠黏劑膠

25、接強(qiáng)度較高，耐熱、耐水性能較好，但耐酸、堿性熱、耐水性能較好，但耐酸、堿性性能較差。性能較差。 可廣泛應(yīng)用于金屬、玻璃、陶瓷等可廣泛應(yīng)用于金屬、玻璃、陶瓷等多種材料的膠接多種材料的膠接。 3. 3. 磷酸鹽膠粘劑磷酸鹽膠粘劑 這是以磷酸或磷酸鹽為結(jié)合劑，再加固化劑這是以磷酸或磷酸鹽為結(jié)合劑，再加固化劑和骨材組成的粘合劑，一般可分為四種類型，和骨材組成的粘合劑，一般可分為四種類型，即磷酸的硅化物、磷酸鋅、磷酸氧化物及其它即磷酸的硅化物、磷酸鋅、磷酸氧化物及其它磷酸鹽類。其最大的特點(diǎn)是水溶性好，而且它磷酸鹽類。其最大的特點(diǎn)是水溶性好，而且它的耐溫性也很出色，最大的缺點(diǎn)是呈脆性。的耐溫性也很出色，最

26、大的缺點(diǎn)是呈脆性。 磷酸硅化物常作牙科用膠粘劑，其熱膨脹系磷酸硅化物常作牙科用膠粘劑，其熱膨脹系數(shù)與人的牙齒相同，且耐口腔中各種食物的浸數(shù)與人的牙齒相同，且耐口腔中各種食物的浸蝕；磷酸鋅鹽也是一種牙科用膠粘劑；磷酸一蝕；磷酸鋅鹽也是一種牙科用膠粘劑；磷酸一氧化銅膠粘劑主要用于陶瓷車刀、硬質(zhì)合金車氧化銅膠粘劑主要用于陶瓷車刀、硬質(zhì)合金車刀和鉸刀等刀具的膠接。刀和鉸刀等刀具的膠接。 磷酸鹽類膠黏劑中氧化銅磷酸鹽類膠黏劑中氧化銅-磷酸鹽膠黏劑磷酸鹽膠黏劑是開發(fā)最早應(yīng)用最廣的無機(jī)膠黏劑之一，是開發(fā)最早應(yīng)用最廣的無機(jī)膠黏劑之一，現(xiàn)代其應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域是耐高溫材料現(xiàn)代其應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域是耐高溫材料的膠接上

27、。的膠接上。 添加一些高熔點(diǎn)的氧化物如氧化鋁和氧添加一些高熔點(diǎn)的氧化物如氧化鋁和氧化鋯等作組成的配方，可耐化鋯等作組成的配方，可耐13001400 的高溫，這是其他任何有機(jī)膠黏劑所的高溫，這是其他任何有機(jī)膠黏劑所無法達(dá)到的。無法達(dá)到的。 4.4 天然粘合劑天然粘合劑 原料來源于天然物質(zhì)制成的膠黏劑稱為天然膠原料來源于天然物質(zhì)制成的膠黏劑稱為天然膠黏劑。黏劑。 優(yōu)點(diǎn)：使用方便，粘結(jié)迅速，貯存時(shí)間長，優(yōu)點(diǎn)：使用方便，粘結(jié)迅速，貯存時(shí)間長，價(jià)格便宜，一般為水溶性，大多無毒或低毒；價(jià)格便宜，一般為水溶性，大多無毒或低毒； 缺點(diǎn)：原料來源受多種自然條件影響和限缺點(diǎn)：原料來源受多種自然條件影響和限制，質(zhì)量

28、容易波動(dòng)，粘接力低，品種單一，不制，質(zhì)量容易波動(dòng)，粘接力低，品種單一，不能大量發(fā)展，近來大部分被合成粘合劑取代。能大量發(fā)展，近來大部分被合成粘合劑取代。 天然膠黏劑按天然膠黏劑按天然物質(zhì)的來源天然物質(zhì)的來源可分為植可分為植物膠黏劑、動(dòng)物膠黏劑和礦物膠黏劑。物膠黏劑、動(dòng)物膠黏劑和礦物膠黏劑。 植物膠黏劑：包括樹膠類（阿拉伯膠）、植物膠黏劑：包括樹膠類（阿拉伯膠）、樹脂類（松香樹脂）、天然橡膠、淀粉樹脂類（松香樹脂）、天然橡膠、淀粉類、纖維素類、大豆蛋白類、單寧類、類、纖維素類、大豆蛋白類、單寧類、木素類及其他碳水化合物制成的膠黏劑。木素類及其他碳水化合物制成的膠黏劑。 動(dòng)物膠黏劑：包括甲殼素、皮

