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1、第六章:胶粘第六章:胶粘剂1a6.1.1 6.1.1 胶黏胶黏剂剂定定义义及特性及特性 adhesiveadhesive :1. 1. 胶黏胶黏剂剂:又称粘合:又称粘合剂剂、粘接、粘接剂剂,简简称胶。它是一种称胶。它是一种能能够够把两种同把两种同类类或不同或不同类类材料材料紧紧密地密地结结合在一起的合在一起的物物质质。特性:一种媒介,其功能是使两个特性:一种媒介,其功能是使两个单独的物独的物质粘粘结成一个整体物成一个整体物质,该整体物整体物质所具所具备的独特性能是的独特性能是单独物独物质所不具所不具备的。的。 6.1 6.1 概述概述 2a 2. 2. 胶接方式相胶接方式相对与其他与其他联接方
2、法具有:接方法具有:应用用领域域宽、产品性能品性能优异、施工更异、施工更简单方便方便而且而且经济有效。有效。 3a胶黏胶黏剂是一是一类古老而又年古老而又年轻的材料。的材料。1. 1. 早在数千年前,人早在数千年前,人类的祖先就已的祖先就已经开始使用开始使用胶黏胶黏剂。许多出土文物多出土文物说明,明,50005000年前我年前我们祖先就会用粘祖先就会用粘土、淀土、淀粉和香松等天然粉和香松等天然产物做胶黏物做胶黏剂;40004000千多年前就千多年前就会用生会用生漆做胶黏漆做胶黏剂和涂料制造器具;和涂料制造器具;30003000年前的周朝已年前的周朝已用用动物物胶作木船的填胶作木船的填缝密封胶。密
3、封胶。6.1.2 6.1.2 历史沿革史沿革4a2. 2. 两千年前两千年前的秦朝用的秦朝用糯米糯米浆与与石灰石灰作砂作砂浆粘合粘合长城的城的基石,使万里基石,使万里长城成城成为中中华民族民族伟大文明的象征之一。大文明的象征之一。5a 秦俑博物秦俑博物馆中出土的大型彩中出土的大型彩绘铜车马的制造中,的制造中,用了用了磷酸磷酸盐无机胶黏无机胶黏剂。6a3. 3. 公元前公元前200200年年东汉时东汉时期用糯米期用糯米浆浆糊制成棺木密封胶,糊制成棺木密封胶,配以防腐配以防腐剂剂,使,使马马王堆古尸出土王堆古尸出土时时肌肉及关肌肉及关节节仍有仍有弹弹性性, ,足足见见中国胶接技中国胶接技术术之高超
4、。之高超。 4. 4. 到上世到上世纪纪初,合成酚初,合成酚醛树醛树脂的脂的创创造,开造,开创创了胶黏了胶黏剂剂的的现现代开展史。目前,与三大合成高分子材料的代开展史。目前,与三大合成高分子材料的产产量量比比较较,胶黏,胶黏剂剂只占第五位,但年增只占第五位,但年增长长速度那么居第一速度那么居第一位。位。 7a5. 5. 目前,胶黏目前,胶黏剂剂的的应应用已渗入到国民用已渗入到国民经济经济中的各个部中的各个部门门, ,成成为为工工业业生生产产中不可缺少的技中不可缺少的技术术,在高技,在高技术领术领域中的域中的应应用也用也十分广泛。如据十分广泛。如据报导报导:国外在生:国外在生产产一一辆辆汽汽车车
5、中要使用中要使用5 510kg10kg胶黏胶黏剂剂;一架波音;一架波音飞飞机的粘接面机的粘接面积积到达到达2400m2 2400m2 ;一;一架宇航架宇航飞飞机需要粘接机需要粘接3000030000块块陶瓷片。陶瓷片。 8a内内饰装配粘接:装配粘接:顶棚,棚,车门内内护板,板,地毯,地毯,挡风玻璃等。玻璃等。9a汽汽车结构件粘接:构件粘接:发动机中罩与前后机中罩与前后加加强梁,通常用梁,通常用改改性性环氧氧树脂胶黏脂胶黏剂10a粘接使用的部件由粘接使用的部件由原来机内装原来机内装饰、非、非结构件、开展到构件、开展到结构件、受力件,甚构件、受力件,甚至整个机体。至整个机体。11a 随着科学技随着
