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1、第十二章 胶 粘 剂,为建筑和建筑装修工程的常用材料，如用于建筑结构件连接、加固、维修的结构胶，装修工程裱糊、贴面的专用胶和用于防水、堵漏和保温等方面的密封胶,12.1 胶粘剂的组成与分类,胶粘剂,粘结料固化剂改性剂填 料稀释剂,增韧剂偶联剂稳定剂防腐剂阻燃剂,12. 1. 1 粘 结 料,是决定胶粘剂粘接性能的主体成分，依选用的粘结料不同，胶粘剂被分成若干种类,现在应用最广泛的是合成胶粘剂,在合成胶粘剂的粘结料中，热塑性树脂内聚和粘接强度较低，耐热性较差，多用作非结构胶粘剂；热固性树脂因交联固化，具有较高的内聚和粘接强度，多用于结构胶粘剂,合成橡胶内部的高分子链间只有有限的键合点，分子链虽不
2、能做相对运动，但可以有较大的变形，变形时熵减小，一旦变形力消失，自发的熵增加将使形变迅速恢复，故具有良好的弹性。常用于作制作密封胶,CH2CCHCH2n,( CCH2)m CH2CCHCH2n,CH3,CH3,CH3,Cl,CH2CCHCH2n,CH3,天然橡胶,丁基橡胶,氯丁橡胶,12. 1. 2 固 化 剂,其作用是通过交联作用，增加胶层的结构（内聚）强度，改善与胶接面的粘接，以获得更好的粘接与机械性能,粘结料不同，所用固化剂往往也不同：环氧树常用有机胺、酸酐、咪唑等固化；丙烯酸酯的固化剂为有机过氧化物；橡胶则用硫磺和金属氧化物“硫化”,固化剂不同，胶粘剂的使用方法和固化条件炯异：有粘结料
3、与固化剂共混、直接施用的单剂形式，也二者分离，使用时再混合的双剂形式；既有室温固化胶粘剂，也有低温固化、高温固化、光敏固化、电子束固化品种,并非所有胶粘剂都有固化剂，按固化方式，胶粘剂有溶剂挥发型、化学反应型、热熔型和厌氧等不同类型，有固化剂的属于化学反应型，主要用作结构胶粘剂,12. 1. 3 稀 释 剂,稀释剂的作用是降低胶粘剂粘度，使其获得施工所需的流平性及更好地润湿被粘接的表面,稀释剂的选用既要考虑对粘结料的溶解性能，也要求有适当挥发速度，还要顾及其毒性和安全性,常用有机溶剂的挥发速度,按所用稀释剂的不同，胶粘剂有溶液型、乳液型、溶胶型等不同形式的产品，甚至还有粉末型、薄膜型和固体型胶
4、粘剂,12. 1. 4 填 料,胶粘剂中加入填料可降低成本，提高粘接强度并可改善胶层抗剪、抗拉、抗冲击、蠕变等机械性能，还可减少体积收缩，使其耐温、耐介质及赋予绝缘、导热、导电、导磁等特殊功能,12. 1. 5 改 性 剂,（1）增韧剂与增塑剂不同，主要用于改善胶层的韧性和弹性，如长链聚醚、低分子量聚酰胺和橡胶等,（2）偶联剂与塑料中的偶联剂作用不尽相同：既有助于填料的分散，更重要的是，其两亲基团可在胶粘剂与被粘表面间架起桥梁增大粘附力和粘接强度，有的偶联剂甚至可在二者间产生牢固的化学键合。许多困难的粘接问题，均可求助于偶联剂,12.2 胶粘剂的粘接机理,粘接的效果不但取决于胶粘剂的种类和性能
5、，而且还与使用场合和被粘物的表面性质和状态密切相关。要实现有效粘接有赖于胶粘剂与被粘表面间的机械结合、物理吸附、化学键合和扩散的单一或共同作用,12. 2. 1 机 械 结 合,如果被粘表面粗糙多孔，则胶粘剂可渗入其中形成机械结合嵌合、锁和，将二者牢固结合起来,12. 2. 2 物 理 吸 附,即胶粘剂与被粘表面通过分子间力结合在一起。虽然分子间力的作用强度不比化学键合，但产生这种物理相互作用的分子原子数目相当庞大，故其集合力量不可小觑,12. 2. 3 扩 散 作 用,胶粘剂分子与被粘表面间的相互扩散，可大大增加二者分子间的接触与相互作用，有效纵情粘接,12. 2. 4 化 学 键 合,某些
6、胶粘剂可直接或通过偶联剂与被粘表面分子形成化学键，不但粘接强度更大，其耐水和抵御环境介质侵蚀的能力也要强得多,12.3 粘接强度的影响因素,要实现有效粘接往往并非易事，很多因素都会影响到粘接的效果，主要的有粘结料性质、被粘材料的性质、粘接工艺和粘接时的环境条件,12. 3. 1 粘结料的性质,（1）聚合物分子量 粘结料分子量低，则粘度小，流动性好 易于浸润和渗透，故粘附性好，但由于 内聚力低，粘接强度并不高；反之，若 分子量过大，虽内聚力强，但粘度也大 不利于浸润和粘附，粘接强度也不会高 分子量适中，才能获得较高的粘接强度,（2）聚合物的极性 粘结料分子中，极性基团（羟基、羧基 环氧基等）的多