29、膠、動(dòng)物膠黏劑：包括甲殼素、皮膠、骨膠、酪蛋白膠、蟲膠、魚膠等制骨膠、酪蛋白膠、蟲膠、魚膠等制成的膠黏劑。成的膠黏劑。 礦物膠黏劑：包括硫黃膠黏劑、瀝礦物膠黏劑：包括硫黃膠黏劑、瀝青膠黏劑、蠟質(zhì)膠黏劑。青膠黏劑、蠟質(zhì)膠黏劑。 最早最早將淀粉作為膠黏劑使用的是將淀粉作為膠黏劑使用的是埃及人埃及人，他們用含淀粉的膠黏劑黏結(jié)紙草條，目他們用含淀粉的膠黏劑黏結(jié)紙草條，目前，淀粉作為膠黏劑應(yīng)用主要是在紙及前，淀粉作為膠黏劑應(yīng)用主要是在紙及紙制品中，如紙盒和紙箱的封糊、貼標(biāo)紙制品中，如紙盒和紙箱的封糊、貼標(biāo)簽、平面上膠、粘信封、多層紙袋粘合簽、平面上膠、粘信封、多層紙袋粘合等。等。紙板箱頂端和底部密封膠配

30、方紙板箱頂端和底部密封膠配方 配方：配方：水水 400 磷酸三丁酯磷酸三丁酯 1 硼砂（硼砂（10mol） 30 白糊精白糊精 75 （80%冷水溶性冷水溶性PH3.43.5） 加熱到加熱到85oC（只使用夾套蒸汽），保溫（只使用夾套蒸汽），保溫20分分鐘，冷卻到鐘，冷卻到60oC并加入并加入苛性鈉（苛性鈉（40%溶）溶） 10 甲醛甲醛 1 攪拌攪拌 10分鐘分鐘 即可即可 可用水調(diào)節(jié)施工粘度?？捎盟{(diào)節(jié)施工粘度。 進(jìn)入進(jìn)入21世紀(jì)以后，材料的良好環(huán)境性能將世紀(jì)以后，材料的良好環(huán)境性能將成為新材料的一大特點(diǎn)。淀粉作為一種無成為新材料的一大特點(diǎn)。淀粉作為一種無毒無害、價(jià)格低廉、可生物降解、對環(huán)

31、境毒無害、價(jià)格低廉、可生物降解、對環(huán)境友好的天然可再生資源，在各行業(yè)中的應(yīng)友好的天然可再生資源，在各行業(yè)中的應(yīng)用日趨廣泛。特別是近年來，世界膠黏劑用日趨廣泛。特別是近年來，世界膠黏劑工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)正朝著節(jié)省能源、低成本、工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)正朝著節(jié)省能源、低成本、無公害、高黏性和無溶劑化方向發(fā)展。無公害、高黏性和無溶劑化方向發(fā)展。 淀粉膠黏劑作為一種綠色環(huán)保產(chǎn)品，淀粉膠黏劑作為一種綠色環(huán)保產(chǎn)品，已引起膠黏劑行業(yè)的廣泛關(guān)注和高度已引起膠黏劑行業(yè)的廣泛關(guān)注和高度重視。就淀粉膠黏劑的應(yīng)用和發(fā)展看，重視。就淀粉膠黏劑的應(yīng)用和發(fā)展看，采用玉米淀粉氧化的淀粉膠黏劑的前采用玉米淀粉氧化的淀粉膠黏劑的前景看好，研究應(yīng)用

32、最多。景看好，研究應(yīng)用最多。4.5.1 熱塑性合成樹脂膠黏劑熱塑性合成樹脂膠黏劑 熱塑性膠黏劑的黏料為線形聚合物，熱塑性膠黏劑的黏料為線形聚合物，粘接過程中不形成新的化學(xué)鍵，能以粘接過程中不形成新的化學(xué)鍵，能以溶液狀、乳液狀或熔融狀態(tài)進(jìn)行粘接溶液狀、乳液狀或熔融狀態(tài)進(jìn)行粘接操作，使用方便。這種黏合劑在加熱操作，使用方便。這種黏合劑在加熱時(shí)會(huì)熔化、軟化，遇水會(huì)溶解，在一時(shí)會(huì)熔化、軟化，遇水會(huì)溶解，在一定壓力下會(huì)蠕變，一般多用于要求強(qiáng)定壓力下會(huì)蠕變，一般多用于要求強(qiáng)度不高的非結(jié)構(gòu)性粘接。度不高的非結(jié)構(gòu)性粘接。 4.5 合成聚合物膠黏劑合成聚合物膠黏劑聚醋酸乙烯膠粘劑是一種水溶性膠粘劑，是聚醋酸乙烯

33、膠粘劑是一種水溶性膠粘劑，是由醋酸乙烯單體在引發(fā)劑作用下經(jīng)聚合反應(yīng)由醋酸乙烯單體在引發(fā)劑作用下經(jīng)聚合反應(yīng)而制得的一種熱塑性粘合劑。通常稱為白乳而制得的一種熱塑性粘合劑。通常稱為白乳膠或簡稱膠或簡稱PVAC乳液，化學(xué)名稱聚醋酸乙烯乳液，化學(xué)名稱聚醋酸乙烯膠粘劑，是由醋酸與乙烯合成醋酸乙烯，添膠粘劑，是由醋酸與乙烯合成醋酸乙烯，添加鈦白粉（低檔的就加輕鈣，滑石粉等粉加鈦白粉（低檔的就加輕鈣，滑石粉等粉料）料）.再經(jīng)乳液聚合而成的乳白色稠狀液體再經(jīng)乳液聚合而成的乳白色稠狀液體,是一種用途十分廣泛的膠粘劑。各地的叫法是一種用途十分廣泛的膠粘劑。各地的叫法不同，乳白膠也叫做不同，乳白膠也叫做白乳膠白乳膠