6、科学技术术的开展的开展, ,目前不同行目前不同行业对业对胶黏胶黏剂剂及粘接技及粘接技术术的要求越来越高。的要求越来越高。19991999年世界胶黏年世界胶黏剂总剂总需求量需求量为为18001800万,万,预测预测20212021年将达年将达25002500万。万。 我国目前已有我国目前已有12001200多家企多家企业业,品种牌号,品种牌号30003000多个,胶多个,胶黏黏剂剂生生产产能力能力300300万。其中万。其中产产量最大的仍然是三量最大的仍然是三醛醛胶胶( (酚酚醛醛、脲醛脲醛和三聚和三聚氰氰胺甲胺甲醛醛) )和乳液型胶,二者分和乳液型胶,二者分别别占占总产总产量的量的45.2%4
7、5.2%和和29.2%29.2%。12a 从市从市场应用看,用看,建筑建筑业用量最大,用量最大,约占占总胶量胶量51.8%51.8%,其,其次是次是纸包装包装业,约占占总胶量的胶量的12.6%12.6%,第三是,第三是制鞋制鞋业,约占占9.0%9.0%。木材胶黏木材胶黏剂用量日益用量日益扩大增多,全世界木材胶黏大增多,全世界木材胶黏剂产量占量占胶黏胶黏剂总产量的量的3/43/4,如美国,如美国约60%60%的合成胶黏的合成胶黏剂用于木用于木材加工材加工业,俄,俄罗斯斯为79%79%,日本,日本为75%75%,在我国,在我国60%60%70%70%的胶黏的胶黏剂也用于木材加工也用于木材加工业。1
8、3a预计20212021年我国合成胶黏年我国合成胶黏剂的需求量将到达的需求量将到达480480万万-500-500万万吨。吨。20042004年中国大年中国大陆胶黏胶黏剂产量量总计379379万吨万吨 。 随着我国汽随着我国汽车、电子子电器等行器等行业的的飞快开展,快开展,纳米材米材料等新材料、新技料等新材料、新技术在胶黏在胶黏剂工工业中得到中得到应用,今后用,今后胶黏胶黏剂的性能将更加的性能将更加优异,异,应用范用范围将不断将不断扩大。大。14a胶粘胶粘剂通常是一种混合物,主要由以下几个局通常是一种混合物,主要由以下几个局部部组成:基料、固化成:基料、固化剂、填料、增、填料、增韧剂、稀、稀释
9、剂以及其他以及其他辅料配合而成。料配合而成。1.1.基料:构成胶粘基料:构成胶粘剂的主要成分。有无机化合的主要成分。有无机化合物、天然聚合物、合成聚合物三物、天然聚合物、合成聚合物三类。决定胶接决定胶接头的主要物理化学力学性能。例如,的主要物理化学力学性能。例如,环氧氧树脂和酚脂和酚醛树脂等。脂等。6.1.3 6.1.3 胶黏胶黏剂组成成15a2. 2. 固化固化剂剂: 是使液是使液态态基料通基料通过过化学反响,化学反响,发发生聚合、生聚合、缩缩聚或聚或交交联联反响,反响,转变转变成高分子量固体,使胶接接成高分子量固体,使胶接接头头具有力学具有力学强强度度和和稳稳定性的物定性的物质质。不同的基
10、料。不同的基料应选应选用固化快、用固化快、质质量好、用量量好、用量少的固化少的固化剂剂。a) a) 固化:液体的胶粘固化:液体的胶粘剂剂通通过过物理化学方法物理化学方法变变成固体的成固体的过过程。物程。物理方法有溶解理方法有溶解挥发挥发、乳液凝聚、熔融体冷却;化学方法使胶、乳液凝聚、熔融体冷却;化学方法使胶粘粘剂剂聚合成高分子物聚合成高分子物质质。b) b) 固化固化剂剂:固化:固化过过程所使用的化学物程所使用的化学物质质。16a3. 3. 填料:填料: 是不参与反响的惰性物是不参与反响的惰性物质质,可提高胶接,可提高胶接强强度、度、耐耐热热性、尺寸性、尺寸稳稳定性并可降低本定性并可降低本钱钱
11、。其品种很多,如石。其品种很多,如石棉粉、棉粉、铝铝粉、云母、石英粉、碳酸粉、云母、石英粉、碳酸钙钙、钛钛白粉、滑石粉白粉、滑石粉等。各有不同效果,根据要求等。各有不同效果,根据要求选选用。用。 填料用量要求:填料用量要求:控制胶黏控制胶黏剂剂到一定黏度;到一定黏度;保保证证填料能填料能润润湿;湿;到达各种胶接性能的要求。到达各种胶接性能的要求。17a名称名称细度细度/目目参考用参考用量量适适应应胶胶对对象象列举名称列举名称名称名称细度细度/目目参考用参考用量量适适应应胶胶对对象象列列举举名名称称氧化铝氧化铝1002002575环氧胶环氧胶石膏粉石膏粉20030010100环氧胶环氧胶氧化镁氧
