《胶合材料学11其它胶粘剂》由会员分享，可在线阅读，更多相关《胶合材料学11其它胶粘剂（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第九章 其他类胶黏剂,第一节 不饱和聚酯胶黏剂,由二元或多元羧酸和二元或多元醇经缩聚反应而生成的树脂称为聚酯树脂（以长链分子结构中含有COOR的酯基而得名），可分为饱和聚酯和不饱和聚酯两类。,不饱和聚酯树脂一般是由不饱和二元酸二元醇或者 饱和二元酸不饱和二元醇缩聚而成的线型聚合物，在树 脂分子中同时含有重复的不饱和双键和酯键。由于这样 得到的不饱和聚酯树脂是一种固体或半固体状态，而且 不能很好地交联成为性能良好地体型结构产物，因此在 生产后期，还必须经交联剂苯乙烯稀释形成具有一定黏 度的树脂溶液 。,实际上使用的不饱和聚酯树脂就是这种树脂溶液，使用中加入引发剂等物质，使苯乙烯单体和不饱和聚酯分
2、子中双键发生自由基共聚反应，最终交联成为体型结构的树脂。,不饱和聚酯树脂胶黏剂具有黏度小、常温固化、使 用方便、耐酸、耐碱性好，具有一定强度、价格低廉等 优点。缺点是收缩性大、有脆性等，可通过加入填料、 热塑性高分子来增韧。不饱和聚酯树脂胶黏剂除用于制 造玻璃钢外，还用于家具涂料及人造板表面装饰等。,不饱和聚酯树脂胶黏剂配方组成,由不饱和聚酯、引发剂、促进剂、填料和偶联剂等 组成。 不饱和聚酯树脂胶黏剂常用过氧化物引发固化。,1 主要原料,一、二元醇 乙二醇是结构最简单的二元醇，由于其结构上的对 称性，使生成的不饱和聚酯树脂具有明显的结晶性，这 便限制了它同苯乙烯的相容性，因此一般不单独使用，
3、 而同其它二元醇结合起来使用。如将60%的乙二醇和 40%的丙二醇混合使用，可提高不饱和聚酯树脂与苯乙 烯的相容性。,1，2-丙二醇由于结构上的非对称性，可得到非结晶的不饱和聚酯树脂，可完全与苯乙烯相容，并且它的价格相对较低，因此是目前应用较广泛的二元醇。,二、不饱和二元酸,不饱和聚酯树脂中的双键，一般由不饱和二元酸原料 提供。为改进树脂的反应性和固化物性能，一般把不饱 和二元酸和饱和二元酸混合使用。 常用的不饱和二元酸有：顺丁烯二酸酐和顺丁烯二酸。 由于酸酐熔点较低，且反应时可少缩合出一分子水，故 用得更多。应用最广的饱和二元酸为邻苯二甲酸酐。,三、交联剂,混溶的乙烯类单体是不饱和聚酯树脂的
4、交联剂。 如苯乙烯、乙烯基甲苯、丙烯酸及其甲酯、甲基丙烯酸及其甲酯等。苯乙烯是最常用的交联剂。 苯乙烯与不饱和聚酯的共聚性好，固化速度快，与不饱和聚酯混溶后的黏度较小，便于施工，固化后的共聚物有良好的机械性能。,四、促进剂,一般的过氧化物分解的活化能较高，固化较困难，需要加入促进剂构成氧化-还原体系，降低分解活化能，使不饱和聚酯树脂胶黏剂可以在室温下固化。,促进剂有三种类型，有机金属化合物、叔胺和硫醇类化合物。常用的促进剂是有机金属化合物环烷酸钴和萘酸钴。有机金属化合物的促进剂还可以通过第二种促进剂强化，例如N,N-二甲基苯胺与环烷酸钴配合，能够在室温快速引发固化。,五、填料,不饱和聚酯树脂胶