34、。 1、聚醋酸乙烯膠粘劑、聚醋酸乙烯膠粘劑 乳白膠可常溫固化、固化較快、粘接強(qiáng)度較乳白膠可常溫固化、固化較快、粘接強(qiáng)度較高，粘接層具有較好的韌性和耐久性且不易高，粘接層具有較好的韌性和耐久性且不易老化?？蓮V泛應(yīng)用于粘接紙制品（墻紙），老化。可廣泛應(yīng)用于粘接紙制品（墻紙），也可作防水涂料和木材的膠粘劑。它是以水也可作防水涂料和木材的膠粘劑。它是以水為分散劑，使用安全、無毒、不燃、清洗方為分散劑，使用安全、無毒、不燃、清洗方便，常溫固化，對木材、紙張和織物有很好便，常溫固化，對木材、紙張和織物有很好的黏著力，膠接強(qiáng)度高，固化后的膠層無色的黏著力，膠接強(qiáng)度高，固化后的膠層無色透明，韌性好，不污染被粘

35、接物；乳液穩(wěn)定透明，韌性好，不污染被粘接物；乳液穩(wěn)定性好，儲(chǔ)存期可達(dá)半年以上。因此，廣泛地性好，儲(chǔ)存期可達(dá)半年以上。因此，廣泛地用于印刷裝訂和家具制造，用作紙張、木材、用于印刷裝訂和家具制造，用作紙張、木材、布、皮革、陶瓷等的黏合劑布、皮革、陶瓷等的黏合劑 。 聚醋酸乙烯乳液黏合劑的缺點(diǎn)是耐水性和耐熱聚醋酸乙烯乳液黏合劑的缺點(diǎn)是耐水性和耐熱性差，易在潮濕空氣中吸濕，在高溫下使用會(huì)性差，易在潮濕空氣中吸濕，在高溫下使用會(huì)產(chǎn)生蠕變現(xiàn)象，使膠接強(qiáng)度下降；在產(chǎn)生蠕變現(xiàn)象，使膠接強(qiáng)度下降；在-5以下以下儲(chǔ)存易凍結(jié)，使乳液受到破壞儲(chǔ)存易凍結(jié)，使乳液受到破壞 。 分析分析P：94表表4-1 聚乙酸乙烯乳狀液

36、膠黏劑配方聚乙酸乙烯乳狀液膠黏劑配方（1）乙酸乙烯）乙酸乙烯乙酸乙烯作為單體在引發(fā)劑作用下經(jīng)乳液聚乙酸乙烯作為單體在引發(fā)劑作用下經(jīng)乳液聚合發(fā)生反應(yīng)。合發(fā)生反應(yīng)。 （2） 分散介質(zhì)分散介質(zhì) 在乳液聚合過程中應(yīng)用最多的在乳液聚合過程中應(yīng)用最多的分散介分散介質(zhì)質(zhì)是是水水。水便宜易得，沒有任何危險(xiǎn)。水便宜易得，沒有任何危險(xiǎn)。 用水作分散介質(zhì)用水作分散介質(zhì)，放熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)易于控制，易于控制，有利于制得有利于制得均勻均勻的高分子量產(chǎn)物。的高分子量產(chǎn)物。 （3） 引發(fā)劑引發(fā)劑 常用常用過氧化物過氧化物作引發(fā)劑。用得較多的作引發(fā)劑。用得較多的是過硫酸鉀、過硫酸銨，也有用過氧化是過硫酸鉀、過硫酸銨，也有用過

37、氧化氫的。用量為單體重量的氫的。用量為單體重量的0.11%。過。過硫酸鉀和過硫酸銨的引發(fā)性能非常相似，硫酸鉀和過硫酸銨的引發(fā)性能非常相似，但由于室溫下過硫酸鉀在水的溶解度為但由于室溫下過硫酸鉀在水的溶解度為2%，而過硫酸銨在水中的溶解度可達(dá)，而過硫酸銨在水中的溶解度可達(dá)20%以上，所以工業(yè)生產(chǎn)用以上，所以工業(yè)生產(chǎn)用過硫酸銨過硫酸銨更更為方便。為方便。 引發(fā)劑用量多引發(fā)劑用量多，雖然增加了鏈游離基，雖然增加了鏈游離基的數(shù)量，但也同時(shí)增加了鏈終止的機(jī)會(huì)，的數(shù)量，但也同時(shí)增加了鏈終止的機(jī)會(huì)，使使分子量降低分子量降低，從而影響乳液的膠接強(qiáng)，從而影響乳液的膠接強(qiáng)度，因此在保證一定的聚合速率的前提度，因此

