建筑装饰材料（第2版）教学课件作者吴智勇第十四章

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1、第十四章 建筑装饰胶粘剂,第一节 胶粘剂的组成与分类 第二节 胶粘机理及影响粘结强度的因素 第三节 常用建筑胶粘剂 第四节 胶粘剂粘结强度测定试验,返回,第一节 胶粘剂的组成与分类,一、胶粘剂的组成 由于要粘结的材料性能各异，因此对胶粘剂的要求也各不相同。胶粘剂由多组分物质组成，起粘结作用的基本组分是粘料，为了使胶粘剂具有更好的粘结效果，一般还要加入某些配合剂，目前使用的合成胶粘剂，主要是由粘料、固化剂、增塑剂、填料和稀释剂组成。 （）粘料也称粘结物质，是胶粘剂的基本组分，由一种或几种聚合物配制而成，对胶粘剂的性能（粘结强度、耐热性、韧性、耐老化等）起决定性作用，一般多用各种树脂、橡胶类及天然

2、高分子化合物作为粘结物质。,下一页,返回,第一节 胶粘剂的组成与分类,（）固化剂是调节或促进固化反应的物质，能使某些线型分子通过交联作用，形成不溶不熔的高聚物。固化剂可以增加胶层的内聚强度，它的种类和用量直接影响胶粘剂的使用性质和工艺性能，如粘结强度、耐热性、涂胶方式等。固化剂主要分为胺类、高分子类等。 （）增塑剂用于提高胶粘剂硬化后粘结层的韧性，提高其抗冲击强度的组成。常根据胶粘剂的种类，加入适量的增塑剂。 （）填料也称填充剂，填料的加入可以改善胶粘剂的性能，如提高强度、耐热性等，常用的填料有金属及其氧化物粉末、水泥、玻璃及石棉纤维制品等。,上一页,下一页,返回,第一节 胶粘剂的组成与分类,

3、（）稀释剂用于溶解和调节胶粘剂的黏度，便于施工操作，提高胶粘剂的湿润性和流动性，主要有环氧丙烷、丙酮等。 为了提高胶粘剂的某些性能，还可加入其他添加剂，如防霉剂、防腐剂等。 二、胶粘剂的分类 胶粘剂的品种繁多，用途不同，组成各异，分类方法也比较多，大致有以下几类： （）最为常见的是按基料组分分类，如图-所示。 （）按强度特性分类。按强度特性不同，胶粘剂可分为以下几种：,上一页,下一页,返回,第一节 胶粘剂的组成与分类,）结构胶粘剂：结构胶粘剂的胶结强度较高，至少与被胶结物本身的材料强度相当，同时对耐油、耐热和耐水性等都有较高的要求。 ）非结构胶粘剂：非结构胶粘剂要求有一定的强度，但不承受较大的

4、力，只起定位作用。 ）次结构胶粘剂：次结构胶粘剂又称准结构胶粘剂，其物理力学性能介于结构型与非结构型胶粘剂之间。 （）按固化条件分类。按固化条件的不同，胶粘剂可分为溶剂型、反应型和热熔型。 ）溶剂型胶粘剂中的溶剂在粘合端面挥发或者被吸收，形成粘合膜而发挥粘结力。这种类型的胶粘剂有聚苯乙烯、丁苯橡胶等。,上一页,下一页,返回,第一节 胶粘剂的组成与分类,）反应型胶粘剂的固化是由不可逆的化学变化引起的。按照配方及固化条件，固化可分为单组分、双组分甚至三组分的室温固化型、加热固化型等多种形式。这类胶粘剂有环氧树脂、酚醛、聚氨酯、硅橡胶等。 ）热熔型胶粘剂以热塑性的高聚物为主要成分，是不含水或溶剂的固

5、体聚合物，通过加热熔融粘合，随后冷却、固化，发挥粘结力。这类胶粘剂有醋酸乙烯、丁基橡胶、松香、虫胶、石蜡等。,上一页,返回,第二节 胶粘机理及影响粘结强度的因素,一、胶粘机理 胶粘剂能将被粘物体牢固地结合起来，主要在于它和被粘物之间的界面结合力。一般认为胶粘剂与被粘物之间的界面结合力可分为机械结合力、物理吸附力和化学键结合力三种。 （）机械结合力使胶粘剂能渗入被粘物体表面一定的深度，固化后与被粘物产生机械结合，从而与被粘物体牢固地结合在一起。机械结合力与被粘物的表面状态有关，多孔性、纤维性材料（如海绵、泡沫塑料、织物等）与胶粘剂之间的结合主要以机械结合力为主，而对于表面光滑的金属、玻璃等材料，

