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1、涂料与粘结剂论文我国胶粘剂技术现状发展趋势和应用前景下属学院 理工学院_ 专 业 应用化学_ 班 级 09应用化学_ 学 号 094174338_ 姓 名 杨龙汇_ 课 号 CZ5Y02A_ 课 名 涂料与粘结剂_ 指导老师 曹玉廷_ 完成日期 2011 年 12 月 5 日_ 【摘 要】：本文介绍了胶粘剂的分类，我国的行业现状，2005年中国大陆胶粘剂的产量、销售额、增长率、进出口和市场情况，对国内外胶粘剂技术现状、发展趋势、应用前景以及存在的问题进行了综述。研制开发高品质、高性能、功能化、特种化“绿色”环保胶粘剂产品，顺应市场新需求，抢占胶粘剂高端市场，改变我国高档胶大量进口的现状，促进我
2、国较为落后胶粘剂工业的发展，是国内胶粘剂生产厂家和科研单位迫在眉睫的任务。【关键词】：胶粘剂，现状，趋势，应用前景引言胶粘剂是一种能够把同类或不同类的材料紧密结合在一起的物质。随着科学技术和国民经济的发展，胶粘剂已被广泛应用于木材加工、建筑工程、纺织印染、制鞋、皮革、电子、汽车、机械、航空航天、生物医疗等各行业及高科技领域。目前不同行业对胶粘剂及粘接技术的要求越来越高，据中国胶粘剂工业协会提供的资料，1997年世界胶粘剂总需求量为1700万t，2005年达2100万t，预测2010年将达2500万t。我国是胶粘剂应用较早的国家之一，目前已有1200多家企业，品种牌号3000多个，胶粘剂生产能力
3、300万t。2004年19月全国胶粘剂总产量达到235万吨以上，已接近2002年全年产量，2005年总产量达365万吨，并呈现销售额增长高于产量增长的格局，预计我国胶粘剂行业将保持持续快速增长。 我国胶粘剂工业起步于二十世纪五十年代，八十年代形成了第一个生产高潮，近十年有了突飞猛进的发展，开始进入高速发展的新时期。目前，发达国家合成胶粘剂工业处于高度发达阶段，在我国，胶粘剂工业尽管得到了迅速的发展，产量快速增长，应用领域不断扩展，但是受经济和技术实力所限，行业整体素质与发达国家还有较大的差距。由于胶粘剂的重要作用和巨大的经济效益，多年来我国科技工作者以极大的热情不倦地研究它。本节以各类胶粘剂为
4、纲，就目前我国胶粘剂行业技术现状及存在问题做详细阐述。1胶粘剂的分类 八十年代以来，我国的胶粘剂和胶粘技术发展也很快，品种增多，产量增大，质量也有很大提高，少量胶粘剂的质量和性能达到甚至超过了世界同类先进产品。胶粘剂的分类方法很多，尚不统一，常用的有以下几种。1.1胶粘剂的几种分类1.1.1按化学成分分类 这是一种比较科学的分类方法，它将胶粘剂分为有机胶粘剂和无机胶粘剂。有机胶粘剂又分为合成胶粘剂和天然胶粘剂。合成胶粘剂有树脂型、橡胶型、复合型等；天然胶粘剂有动物、植物、矿物、天然橡胶等胶粘剂。无机胶粘剂按化学组份有磷酸盐、硅酸盐、硫酸盐、硼酸盐等多种。1.1.2按形态分类可分为液体胶粘剂和固
5、体胶粘剂。有溶液型、乳液型、糊状、胶膜、胶带、粉末、胶粒、胶棒等。1.1.3按用途分类这可分为结构胶粘剂、非结构胶粘剂和特种胶粘剂(如耐高温、超低温、导电、导热、导磁、密封、水中胶粘等)三大类。1.1.4按应用方法分类 有室温固化型、热固型、热熔型、压敏型、再湿型等胶接剂。为适应工农业生产和社会生活对胶接技术的需要，各国在开发胶粘剂品种方面都下了很大的功夫，发展迅速，出现了一些快固化、单组份、高强度、耐高温、无溶剂、低粘度、不污染、省能源、多功用等各具特点的胶粘剂。在合成胶粘剂方面，利用分子设计开发高性能胶粘剂，采用接技、共聚、掺混、互穿网络聚合物(IPM)等技术改善胶粘剂的性能。对于胶粘机理