38、在保證一定的聚合速率的前提下，減少引發(fā)劑用量，可以提高產(chǎn)品的下，減少引發(fā)劑用量，可以提高產(chǎn)品的聚合度，得到高分子量的產(chǎn)物。聚合度，得到高分子量的產(chǎn)物。 （4 4） 乳化劑乳化劑 是由親水的極性基團(tuán)和疏水（親油）的非極是由親水的極性基團(tuán)和疏水（親油）的非極性基團(tuán)構(gòu)成性基團(tuán)構(gòu)成 ，它可使互不相溶的油（單體）它可使互不相溶的油（單體）水，轉(zhuǎn)變?yōu)橄喈?dāng)穩(wěn)定、難以分層的乳液。水，轉(zhuǎn)變?yōu)橄喈?dāng)穩(wěn)定、難以分層的乳液。 常用的乳化劑有常用的乳化劑有OP-10（烷基酚聚氧乙烯醚）（烷基酚聚氧乙烯醚）、烷基硫酸鈉、烷基苯磺酸鈉、油酸鈉等。烷基硫酸鈉、烷基苯磺酸鈉、油酸鈉等。 陰離子型乳化劑可用磺化動(dòng)物脂，磺化植物陰離

39、子型乳化劑可用磺化動(dòng)物脂，磺化植物油、烷基磺酸鹽（如十二烷基磺酸鈉）。油、烷基磺酸鹽（如十二烷基磺酸鈉）。 乳化劑的選擇對乳液的乳化劑的選擇對乳液的穩(wěn)定性穩(wěn)定性和和質(zhì)量質(zhì)量有有很大的影響，乳化劑用量太少乳液的很大的影響，乳化劑用量太少乳液的穩(wěn)定性差，而用量太大耐水性則差。穩(wěn)定性差，而用量太大耐水性則差。（5）保護(hù)膠體）保護(hù)膠體 保護(hù)膠體在粘性的聚合物表面形保護(hù)膠體在粘性的聚合物表面形成保護(hù)層，以防凝聚。常用的保護(hù)成保護(hù)層，以防凝聚。常用的保護(hù)膠體有聚乙烯醇、甲基纖維素、羧膠體有聚乙烯醇、甲基纖維素、羧甲基纖維素、聚丙烯酸鈉等。甲基纖維素、聚丙烯酸鈉等。 乙酸乙烯酯乳液聚合常采用乙酸乙烯酯乳液聚

40、合常采用聚乙烯聚乙烯醇醇作為保護(hù)膠體作為保護(hù)膠體 ，以保護(hù)制得的乳，以保護(hù)制得的乳膠液有足夠黏度。膠液有足夠黏度。（6 6） 緩沖劑緩沖劑 用以保持反應(yīng)介質(zhì)的用以保持反應(yīng)介質(zhì)的pH值。聚合時(shí)如值。聚合時(shí)如pH太低引發(fā)速度太慢，介質(zhì)的太低引發(fā)速度太慢，介質(zhì)的pH越高，越高，引發(fā)劑分解得越快，形成的活性中心越引發(fā)劑分解得越快，形成的活性中心越多，聚合速率就越快，故可通過緩沖劑多，聚合速率就越快，故可通過緩沖劑來控制聚合速度。常用碳酸鹽、磷酸鹽、來控制聚合速度。常用碳酸鹽、磷酸鹽、醋酸鹽。用量為單體重量的醋酸鹽。用量為單體重量的0.35%。 （7 7） 增塑劑增塑劑 聚乙酸乙烯酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為聚

41、乙酸乙烯酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為28。添加增塑劑的目的是使聚乙酸乙。添加增塑劑的目的是使聚乙酸乙烯酯在較低溫度時(shí)有良好的成膜性和粘烯酯在較低溫度時(shí)有良好的成膜性和粘接力。常用的有酯類，特別是鄰苯二甲接力。常用的有酯類，特別是鄰苯二甲酸烷基酯類如鄰苯二甲酸二丁酯和芳香酸烷基酯類如鄰苯二甲酸二丁酯和芳香族磷酸酯如磷酸三甲苯酯。族磷酸酯如磷酸三甲苯酯。 聚乙烯醇膠粘劑通常以水溶液的形式使用。在膠聚乙烯醇膠粘劑通常以水溶液的形式使用。在膠液中還需添加填料、增塑劑、防腐劑和熟化劑等液中還需添加填料、增塑劑、防腐劑和熟化劑等配合使用配合使用。填料可以降低成本，調(diào)節(jié)膠接速度和填料可以降低成本，調(diào)節(jié)膠接速度和固化

42、速度。常用的填料有：淀粉、松香、黏土、固化速度。常用的填料有：淀粉、松香、黏土、鈦白粉等。增塑劑如：甘油、聚乙二醇、山梨醇、鈦白粉等。增塑劑如：甘油、聚乙二醇、山梨醇、聚酰胺、尿素衍生物等，能夠增加膠膜的柔性。聚酰胺、尿素衍生物等，能夠增加膠膜的柔性。為了提高為了提高PVA的耐水性，可以使它交聯(lián)熟化，交的耐水性，可以使它交聯(lián)熟化，交聯(lián)后的聯(lián)后的PVA不再溶解。常用的熟化劑有：硫酸鈉、不再溶解。常用的熟化劑有：硫酸鈉、硫酸鋅、硼酸和多元有機(jī)酸和醛類化合物。加熱硫酸鋅、硼酸和多元有機(jī)酸和醛類化合物。加熱也能使也能使PVA熟化。熟化。 聚乙烯醇能形成堅(jiān)韌透明的膜，具有很高的拉伸聚乙烯醇能形成堅(jiān)韌透明