5、黏剂固化时体积收缩很大，约为 10%15%，比环氧树脂高14倍，产生很大的内应力， 使胶接强度降低，也容易开裂。 加入一些热塑性高分子化合物和无机填料，可以降 低收缩率，提高胶接强度。,常用的高分子化合物有聚乙烯醇缩醛、聚醋酸乙 烯酯等，在固化过程中由于溶度参数的改变可以抵消 一部分体积收缩。 加入适当的无机填料如玻璃粉、氧化铝、轻质碳 酸钙等可以降低收缩率，提高胶接强度。,2 不饱和聚酯树脂合成原理,通用型的不饱和聚酯是由1，2-丙二醇、邻苯二甲酸 酐和顺丁烯二酸酐合成的。用酸酐与二元醇进行缩聚 首先进行酸酐的开环加成反应，形成羟基酸。,羟基酸可进一步进行缩聚反应,或羟甲基酸与二元醇进行缩聚
6、,3 不饱和聚酯树脂的固化,具有黏性的可流动性的不饱和聚酯树脂，在引发剂 的作用下发生自由基共聚反应，而生成性能稳定的体型 结构的过程称为不饱和聚酯树脂的固化。 其反应机理同自由基共聚反应的机理基本相同，所 不同的是它具有多个双键的聚酯大分子（即具有多个官 能团）和交联剂苯乙烯的双键之间发生的共聚。,常用过氧化物引发剂,应用实例 一，增强塑料聚酯玻璃钢 玻璃纤维、碳纤维、金属晶须。 二，装饰贴面 用于人造板的装饰贴面，改善木材的物理机械性能及外观质量。 三，不饱和聚酯腻子原子灰 室温固化，快干、易刮涂、易打磨、附着力强、施工方便。性能优良，修整后的表面平滑、光亮、美观、易上漆。,第二节 橡 胶
7、 胶 黏 剂,橡胶类胶黏剂是以橡胶为基料配制而成的胶黏剂。 几乎所有的天然橡胶和合成橡胶都可以用于配制 胶黏剂。 按橡胶基料的组成，可分为天然橡胶胶黏剂和 合成橡胶胶黏剂两大类。,橡胶是一种弹性体，不但在常温下具有显著的高弹 性，而且能在很大温度范围内具有这种性质，变形性 可达数倍。 利用橡胶这一性质配制的胶黏剂，柔韧性优良，具 有优异的耐蠕变、耐挠曲及耐冲击震动等特性，适用 于不同线膨胀系数材料之间及动态状态使用的部件或 制品的胶接。,合成橡胶胶黏剂是以合成橡胶为基料配制的胶黏剂。 常用的合成橡胶胶黏剂的品种主要有氯丁橡胶、 丁腈橡胶、丁苯橡胶、硅橡胶等。 氯丁橡胶胶黏剂是合成橡胶胶黏剂种产
8、量最大、用途最广的一个品种。,氯丁橡胶胶黏剂,氯丁橡胶胶黏剂的主要成分是氯丁橡胶，是氯丁二烯的聚合物，其结构比较规整，分子上又有极性较大的氯原子，故结晶性强，在室温下就有较好的胶接性能和内聚力。非常适宜作胶黏剂。,1.氯丁橡胶胶黏剂的优点, 具有仅次于丁腈橡胶胶粘剂的高极性，故对极性 物质的胶接性能良好； 在常温不硫化也具有较高的内聚强度和粘附强度； 具有优良的耐燃、耐臭氧、耐侯、耐油、耐溶剂 和化学试剂的性能；, 胶层弹性好，胶接体的抗冲击强度和剥离强度好； 初粘性好，只需接触压力便能很好地胶接，特别适合于一些形状特殊的表面胶贴； 涂覆工艺性能好，使用简便。,氯丁橡胶胶黏剂的缺点, 耐热性、