6、这种机械结合力则很小。,下一页,返回,第二节 胶粘机理及影响粘结强度的因素,（）物理吸附力主要是指范德华力和氢键。玻璃、陶瓷、金属氧化物等材料与胶粘剂之间容易形成物理吸附力，但这种结合力容易受水汽作用而产生解吸。 （）化学键结合力是指胶粘剂与被粘物体的表面发生反应形成化学键，并依靠化学键结合力将被粘物体结合在一起。化学键结合力的强度比物理吸附要高得多，且对抵抗破坏性环境侵蚀的能力也强得多。 二、影响粘结强度的主要因素 .胶粘剂的选择 （）胶结强度。,上一页,下一页,返回,第二节 胶粘机理及影响粘结强度的因素,在建筑装饰工程中，所遇到的胶结材料各式各样，由于每种胶粘剂对不同材料的粘结力是各不相同

7、，应根据被粘材料的性质来选择不同的胶粘剂。 （）工作温度。以高分子合成物为基料的胶粘剂其耐热性是有限的，选用胶粘剂的耐热温度绝对不能低于粘结材料的工作温度。 （）固化条件。有些粘结材料不能经受高温，有些粘结件形状复杂或质地脆弱，不能加压，只能选用室温固化剂。 .胶粘剂对被粘物表面的浸润性 胶结的首要条件是胶粘剂对被粘结物的表面有亲和力，这种亲和力表现为在被粘物表面能被胶粘剂润湿，所以胶粘剂能均匀地分布在被粘物上，完全湿润被粘物表面是获得高强度胶结的必要条件。,上一页,下一页,返回,第二节 胶粘机理及影响粘结强度的因素,浸润性既受胶粘剂表面张力的影响，也受被粘物表面张力影响。一般而言，胶粘剂表面

8、张力愈大，愈有利于胶粘剂完全浸润。 降低胶粘剂液体黏度，提高其流动性，给胶层以压力，提高被粘物表面的温度，都对提高浸润性有利。 .被粘物表面状况 被粘物的性质主要指被粘物的组成、结构及表面状况等。因为胶粘剂与被粘物的胶结作用只发生于被粘物的表面上，所以被粘物的表面状况对胶强度影响很大。其影响主要来源于以下几个方面： （）清洁度。被粘物表面应清洁、干燥、无锈蚀、无漆皮等。,上一页,下一页,返回,第二节 胶粘机理及影响粘结强度的因素,如果被粘物表面有吸附水分和尘埃、油污、锈蚀等附着物，则这些附着物会降低胶粘剂对被粘物表面的润湿，阻碍胶粘剂接触基体表面，造成胶结强度的降低。 （）粗糙度。被粘物表面有

9、一定的粗糙度，能增大粘结面积，增加机械结合力，防止胶层内微裂纹的扩展。但被粘物表面过于粗糙又会影响胶粘剂的湿润，易残存气泡，反而会降低胶结强度。 （）表面化学性质。被粘物表面张力大小、极性强弱、氧化膜致密程度等，都会影响胶粘剂的浸润性和化学键的形成。被胶物经脱脂去污、机械处理，再经化学处理，能不同程度地提高粘结强度。,上一页,下一页,返回,第二节 胶粘机理及影响粘结强度的因素,（）表面温度。适当的表面温度可以增加胶粘剂的流动性和浸润性，有助于胶结强度的提高。 .环境因素和接头形式 空气湿度大，胶层内的稀释剂不易挥发，容易产生气泡。空气中灰尘大、气温低时都会降低胶结强度。 接头设计得合理，可以充

10、分发挥粘结力的作用。要尽量增大粘结面积，尽可能避免胶层承受弯曲和剥离作用。,上一页,返回,第三节 常用建筑胶粘剂,一、环氧树脂类胶粘剂 环氧树脂类胶粘剂俗称万能胶，是以环氧树脂为主要原料，掺加适量的固化剂、增塑剂、填料和稀释剂等配制而成的。环氧树脂具有粘结力强、收缩小、稳定性高、耐化学腐蚀、耐热、耐久性好等特点。 环氧树脂类胶粘剂对金属、木材、玻璃、硬塑料和混凝土都有很高的粘结力，可用不同固化剂在室温或加温条件下固化，固化后产物具有良好的耐腐蚀性、电绝缘性、耐水性、耐油性和耐化学稳定性，它和其他高分子材料及填料的混溶性好，便于改性。 环氧树脂类胶粘剂一般由两个主要组分组成，主体是环氧树脂，另一