43、的膜，具有很高的拉伸強(qiáng)度和耐腐蝕性。干燥膜具有令人驚奇的隔絕氧強(qiáng)度和耐腐蝕性。干燥膜具有令人驚奇的隔絕氧的特性。主要用于制品粘接。的特性。主要用于制品粘接。2、聚乙烯醇（、聚乙烯醇（ PVA ）膠粘劑）膠粘劑 3 3、聚乙烯醇縮甲醛膠粘劑、聚乙烯醇縮甲醛膠粘劑 聚乙烯醇縮甲醛膠粘劑是由聚乙烯醇和醛為主聚乙烯醇縮甲醛膠粘劑是由聚乙烯醇和醛為主要原料，加入少量氫氧化鈉和水，在一定條件下要原料，加入少量氫氧化鈉和水，在一定條件下縮聚而成。市面上常見的縮聚而成。市面上常見的107107膠、膠、801801膠等均屬聚膠等均屬聚乙烯醇縮甲醛膠粘劑。這類膠粘劑，具有較高的乙烯醇縮甲醛膠粘劑。這類膠粘劑，具有

44、較高的粘結(jié)強(qiáng)度和較好的耐水、耐老化性，還能和水泥粘結(jié)強(qiáng)度和較好的耐水、耐老化性，還能和水泥復(fù)合使用，可顯著提高水泥材料的耐磨性、抗凍復(fù)合使用，可顯著提高水泥材料的耐磨性、抗凍性和抗裂性，可用來膠結(jié)塑料壁紙、墻布、瓷磚性和抗裂性，可用來膠結(jié)塑料壁紙、墻布、瓷磚等。但對環(huán)境有污染，對人體有危害。等。但對環(huán)境有污染，對人體有危害。 六十年代發(fā)展起來的丙烯酸酯類膠黏劑因六十年代發(fā)展起來的丙烯酸酯類膠黏劑因其色澤清淺，耐水、耐環(huán)境侵蝕、抗變色性其色澤清淺，耐水、耐環(huán)境侵蝕、抗變色性好，性能易于調(diào)節(jié)等特點(diǎn)而受到重視。好，性能易于調(diào)節(jié)等特點(diǎn)而受到重視。 丙烯酸酯膠黏劑是以各種類型的丙烯酸酯膠黏劑是以各種類型

45、的丙烯酸酯丙烯酸酯為基料，為基料，配以合適的溶劑，配以合適的溶劑，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)制成經(jīng)化學(xué)反應(yīng)制成的膠黏劑。的膠黏劑。 4.5.1.2 丙烯酸酯膠粘劑丙烯酸酯膠粘劑 丙烯酸酯膠粘劑分為熱塑性和熱固性兩丙烯酸酯膠粘劑分為熱塑性和熱固性兩大類。它具有粘接強(qiáng)度高，成膜性好，大類。它具有粘接強(qiáng)度高，成膜性好，能在室溫上快速固化，抗腐蝕性、耐老能在室溫上快速固化，抗腐蝕性、耐老化性能優(yōu)良的特點(diǎn)?？捎糜谀z接木材、化性能優(yōu)良的特點(diǎn)?？捎糜谀z接木材、紙張、皮革、玻璃、陶瓷、有機(jī)玻璃、紙張、皮革、玻璃、陶瓷、有機(jī)玻璃、金屬等。金屬等。丙烯酸酯膠粘劑分類：丙烯酸酯膠粘劑分類：1）溶液型丙烯酸酯膠黏劑：溶液型丙烯酸酯膠

46、黏劑：可以粘塑料?？梢哉乘芰稀?）乳液型丙烯酸酯膠黏劑乳液型丙烯酸酯膠黏劑：可合成多種：可合成多種共聚乳液，供無紡布、織物、植絨、復(fù)共聚乳液，供無紡布、織物、植絨、復(fù)合薄膜，紙張上光、建筑密封及涂料應(yīng)合薄膜，紙張上光、建筑密封及涂料應(yīng)用。用。3）氰基丙烯酸酯膠黏劑：以單體或預(yù)聚）氰基丙烯酸酯膠黏劑：以單體或預(yù)聚體作膠黏劑，通過聚合而固化，如體作膠黏劑，通過聚合而固化，如-氰氰基丙烯酸酯膠粘劑?；┧狨ツz粘劑。l丙烯酸酯溶液型膠粘劑丙烯酸酯溶液型膠粘劑丙烯酸酯溶液膠是以甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯丙烯酸酯溶液膠是以甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和氯乙橡膠共聚制得的溶液。再與不飽和聚酯、和氯乙橡膠共聚制得的溶