6、的研究有了新的进展；施胶设备和工具也有了新的发展。如胶粘与机械相结合的连接方式、胶粘与电刷镀等技术结合，形成了新的复合修复技术等。1.2我国主要胶粘剂的品种概况1.2.1脲醛、酚醛、三聚氰胺甲醛树脂 我国木材工业使用的胶粘剂80%以上是脉醛树脂胶粘剂，生产集中在木材加工厂，自产自用，商品量少。这些企业规模偏小。近年来我国人造板尤其是碎料板和中密度纤维板的生产有较快发展，使脉醛树脂等胶粘剂产量不断提高.此外，我国还陆续引进了一些人造板生产线，有的同时引进胶粘剂的生产技术和配方。目前研究工作主要有低甲醛释放的树脂，廉价的尿素代替部分苯酚降低成本，快速固化，合成工艺条件等。粘结强度高、固化速度快、原
7、料充足、生产工艺简单、价格低廉，使其自上个世纪30年代商品化以来得到迅速推广和普及。在我国，2002年“三醛”胶产量达到1百万吨(以干基计)，占胶粘剂总产量的将近40%，是产量最大、应用最广泛的胶种。聚乙烯醇缩甲醛(俗称107胶)也是我国合成胶粘剂的大宗品种之一，主要应用于建筑装演。然而近几年人们发现，这类含甲醛的缩合系胶粘剂使用过程中不断地释放出游离态甲醛，对人的眼、粘膜和呼吸道有刺激作用，还会引起气管炎、皮炎、肝脏病变、致癌及恶性肿瘤等疾病，据统计，我国每年由室内甲醛污染引起的超额死亡数达11.1万人。“甲醛”危害引起了世界各国的高度重视，目前在发达国家主导产品是甲醛含量降到0.1%以下和
8、达到国际El级标准的低毒醛类胶，而在我国由于各方因素，中低档甚至劣质胶占相当大比例。为此，我国颁布了强制性国家标准GB185802001“室内建筑装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量”，2002年7月1日起强制实施，市场上禁止销售不符合本标准的商品阎，甲醛缩合类胶粘剂的低毒化趋势刻不容缓。不过，随着人们环保意识和生活质量的不断提高以及新的“绿色”替代品的出现，相信在不远的将来，甲醛系胶粘剂将被淘汰。1.2.2水基胶粘剂1.醋酸乙烯乳液（PVAc） 除甲醛类树脂胶粘剂外，这类胶是我国产量最高的，1996年聚醋酸乙烯乳液产量21.5万吨，EVA乳液2.53万吨，主要应用于建筑、木工、包装、纸管
9、、胶合板加工、卷烟等部门。近几年引进了国外先进的生产技术和设备，对于提高我国的技术水平，增加品种，产量，增加市场竞争力都是有利的。目前科研工作主要是开发耐水，初粘性高，低温快干，抗冻，高含固低粘度，各种醋酸乙烯共聚体等。该材料起始粘接强度好、使用方便、价格低廉、相容性好，深受用户喜欢，但此类产品存在一些固有缺陷，如耐水性、胶层耐寒性以及耐温性差，贮存稳定性不好，固化时间长。另外醋酸乙烯蒸汽有毒，尽管尚未确定其对人体的致癌性，但今后足以成为令人担心的物质，所有这些都制约着PvAc乳液的应用。近些年，乙烯类单体一丙烯酸醋一醋酸乙烯乳液的多元共聚改性，是研究开发的重点。2.丙烯酸乳液 我国丙烯酸乳液
10、主要应用于胶粘剂、涂料、纺织、皮革、建筑密封等，而丙烯酸乳液胶粘剂主要应用于压敏胶、胶粘带和标签、植绒、非织造物，纸加工、涂料印花、涂层等方面。我国丙烯酸乳液已基本满足市场需求。丙烯酸醋乳液胶粘剂是我国80年代以来发展最快的一类胶粘剂，每年以14%的速度增长网。该胶原料来源广泛，容易制备，成本低，基本上无毒无污染，粘结性能及应用范围不逊色于其它胶种，是一种近乎理想的胶粘剂，主要用于建筑、涂料、纺织以及包装等行业。目前此类胶的研究热点主要集中于研制高性能和特种功能的产品。在这方面，我国科研工作者做了许多工作，如:范和平等在丙烯酸酯乳液中引入酞胺基和环氧基，合成了固化温度低、耐焊性好的水基胶，有望