11、个是固化剂。,下一页,返回,第三节 常用建筑胶粘剂,为了适应不同用途需要，又可加入各种不同的辅助材料，如增塑剂、增韧剂、稀释剂、固化促进剂、偶联剂、填料等。 用于粘贴塑料地板的环氧树脂的品种有：胶、建筑胶粘剂、建筑胶粘剂、胶等。 二、聚醋酸乙烯酯类胶粘剂 聚醋酸乙烯酯类胶粘剂俗称白乳胶，是由聚醋酸乙烯单体经聚合反应而制得的一种乳白色的、带酯类芳香的乳胶状液体，分溶液型和乳液型两种类型。聚醋酸乙烯酯类胶粘剂具有常温固化快、粘结强度高、粘结层的韧性和耐久性好、不易老化、无毒、无味、不易燃爆、价格低等特点。,上一页,下一页,返回,第三节 常用建筑胶粘剂,聚醋酸乙烯胶粘剂除用作粘结材料外，还可作为涂料

12、的主要成膜物质或加入水泥砂浆中组成聚合物水泥砂浆，是用量较大的胶粘剂之一。 用于聚醋酸乙烯酯类胶粘剂的品种有：水性号塑料地板胶粘剂、建筑胶粘剂、 胶粘剂、建筑装修胶粘剂、 地板胶、建筑装修胶粘剂等。 三、聚氨酯类胶粘剂 聚氨酯类胶粘剂是以聚氨酯与异氰酸酯为主要原料，加入改性材料、填料、固化剂等而制成的胶粘剂，一般为双组分。,上一页,下一页,返回,第三节 常用建筑胶粘剂,其具有胶结力强、常温固化、耐低温性能优异、应用范围广、使用方便等特点，主要适用于金属、玻璃、陶瓷、铝合金等材料的粘结。 由于聚氨酯类胶粘剂具有以上特点，故而它的适应范围很广，可以粘结多种金属和非金属材料，在国内外近年来成为发展最

13、快的胶粘剂。 聚氨酯类胶粘剂的品种也较多，典型的有-1胶、胶、胶、胶、胶、胶、胶等。 四、合成橡胶类胶粘剂 合成橡胶类胶粘剂也称氯丁橡胶胶粘剂（简称氯丁胶），是以氯丁橡胶为基料，另加入其他树脂、增稠剂、填料等配制而成。,上一页,下一页,返回,第三节 常用建筑胶粘剂,合成橡胶类胶粘剂固化速度快，粘结后内聚力迅速提高，初粘力高，具有较好的耐热性、耐燃性、耐油性、耐候性和耐溶剂性，对大多数材料都有良好的粘结力。 合成橡胶类胶粘剂的主要品种有：强力胶、氯丁胶粘剂、胶等。,上一页,返回,第四节 胶粘剂粘结强度测定试验,一、试验依据 建筑胶粘剂试验方法 第部分：陶瓷砖胶粘剂试验方法（）。 饰面石材用胶粘剂

14、（） 二、拉伸粘结强度 （一）主要仪器 压块：截面面积略小于，能够施加 的压力。 拉拔头：（）（） 的正方形金属板，最小厚度，有与试验机连接的部件。,下一页,返回,第四节 胶粘剂粘结强度测定试验,试验机：能进行垂直拉伸试验，具有适宜的量程和灵敏度。试验机能以的速度均匀施加荷载，通过合适的方式连接拉拔头，试验过程不应产生任何弯曲应力。 鼓风烘箱：控温精度。 （二）试验步骤 .试件制备 用直边抹刀在混凝土板上薄铺一层拌合好的胶粘剂，再厚涂一层，用带有凹口，中心间距 的齿形抹刀进行梳理。,上一页,下一页,返回,第四节 胶粘剂粘结强度测定试验,抹刀与基材成大约，与基材的一边成直角，平行地抹至混凝土的另

15、一端（直线运动），后，分别放置至少块试验砖在胶粘剂上，彼此间隔，并在每块试验砖上放置00 的压块，保持。 .拉伸粘结强度 将制备好的试件放置在标准试验条件下养护后，用适宜的高强胶粘剂将拉拔头粘在试验砖上。在标准试验条件下继续放置，以的速度施加拉力，测定拉伸粘结强度。 记录试验结果，单位为牛顿（）。,上一页,下一页,返回,第四节 胶粘剂粘结强度测定试验,.浸水后拉伸粘结强度 将制备好的试件放置在标准试验条件下养护后，放入 的水中。浸水后，从水中取出试件，用布擦干，用适宜的高强度胶粘剂将拉拔头粘在试验砖上，在标准条件下放置后，将试件放入的水中。 第二天从水中取出试件，立刻以的速度施加拉力，测定拉伸粘结强度。 记录试验结果，单位为牛顿（）。 .热老化后的拉伸粘结强度,上一页,下一页,返回,第四节 胶粘剂粘结强度测定试验,将制备好的试件放置在标准试验条件下养护后，将试件放入鼓风烘箱中。放置后，从烘箱中取出试件，用适宜的高强度胶粘剂将拉拔头粘在试验砖上，继续将试件放置在标准试验条件下养护，以的速度施加拉力，测定拉伸粘结强度。 记录试验结果，单位为牛顿（）。 .冻融循环后拉伸粘结