7、少和极性的强弱也对胶 粘剂的内聚力和粘附性有较大影响。聚 合物粘结料一般都含有较多的极性基团,（3）聚合物的结构 聚合物结构中，若侧链的空间位阻较大 将妨碍分子的链间运动，不利于浸润与 吸附，降低粘接强度；若侧链很长，本 身已可起到分子链的作用，且比主链中 间段更易于扩散到被粘表面，因而长侧 链往往可提高粘结料的粘附性和粘接力,12. 3. 2 被粘材料的性质,（1）相似相粘 胶粘剂与被粘接材料的性质相近时，粘 接强度较高：极性胶粘剂适于粘接极性 材料，非极性胶粘剂适用于非极性材料,（2）表面粗糙度 适当粗糙的表面有助于胶粘剂与被粘表 面通过楔合提高粘接强度。若被粘表面 过于粗糙，胶粘剂浸润不
8、到的凹处气泡 会造成局部虚粘，反而有损于粘接。适 宜的粗糙度通常为平均峰谷差312m,12. 3. 3 粘接工艺及环境条件,（1）提高粘接温度和压力，可增强分 子热运动，增大接触面积，强化粘接,（2）涂胶后凉置一定时间，有利于胶 粘剂内部的溶剂蒸发，增大粘度，避 免胶接层内出现气泡，保证粘接质量,（3）在不缺胶的情况下，粘接强度随 粘接层厚度的减少而增加。不同胶粘 剂，最佳涂层厚度也不同，大多数合 成胶粘剂的适宜厚度在0.050.10mm,（4）若粘接时环境湿度过凝结大，在 因溶剂蒸发而降温的胶层表面，易生 成冷凝水，严重影响粘接质量，通常 粘接时的环境湿度不得大于6570,（5）不清洁的表面
9、和环境中的灰尘也 会因有效接触的减少而影响粘接质量,12.4 几种常用建筑胶粘剂,12. 4. 1 聚醋酸乙烯乳胶,俗称白乳胶，粘结料为热塑性的聚 醋酸乙烯乳液。对无机建材具有良 好的润湿性，初粘力强，有一定的 耐水性，常用于裱糊各种墙纸墙布 配制腻子以及粘贴木质或塑料地板,聚醋酸乙烯乳胶的特点、用途和性能,12. 4. 2 环氧树脂胶粘剂,分子中含有羟基、醚链和极为活泼的环氧基团，不但具有很高的内聚力，对金属、玻璃、陶瓷、木材、水泥制品等均有很强的粘附力，又称万能胶。其环氧基团可与金属表面的氧化层反应，形成化学结合，因而对金属的粘接力特别强,环氧树脂胶粘剂属于热固型胶粘剂，须加入固化剂，经室
10、温或加热固化后才能产生粘接强度。常用的固化剂有酸酐类胺类以及聚酰胺、酚醛树脂等合成树脂,环氧树脂胶粘剂的特点： 粘接力强，属结构胶粘剂； 不含溶剂，能在接触压力下固化； 绝缘、耐水、耐油、耐蚀性好； 虽本身质脆，但与其它高分子材 料和填料的混溶性好，便于改性,环氧树脂胶粘剂的特点、用途和性能,12. 4. 3 橡胶胶粘剂,几乎所有的天然与合成橡胶都可用来配制胶粘剂。特点：柔韧性优异具有优良的抗蠕变、抗挠曲和抗冲击性能。经硫化和填料改性，可大大提高其耐热、耐久性和粘接强度,适用于不同膨胀系数材料及动态条件下使用部件的粘接，如装修工程中软质、硬质、半硬质PVC塑料地板和硬木拼花地板与水泥地面的粘接
11、。此外还可用于金属、橡胶、玻璃、水泥制品、木材、皮革、塑料和陶瓷的粘接,橡胶粘剂的特点、用途和性能,12. 4. 4 聚氨酯胶粘剂,通常由端基为异腈酸基的预聚体和已羟基封段的低聚物组成，以双剂形式应用。二者混配后，因相互发生反应生成高聚物而固化,聚氨酯胶粘剂的特点： 因结构中含极性的NCO OH，可用 于塑料、橡胶、木材、铝合金、碳钢 玻璃、皮革、织物等多种材料的粘接 胶层韧性好，特别适合粘接软质材料 耐低温性能突出，并且随着温度的降 低粘接强度反而升高，是低温、超低 温环境中应用的理想粘接和密封材料 耐水、耐油、抗老化，但耐热性较差 粘接强度不高，多作为非结构胶使用,12. 4. 5 玻璃、有机玻璃专用胶粘剂,12. 4. 6 竹木胶粘剂,用于胶合板、木工板、纤维板生产的胶粘剂，主要为酚醛和脲醛树脂胶粘剂。其共同特点是具有丰富的极性基团，对竹木纤维有极好的亲和力和渗透能力，粘接牢固，耐水耐热、防腐、毒性小，生产成本低,作 业,胶粘剂由哪些基本成分？胶粘剂与被粘表面的粘接力何来？,