12、化镁20032530100环环氧氧胶胶、橡橡胶胶胶胶高岭土高岭土32550环氧胶环氧胶二二氧氧化化钛钛20032575100环环氧氧、橡橡胶胶、聚酯胶聚酯胶滑石粉滑石粉20010100环环氧氧、橡橡胶胶胶胶铜粉铜粉200300250环氧胶环氧胶石棉粉石棉粉1/7 1/2英寸英寸250环环氧氧、橡橡胶胶胶胶碳酸钙碳酸钙20030050云母粉云母粉300325100环环氧氧、酚酚醛醛、聚酯胶聚酯胶瓷粉瓷粉200300聚聚酯酯、环环氧氧表表7-1 7-1 胶粘胶粘剂中一些常用填料中一些常用填料 18a4.4.稀稀释剂释剂:能降低胶粘:能降低胶粘剂剂粘度的易流粘度的易流动动的液体,参的液体,参加它可以
13、使胶粘加它可以使胶粘剂剂有好的渗透力,改善胶粘有好的渗透力,改善胶粘剂剂的的工工艺艺性能。可分性能。可分为为活性稀活性稀释剂释剂和非活性稀和非活性稀释剂释剂两两类类。19a活性稀释剂名称结构式分子量沸点/oC用 量 /%(相对胶料质量)环氧丙烷58.0835520环氧氯丙烷92.53117520环氧丙烷丁基醚130520苯基环氧乙烷120.14191.11015环氧丙烷苯基醚1512451015二缩水甘油醚1301030乙二醇二缩水甘油醚174520二环氧丁二烯86康醇缩水甘油醚52520a非活性稀释剂名称结构式分 子量沸点/oC用量/%(相对胶料质量)丙酮58.0856.57.7甲乙酮72.
14、1079.64.6环己酮98.14115.6甲苯92.13110.8二甲苯106.16正丁醇C4H9OH74.121170.5丁 基 溶 纤剂HOCH2CH2OC4H9118.19171.20.1甲 基 溶 纤剂醋酸酯CH3COOCH2CH2OCH3118.16144.50.3醋 酸 乙 基溶纤剂CH3COOCH2CH2OC2H5132.16156.40.2丁 基 溶 纤剂醋酸酯CH3COOCH2CH2OC4H916056.5200mN200mNm2m2为为高能外表,金属、金属氧化物和无机化合物高能外表,金属、金属氧化物和无机化合物的外表,都是高能外表的外表,都是高能外表. .外表能外表能10
15、0mNc 胶黏胶黏剂剂的的LV LV ,容易,容易铺铺展展润润湿;低湿;低能外表的能外表的c c 5pH5,反响速度正比于,反响速度正比于羟基离基离子子浓度;度;pHpH4545,反响速度最低。,反响速度最低。 种类种类线型酚线型酚醛树脂醛树脂热固性酚热固性酚醛树脂醛树脂种类种类线型酚醛树脂线型酚醛树脂热固性酚醛热固性酚醛树脂树脂催化剂催化剂酸酸碱碱树脂结构树脂结构基本上线型基本上线型高度枝化高度枝化(甲醛(甲醛/苯酚苯酚摩尔比)摩尔比)1固化方法固化方法加固化剂、加热加固化剂、加热只需加热只需加热两两类酚酚醛树脂的比脂的比较 125a线型酚型酚醛树脂:脂:结构如构如图 反响特点:反响特点:结
16、构中几乎不存在构中几乎不存在羟甲基;甲基;产物物结构构复复杂;被取代或;被取代或缩和的活性点,在固化和的活性点,在固化时参与反参与反响,响,发生生链的增的增长和交和交联。常用固化。常用固化剂:六次甲:六次甲基四胺、多聚甲基四胺、多聚甲醛。为无定形固体,分子量小于无定形固体,分子量小于10001000。126a热固性酚固性酚醛树脂:脂:甲甲醛/ /苯酚摩苯酚摩尔比大于比大于1 1,碱性条件,碱性条件NaOHNaOH、Na2CO3Na2CO3、Ba(OH)2Ba(OH)2、NH3NH3、RNH2RNH2等,金属如等,金属如ZnZn、MgMg、AlAl及其及其氢氧化物或有机酸氧化物或有机酸盐作催化作