47、液。再與不飽和聚酯、固化劑和促進(jìn)劑配合而形成溶液型膠粘刑，能固化劑和促進(jìn)劑配合而形成溶液型膠粘刑，能在常溫或在常溫或40406060固化：有的也用聚甲基丙烯固化：有的也用聚甲基丙烯酸甲酯酸甲酯( (有機(jī)玻璃有機(jī)玻璃) )直接溶解于有機(jī)溶劑中或單直接溶解于有機(jī)溶劑中或單體中配制成溶液膠粘劑，還可添加鄰苯二甲酸體中配制成溶液膠粘劑，還可添加鄰苯二甲酸二丁酯作增韌劑，這主要用于有機(jī)玻璃的粘接。二丁酯作增韌劑，這主要用于有機(jī)玻璃的粘接。這類膠粘劑能粘接鋁、不銹鋼、耐熱鋼等金屬這類膠粘劑能粘接鋁、不銹鋼、耐熱鋼等金屬材料。耐水、耐油性好；但膠膜柔韌性較差，材料。耐水、耐油性好；但膠膜柔韌性較差，不宜用于

48、經(jīng)受強(qiáng)烈攻擊的場合。使用溫度可在不宜用于經(jīng)受強(qiáng)烈攻擊的場合。使用溫度可在一一60606060。除粘接上述材料外，尚可粘接。除粘接上述材料外，尚可粘接聚苯乙烯、硬聚氯乙烯、聚碳酸酣及聚苯乙烯、硬聚氯乙烯、聚碳酸酣及ABSABS塑料等塑料等。乳液型丙烯酸酯膠黏劑乳液型丙烯酸酯膠黏劑 乳液型丙烯酸酯膠黏劑實(shí)質(zhì)上為水性膠黏劑的乳液型丙烯酸酯膠黏劑實(shí)質(zhì)上為水性膠黏劑的一種，同時(shí)也包括有水溶性膠黏劑，其特點(diǎn)為：一種，同時(shí)也包括有水溶性膠黏劑，其特點(diǎn)為： 以水為分散介質(zhì)，不使用有機(jī)溶劑，無以水為分散介質(zhì)，不使用有機(jī)溶劑，無毒素，無污染，屬環(huán)保產(chǎn)品。毒素，無污染，屬環(huán)保產(chǎn)品。 耐光性、耐候性好，不易氧化，對紫

49、外耐光性、耐候性好，不易氧化，對紫外光不敏感光不敏感; 粘接強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度高粘接強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度高; 品種多樣，用途廣泛。品種多樣，用途廣泛。 缺點(diǎn)是耐水性差，干燥時(shí)間長，容易發(fā)生缺點(diǎn)是耐水性差，干燥時(shí)間長，容易發(fā)生霉變。霉變。 具有透明性好、粘度低、粘結(jié)速度極快具有透明性好、粘度低、粘結(jié)速度極快等特點(diǎn)，使用很方便。但它不耐水，性脆，等特點(diǎn)，使用很方便。但它不耐水，性脆，耐溫性和耐久性較差，有一定氣味。耐溫性和耐久性較差，有一定氣味。 廣泛用于：廣泛用于：金屬、陶瓷、玻璃及大多金屬、陶瓷、玻璃及大多數(shù)塑料和橡膠制品的粘接及日常修理。市數(shù)塑料和橡膠制品的粘接及日常修理。市場上銷售的場上銷售的“50

50、1501”膠和膠和“ 502502”膠就屬于膠就屬于這類膠粘劑。這類膠粘劑。-氰基丙烯酸酯膠粘劑氰基丙烯酸酯膠粘劑 醫(yī)用醫(yī)用 150-氰基丙烯酸異丁酯、氰基丙烯酸異丁酯、阻聚劑、穩(wěn)定劑阻聚劑、穩(wěn)定劑661醫(yī)用醫(yī)用150-氰基丙烯酸丁酯、氰基丙烯酸丁酯、阻聚劑、穩(wěn)定劑阻聚劑、穩(wěn)定劑504金屬、非金金屬、非金屬材料屬材料250-氰基丙烯酸乙酯、氰基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸甲酯、磷聚甲基丙烯酸甲酯、磷酸三甲酚酯、阻聚劑、酸三甲酚酯、阻聚劑、穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑金屬、非金金屬、非金屬材料屬材料250-氰基丙烯酸甲酯、氰基丙烯酸甲酯、阻聚劑、穩(wěn)定劑阻聚劑、穩(wěn)定劑KH-501主要用途主要用途抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度成分成

51、分牌號(hào)牌號(hào)-氰基丙烯酸酯膠粘劑牌號(hào)與性能氰基丙烯酸酯膠粘劑牌號(hào)與性能502氰基丙烯酸酯膠黏劑的特點(diǎn)氰基丙烯酸酯膠黏劑的特點(diǎn) （1）優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 單組分，無溶劑，使用方便；單組分，無溶劑，使用方便； 快速固化，便于流水線生產(chǎn)；快速固化，便于流水線生產(chǎn)； 適應(yīng)面廣，適應(yīng)面廣，對多種材料具有良好的膠對多種材料具有良好的膠接強(qiáng)度接強(qiáng)度； 電氣絕緣性好，與酚醛塑料相當(dāng)；電氣絕緣性好，與酚醛塑料相當(dāng)； 無毒，能用于人體組織的膠接；無毒，能用于人體組織的膠接； 耐藥品性、耐候性、耐寒性良好。耐藥品性、耐候性、耐寒性良好。 固化后膠層無色透明無色、外觀平固化后膠層無色透明無色、外觀平整。特別適合于工藝美術(shù)品、

