第四章 其它胶粘剂 胶粘剂与涂料 Chap. 4 其它胶粘剂 q 4.1 环氧树脂胶 q 4.2 聚氨酯胶粘剂 4.1 环氧树脂胶 环氧树脂胶概说. 定义 以含有两个以上环氧基团高分子化合物为粘料的胶黏 剂均称为环氧树脂胶粘剂 分类归宿 Ⅰ类、热固性、加缩型、合成树脂胶粘剂 环氧基的引进 •甘油缩水 幻灯片 12 环氧基的引进 •烯烃环氧化 缩水甘油型环氧树脂 • 醚型 缩水甘油型环氧树脂 •酯型 •氨型 氧化烯烃型 •脂环族环氧 •脂链族环氧 •混合环氧化烯烃 通用型环氧树脂（双酚Ａ型环氧树脂） 树脂结构 通用型环氧树脂（双酚Ａ型环氧树脂） 树脂选用 •牌号及含意 Ｅ32：环氧值为0.32的双酚Ａ型环氧树脂 •环氧值（E） 100树脂中含环氧基的摩尔数 Ｅ＝２Ｍ100 •环氧当量 每摩尔环氧枯相当的环氧树脂的克数 N=M2 ① N↑Ｅ↓ 则 Ｍ↑ ②ＮＥ＝100 例如：求Ｅ32的分子量及及用途 32100=0.32（E） 1000.32=312.5 312.52=625（N） n =（625－340）284 适于作胶粘剂。
通用环氧树脂的固化与使用 碱固化 (氨类、冷固化) •调制 碱固化 (氨类、冷固化) •固化 •反应性高的伯 胺基与环氧基 反应生成仲胺 并产生一个羟 基 •生成的仲胺同 另外的环氧基 反应生成叔胺 并产生另一羟 基 碱固化 (氨类、冷固化) •固化•生成的羟基可以与环氧基反应参 与交联结构的形成 碱固化 (氨类、冷固化) •固化特性 ①反应速度取决于多元胺的化学结构 ②环氧基反应率即使历时三周固化也非常低聚酰胺固化率 仅40％，三乙烯四胺也仅60％左右，为使环氧基反应率充分 提高，需加温固化和加相应的促进剂 ③多元胺系固化剂的反应可以用醇、酚（如DMP—30）来促 进 •理由：羟基促进环氧基开环是因为环氧 基的氧原子同羟基的氢原子健合容易 形成这种健合的酚类显示更强的促进作 用 碱固化 (氨类、冷固化) •特点 ㈠ 适用期短、放热、固化剂最后加 ㈡ 填料先于固化剂加，有充分时间拌匀 ㈢ 常温固化，一周达最高强度 ㈣ 液体易混匀，有异味、过敏 酸固化 (酸酐、热固化) •调制 酸固化 (酸酐、热固化) •固化 酸固化 (酸酐、热固化) •固化 步骤 ①首先酸酐同体系中的微量水或羟基，或者环氧树脂中带 有的羟基起反应，形成单酯或羧基。
②环氧基同羧基反应以酯健加成，又生成羟基 酸固化 (酸酐、热固化) •固化 步骤 ③环氧基受酸催化剂的作用与生成的羟基反应，以酯健加成 •固化特点 ①羟基除与环氧基反应外，还与被开环的羧基起反应，形成酯 健 ②初期固化反应速度在很大程度上取决于环氧树脂带有的羟基 浓度，羟基浓度高的固态树脂反应速度快，羟基浓度低的液态 树脂，若没有促进剂的存在，则得不到实用价值的固化速度 ③一般用叔胺作促进剂，在叔胺的作用下，酸酐生成羧基阴离 子，羧基阴离子对环氧基进行亲核加成，然后加成物的阴离子 再加成到酸酐上，生成新的羧基阴离子，由此按阴离子机理交 替反应而逐步固化因此，在催化剂存在下，固化结构的健合 方式全部按酯健结合 酸固化 (酸酐、热固化) •特点 ㈠适用期长，无明显放热 ㈡高温固化，3～4小时达最高强度 ㈢固化剂为固体，难以混匀 100克通用环氧树脂固化剂用量计算 G=MHnEK G = MEK M――胺的分子量度 M――酐的分子量 Hn――活泼氢的个数 K――系数0.6～1.0 E――环氧值E――环氧值 K――挥发性系数 1.1 G――固化剂用量 100克通用环氧树脂固化剂用量计算 例题 1：乙二胺固化E40 苯二甲酸固化E40 M=60 Hn=4 M=148 K=0.6 E=0.4 G乙二胺=6040.41.1 G=1480.60.4 =⒍⒍ =35.5 使用特点 胶合范围广、强度高 具有多种极性键 具有多种反应基团 收缩应力小 混溶性好 性能稳定 环氧树脂性能稳定 固化后的胶层稳定（耐酸、碱、溶剂、热 等。
价格贵，低级胺固化时危害人体且性脆不能满足高温使用要 求 4.2 聚氨酯胶粘剂 概说 定义 基于多异氰酸酯化学反应而形成的以氨基甲酸酯衍生物为粘 料的胶粘剂 氨基甲酸 异氰酸酯化学 •异氰酸酯的形成 异氰酸酯化学 •异氰酸酯的主要品种 异氰酸酯化学 •异氰酸酯的主要化学反应 ①加缩反应（RH化合物） ⑴与水反应生成不稳的氨基甲酸，旋即衍生为胺和二氧化碳 ⑵与胺反应生成脲 ⑶与脲反应生成缩脲 ⑷与醇反应生成氨基甲酸酯 ⑸与胺基甲酸酯反应生成脲基甲酸酯 ⑹与羧酸反应生成不稳定的酐，旋即释放二氧化碳，衍生为酰胺 ⑺与烯键的α－氢加成 ②自聚反应 ③开环反应 聚氨酯树脂的形成 二元端异氰酸根聚氨酯 二元端羟基聚胺酯 三元端异氰酸根聚氨酯 三元端羟基聚氨酯 异氰酸酯胶粘剂的分类 按固化特点分类 •单组分型 ①溶剂型 封头、湿气、光固 ②乳液型 •双组分型 ①A：端活性基的的聚酯、醚、氨酯（羟、胺、羧） ②B：端异氰酸根化合物 按粘料的结构特点分类 •多异氰酸酯胶 单体或自聚物 •不稳定封端型 封端物：苯酚、肟、内酰胺 •预聚体型 单组分： 端异氰酸根化合物 双组分： 同 A B 聚胺酯胶粘剂的固化原理 单组分胶的湿固化 单组分胶的湿固化 不稳定封端型单组分聚氨酯胶粘剂固化 封端物：苯酚、肟、己内酰胺 双组分胶的活泼氢固化 • A端异氰酸酯聚氨酯 • B 端羟基聚酯: 端羟基聚醚: 端羟基聚氨酯: 双组分胶的活泼氢固化 • 形成氨基甲酸酯键交联固化 典型聚胺酯胶粘剂 双组分聚氨酯胶 •主剂 以羟基封头的二或多元聚酯、聚醚、聚胺酯 •固化剂 二元、多元异氰酸酯， 异氰酸根封头的聚酯、聚醚，聚氨酯 •稀释剂 酯：乙酸乙酯 酮: 丙酮、甲乙酮 苯：氯苯、 甲苯 要求：惰性、无水 水性高分子聚氨酯胶 使用特点 胶合范围广、胶合性能好、性能调整灵活、价格贵但可 少用衡之 。