9、耐寒性差； 贮存稳定性较差，容易分层、凝胶和沉淀。,氯丁橡胶胶黏剂的类型,氯丁橡胶胶黏剂可分为溶液型、乳液型和无溶剂 液体型三种。目前仍以溶液型用量最大。,2.氯丁橡胶胶黏剂的主要成分及作用,一般的氯丁橡胶胶黏剂是由氯丁橡胶、硫化剂、 树脂、防老剂、溶剂、填充剂、促进剂等组成。,（一）、氯丁橡胶,由氯丁二烯经乳液聚合而制得。,氯丁橡胶按聚合条件又可分成硫磺调节通用型 （G型）、非硫调节通用型（W型）以及胶接专用型 三大类，各类氯丁橡胶虽然都可配成胶黏剂，但它们 的性能却有很大的差别，因此必须根据应用的具体要 求来正确地加以选择。,（二）、硫化剂,硫化剂是促使橡胶（生胶）发生硫化反应 （即交联反
10、应）的物质。 最常用的硫化剂是氧化锌和氧化镁。 氧化镁以轻质氧化镁为好，氧化锌应选用橡胶 专用的氧化锌。,氧化镁的主要作用是吸收氯丁橡胶在老化过程中放出的氯化氢气体，是一种有效的稳定剂，也有硫化作用。同时，氧化镁与树脂反应可防止胶黏剂的沉淀分层，避免胶料在混炼过程中发生焦烧现象 。,（三）、防老剂,氯丁橡胶胶黏剂不加防老剂也能使用，但为防止橡胶分解，改善耐老化性能，一般加入2%左右的防老剂。其中以防老剂甲和防老剂丁用得较多，特别是防老剂丁的防老效果好，价格又便宜，故用得最多。但易变色。,常用的防老剂,（四）、溶剂,溶剂使胶液具有合适的工作黏度和固体含量。 溶剂的种类和用量关系到氯丁橡胶胶黏剂的
11、溶解 性、稳定性、渗透性、初粘性、胶接强度以及燃烧性 和毒性等。,氯丁橡胶能溶于芳香族溶剂（如苯、甲苯、二甲苯等）、氯化物溶剂（如三氯乙烯、四氯化炭等）和某些酮类，而对丁酮则为半溶性。 它不溶于单独的丙酮、脂肪烃（如己烷、汽油）及酯类（如醋酸甲酯、醋酸乙酯）等溶剂中，而溶于它们以一定比例混合的溶剂中。,氯丁橡胶混合溶剂比例,（五）、树脂,加入树脂可提高橡胶胶黏剂的胶接性，有利于胶 接表面光滑的材料，如金属、玻璃和塑料。 应用最广泛的是对叔丁基酚醛树脂（牌号为2401），用量为4595份。 树脂与氧化镁的比例为10：1，树脂与氧化镁预反应需少量水催化，水量通常为树脂质量的0.5%1%。,（六）、
12、填料,用于改善操作性能，降低成本和减少体积收缩率。 常用的填料有碳黑、白碳黑、重质碳酸钙、陶土、 滑石粉等，其中用重质碳酸钙的胶剥离强度较高。,3.氯丁橡胶胶粘剂的制备,氯丁橡胶胶黏剂可以用混炼法和浸泡法来制备。,（一）、混炼法,将氯丁橡胶在炼胶机上进行塑炼，塑炼后的橡胶需 加入各种配合剂进行混炼。加料次序为氯丁橡胶、促 进剂、防老剂、氧化锌、氧化镁、和填料等。混炼温 度不宜超过60，混炼时间在保证各种配合剂充分混 合均匀的条件下应尽量缩短。,将混炼好的胶破碎成小块放入带有搅拌的溶解池内， 搅拌至溶解，需对氯丁橡胶胶黏剂进行改性时，只需 将树脂与氧化镁的预反应树脂加入搅拌均匀即可。 即制得溶剂型氯丁橡胶胶黏剂。,（二）、浸泡法,先将氯丁橡胶与混合溶剂放入密闭容器内浸泡，一般泡23天，使氯丁橡胶能很好溶胀，然后移至反应釜内加热至50左右，搅拌至溶解，加入各种配合剂，再充分搅拌均匀即可。,这两种方法就其胶接强度来说，混炼法优于浸泡法； 贮存性能混炼法优于浸泡法。 混炼法需有开放式或密闭式炼胶机，混炼工艺相对来 说比较麻烦，而浸泡法则简单。,