52、貴金屬、整。特別適合于工藝美術(shù)品、貴金屬、裝飾品、精密儀器、光學(xué)儀器的膠接。裝飾品、精密儀器、光學(xué)儀器的膠接。 （2）缺點(diǎn)：）缺點(diǎn)： 抗沖擊性能差，尤以膠接剛性材料時(shí)更為明抗沖擊性能差，尤以膠接剛性材料時(shí)更為明顯。顯。 耐熱性差，未經(jīng)改性的產(chǎn)品只能在耐熱性差，未經(jīng)改性的產(chǎn)品只能在7080下使用。下使用。 固化迅速，難用于大面積的膠接。若未加以固化迅速，難用于大面積的膠接。若未加以增粘，難用于充填性膠接。增粘，難用于充填性膠接。 貯存期較短，一般為半年左右。貯存期較短，一般為半年左右。 雖然對人體無毒，但對粘膜有一定的刺激性。雖然對人體無毒，但對粘膜有一定的刺激性。2、 氰基丙烯酸酯膠黏劑的氰基

53、丙烯酸酯膠黏劑的制備制備 工業(yè)上采用的方法是將工業(yè)上采用的方法是將氰乙酸酯氰乙酸酯與與甲醛甲醛在堿性介質(zhì)中進(jìn)行加成縮合得到在堿性介質(zhì)中進(jìn)行加成縮合得到的的低聚物低聚物裂解裂解成為單體，所得成為單體，所得單體單體經(jīng)經(jīng)精制后，加入精制后，加入各種輔助成分各種輔助成分就得到就得到 -氰基丙烯酸酯膠黏劑。氰基丙烯酸酯膠黏劑。CH2OnCH2(CN)COORnCH2CCNCOORn nH2O 堿性催化劑堿性催化劑 CH2CCNCOORn加熱裂解加熱裂解 CH2CCNCOORn502膠水配方的組成膠水配方的組成 （1）單體單體： 氰基丙烯酸乙酯氰基丙烯酸乙酯 （2）增稠劑增稠劑：甲基丙烯酸甲酯：甲基丙烯酸

54、甲酯-共聚物共聚物 （3）增塑劑增塑劑：磷酸三甲酚酯：磷酸三甲酚酯 （4）穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑：二氧化硫二氧化硫 （5 5）阻聚劑）阻聚劑：對苯二酚對苯二酚 熱固性樹脂膠粘劑加入固化劑或加熱固性樹脂膠粘劑加入固化劑或加熱，液態(tài)樹脂經(jīng)聚合反應(yīng)交聯(lián)成網(wǎng)狀熱，液態(tài)樹脂經(jīng)聚合反應(yīng)交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成不溶、不熔的固體而達(dá)到結(jié)構(gòu)，形成不溶、不熔的固體而達(dá)到粘接目的的合成樹脂膠粘劑。它的粘粘接目的的合成樹脂膠粘劑。它的粘附性較好，其固化物具有較好的機(jī)械附性較好，其固化物具有較好的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性和耐化學(xué)性；但耐沖擊強(qiáng)度、耐熱性和耐化學(xué)性；但耐沖擊和彎曲性差。它是產(chǎn)量最大、應(yīng)用最和彎曲性差。它是產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的一

55、類合成膠粘劑，主要包括酚醛廣的一類合成膠粘劑，主要包括酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、橡膠等類膠粘劑樹脂、環(huán)氧樹脂、橡膠等類膠粘劑. 4.5.2 熱固性合成樹脂膠黏劑熱固性合成樹脂膠黏劑 1、酚醛樹脂膠黏劑：、酚醛樹脂膠黏劑：由由酚類酚類和和醛類在醛類在酸或堿催化劑作用下合成的聚合物酸或堿催化劑作用下合成的聚合物。它。它是工業(yè)化最早是工業(yè)化最早(1910年年,德國德國Bakelite)的的合成高分子材料。合成高分子材料。根據(jù)加入催化劑不同，根據(jù)加入催化劑不同，純酚醛樹脂可分為水溶性的、醇溶性的、純酚醛樹脂可分為水溶性的、醇溶性的、鋇酚醛樹脂鋇酚醛樹脂三大類。三大類。 OHOHCH3CH3OHH3COHOH