11、替代目前FPC基材普遍使用的各种溶剂胶；王正平、陈兴娟则合成了聚氨酯丙烯酸酯胶，可以利用紫外光和可见光进行固化，固化后胶层兼有聚丙烯酸酯和聚氨酯二者的优点，而且在减少污染及节省能源方面有极佳效果；杨琴等认为将环氧基团引人丙烯酸酯聚合体系，可提高乳胶的耐污、耐冲击和耐粘性等，是无纺布生产中理想的专用胶粘剂，依此合成的环氧改性丙烯酸酯乳胶效果良好；俞晓薇采用活性乳化剂和耐水性单体与丙烯酸酯一起进行乳液共聚，特别适用于对耐水性有要求的对象的粘接，而张心亚等则合成了有机硅交联的水性单组分丙烯酸酯胶粘剂，显著改善了胶粘剂的耐水性和湿态粘接力，并使其具有良好的贮存稳定性此外，丙烯酸酯乳液主要用于压敏胶及制
12、品。我国通用型压敏胶现可规模化生产，而高性能特种压敏胶及制品，如高强度双面胶带、耐高温绝缘特种胶带、阻燃胶带和魔术胶带等，仍需大量进口。 1.2.3反应型胶粘剂1.环氧树脂胶粘剂环氧树脂胶粘剂粘附性好、内聚强度高，是最重要的工程胶种，用途极为广泛，主要应用领域包括建筑、航空航天、水利工程、钻井、军工等。我国环氧胶的研制起步较晚，但近十年发展势头极其凶猛，新型胶种层出不穷。比如，晨光研究院研制的单组分水基环氧胶，施工现场不必称量混合，使用方便，有效地加快了施工进度；大连物化所的JGH系列环氧建筑结构胶，广泛使用于补强加固、锚结、灌注修补、室内装修、密封防水、水下施工等各类工程领域中;关长参等报道
13、了双马来酞亚胺改性的环氧胶，拥有很好的耐高温性，可在200一230长期使用；另外，还有像室温固化耐高温环氧胶，聚氨醋、有机硅接枝改性的高强度环氧胶；低温固化环氧胶，弹性环氧胶阂等新胶种不断见诸报道。目前国内现有的环氧树脂和固化剂品种远不能适应配方技术要求。许多专用固化剂需进口，聚酞胺固化剂成本高，质量差。环氧胶粘剂中较多着力于研究室温固化高性能胶，单组分中温固化结构胶，乳液胶、增韧、导电等等。近两年环氧胶粘剂的主剂环氧树脂被怀疑为环境荷尔蒙(Hormon)物质，影响人体的内分泌，其原料双酚A2001年被指定为危险物质，另外其固化剂胺系化合物具有过敏作用，发展前景令人担忧。2.聚氨酯胶粘剂聚氨酯
14、胶粘剂(PU)是近年来国内外发展较快和我国迄今重点攻关的一类胶粘剂，新技术新产品不断涌现，应用领域不断拓展。聚氨酯胶的优点主要有:很高的反应活性，可常温固化，胶膜坚韧、耐冲击，挠曲性好，耐油耐磨，尤其耐低温性能是其它任何胶种无法比拟的。聚氨酯胶粘剂主要应用于制鞋、其次复合薄膜，通用胶等。原料异氰酸酯品种少，产量低，如MDI、HDI都需进口。目前正开发汽车风档玻璃密封用单组分湿固化胶，汽车FRP/钢结构胶，高初粘性鞋用胶，高分散磁带用胶，耐蒸煮复合膜用胶，木材粘接用水性胶、建筑密封剂等。目前，国内聚氨酯胶粘剂产品主要以溶剂型和双组分胶为主，存在对温度敏感、需准确计量使用麻烦等缺点，但合成聚氨酯胶粘剂的原料价格昂贵、助剂依赖进口、合成过程需气体保护等因素导致其工艺复杂、成本过高，是阻碍其应用和发展的关键。最近，聚氨酯胶粘剂中残留异氰酸酯的释放对人体和环境造成的伤害引起了人们的普遍关注，为聚氨酯胶的前景蒙上了“阴影”。1.2.4氯丁橡胶胶粘剂和SBS胶氯丁胶粘剂已有五十多年历史，也是用量很大的品种，广泛用于家庭、制鞋、建筑装演、汽车和一般工业生产等行业中，具有初粘力大、强度高，室温下即可固化粘接材料品种多等优点。但是氯丁胶含有大量有毒有害可挥发的有