56、HCHOHCOCHOOCHO 酚類主要是苯酚、甲酚、二甲酚、間苯二酚等酚類主要是苯酚、甲酚、二甲酚、間苯二酚等 醛類主要是甲醛、乙二醛、糠醛等。醛類主要是甲醛、乙二醛、糠醛等。 2 酚醛樹脂的合成原理酚醛樹脂的合成原理 在酚醛樹脂的合成中，根據(jù)原料的化在酚醛樹脂的合成中，根據(jù)原料的化學(xué)結(jié)構(gòu)、酚和醛的用量（摩爾比）以及學(xué)結(jié)構(gòu)、酚和醛的用量（摩爾比）以及介質(zhì)的介質(zhì)的pH值的不同，所生成的樹脂有兩值的不同，所生成的樹脂有兩種類型，即種類型，即熱塑性熱塑性酚醛樹脂和酚醛樹脂和熱固性熱固性酚酚醛樹脂。醛樹脂。 熱塑性酚醛樹脂是在熱塑性酚醛樹脂是在酸性催化劑酸性催化劑作作用下用下苯酚與甲醛以摩爾比大于苯酚

57、與甲醛以摩爾比大于1的情況的情況下反應(yīng)制成。下反應(yīng)制成。 熱固性酚醛樹脂是在熱固性酚醛樹脂是在堿性催化劑堿性催化劑作作用下用下苯酚與甲醛以摩爾比小于苯酚與甲醛以摩爾比小于1的情況的情況下反應(yīng)制成。下反應(yīng)制成。 只有當(dāng)酚與醛的物質(zhì)的量的比只有當(dāng)酚與醛的物質(zhì)的量的比小于小于1時(shí)時(shí)，才能形成一定數(shù)量的才能形成一定數(shù)量的多羥甲基酚多羥甲基酚，由多，由多羥甲基酚進(jìn)一步反應(yīng)形成的線型結(jié)構(gòu)樹羥甲基酚進(jìn)一步反應(yīng)形成的線型結(jié)構(gòu)樹脂在交聯(lián)時(shí)才能形成體型結(jié)構(gòu)的樹脂，脂在交聯(lián)時(shí)才能形成體型結(jié)構(gòu)的樹脂，而用作膠黏劑的酚醛樹脂均為熱固性樹而用作膠黏劑的酚醛樹脂均為熱固性樹脂，一般物質(zhì)的量的比的范圍為苯酚：脂，一般物質(zhì)的量

58、的比的范圍為苯酚：甲醛甲醛1：(1.42.5)。苯酚和甲醛之間的反應(yīng)：苯酚和甲醛之間的反應(yīng)：OHOHCH2HCHO +H2O+OHHOCH2OHCH2OH +OHCH2OH+ HCHO +H2OHOCH2OHOHCH2OH交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu) OHCH2OOHCH2H2COOHCH2OHOHCH2OHOHCH2H2COOHCH2HO線型熱塑性酚醛樹脂線型熱塑性酚醛樹脂 未改性的酚醛樹脂膠黏劑是由酚醛樹未改性的酚醛樹脂膠黏劑是由酚醛樹脂、固化劑和溶劑配制而成。主要有脂、固化劑和溶劑配制而成。主要有水溶性的、醇溶性的、鋇酚醛樹脂膠水溶性的、醇溶性的、鋇酚醛樹脂膠黏劑黏劑三大類。主要用于

59、粘接木材、膠三大類。主要用于粘接木材、膠合板、層壓板、泡沫塑料、紙制品或合板、層壓板、泡沫塑料、紙制品或多孔材料。多孔材料。熱固性酚醛樹脂都用堿性催化劑，常熱固性酚醛樹脂都用堿性催化劑，常用的堿性催化劑有氫氧化鈉、氫氧化用的堿性催化劑有氫氧化鈉、氫氧化鈣、氫氧化鋇、氫氧化銨等。前兩種鈣、氫氧化鋇、氫氧化銨等。前兩種多用于制造熱固性的水溶性酚醛樹脂，多用于制造熱固性的水溶性酚醛樹脂，氫氧化鋇多用于制造冷固性的水氫氧化鋇多用于制造冷固性的水( (醇醇) )溶性酚醛樹脂，氫氧化銨則用于制造溶性酚醛樹脂，氫氧化銨則用于制造醇溶性酚醛樹脂。氫氧化鈉的用量一醇溶性酚醛樹脂。氫氧化鈉的用量一般為苯酚用量的般

60、為苯酚用量的10101515。 酚醛樹脂膠黏劑雖然具有膠接強(qiáng)度高、酚醛樹脂膠黏劑雖然具有膠接強(qiáng)度高、耐水、耐熱、耐磨及化學(xué)穩(wěn)定性好等耐水、耐熱、耐磨及化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)，生產(chǎn)耐候、耐熱的木材制品時(shí)酚醛，生產(chǎn)耐候、耐熱的木材制品時(shí)酚醛樹脂膠黏劑為首選膠黏劑，但因其存在樹脂膠黏劑為首選膠黏劑，但因其存在成本較高、固化溫度高、熱壓時(shí)間長等成本較高、固化溫度高、熱壓時(shí)間長等缺點(diǎn)缺點(diǎn)，使其應(yīng)用受到一定限制。為此，使其應(yīng)用受到一定限制。為此，許多人采用多種途徑對其許多人采用多種途徑對其改性改性。 酚醛樹脂的改性，可以將酚醛樹脂的改性，可以將柔韌性柔韌性好的線型好的線型高分子化合物高分子化合物(如合成橡