17、催化剂,以,以得到高度得到高度邻位取代的酚位取代的酚醛树脂。脂。 127a特点:反响初期生成特点:反响初期生成羟甲基取代苯酚可以甲基取代苯酚可以别离离出。出。A A阶段酚段酚醛树脂:脂:羟甲基苯酚甲基苯酚进一步一步缩合合变成高成高度支化的低聚物,可溶于水及有机溶度支化的低聚物,可溶于水及有机溶剂,可溶性,可溶性酚酚醛树脂。脂。B B阶酚酚醛树脂:随着反响的脂:随着反响的继续,产物分子量不物分子量不断增大,生成断增大,生成产物,或可凝性酚物,或可凝性酚醛树脂,不溶于脂,不溶于水,能熔融并局部溶于有机溶水,能熔融并局部溶于有机溶剂。C C阶酚酚醛树脂脂结构不明:构不明: B B阶酚酚醛树脂脂进一一
18、步步缩合,合,变成不溶、不熔的。成不溶、不熔的。各各阶段是逐步段是逐步过渡的,没有明渡的,没有明显界界线。用于胶粘。用于胶粘剂的的热固性酚固性酚醛树脂是脂是A A阶段段树脂。脂。128a其其结构取决于摩构取决于摩尔比、催化比、催化剂种种类、反响温度及、反响温度及时间。反响到一定程度以弱酸中和停止反响。反。反响到一定程度以弱酸中和停止反响。反响程度可以根据响程度可以根据树脂在高温下的凝胶化速度或水脂在高温下的凝胶化速度或水溶物的溶物的浊点来表征。点来表征。主要品种有:主要品种有:钡酚酚醛树脂胶、醇溶性酚脂胶、醇溶性酚醛树脂胶、脂胶、水溶性酚水溶性酚醛树脂胶最重要,游离酚基含量低、脂胶最重要,游离
19、酚基含量低、毒性小,毒性小,节约溶溶剂。 129a具体制具体制备过程:程: 苯苯酚酚100100份份,质量量NaOHNaOH水水溶溶液液份份4040加加热4050oC4050oC、搅拌拌30min30min甲甲醛份份3737缓慢慢参参加加升升温温升升到到87oC87oC升升温温94 94 oCoC20min20min内内保保持持18min18min降降温温82 82 oCoC甲甲醛份份水水1919份份升升温温9092 9092 oCoC至至适适宜宜粘粘度度即即可可停停止止反反响响降降温温酚酚醛树脂胶粘脂胶粘剂。应用用:制制造造高高级胶胶合合板板,及及泡泡沫沫塑塑料料和和其其它它多多孔孔性材料的
20、粘接。性材料的粘接。 130a3 3、酚、酚醛缩醛胶粘胶粘剂 酚酚醛聚乙聚乙烯醇醇缩醛酚酚醛缩醛胶粘胶粘剂是第是第一个成功的一个成功的结构胶粘构胶粘剂。首次成功利用首次成功利用线型高分子聚合物来增型高分子聚合物来增韧热固性高固性高分子,是分子,是现代代结构胶粘构胶粘剂的起点。的起点。是最通用的是最通用的结构胶粘构胶粘剂之一。之一。强度高、柔度高、柔韧性好、性好、耐寒、耐大气老化。耐寒、耐大气老化。广泛用于民航和运广泛用于民航和运输机的生机的生产中,及汽中,及汽车刹刹车片片等。等。 主要品种有主要品种有缩甲甲醛和和缩丁丁醛。 131a结结构如构如图图: 通常:聚乙通常:聚乙烯烯醇醇缩醛缩醛的聚合
21、度在的聚合度在65010006501000之之间间,羟羟基基链节链节占占6 61919,乙酸,乙酸酯酯基基链节链节含量占含量占1212,缩醛链节缩醛链节占占80808888。酚酚醛树醛树脂脂为为可溶可溶热热固性酚固性酚醛树醛树脂。固化脂。固化时时酚酚醛树醛树脂中的脂中的羟羟甲基与聚乙甲基与聚乙烯烯醇醇缩醛缩醛分子中的分子中的羟羟基基发发生生缩缩合反响、或与乙酸合反响、或与乙酸酯酯基基发发生生酯酯交交换换反响,形成反响,形成交交联联高分子。酸性物高分子。酸性物质质能加速交能加速交联联的的进进行。行。 132a酚酚醛树脂脂与与缩醛树脂脂的的比比例例可可以以在在很很大大范范围内内变化化1010:11
22、11:2 2,缩醛含含量量高高,胶胶粘粘剂柔柔性性提提高高,耐耐热性性下下降降;酚酚醛树脂脂含含量量提提高高,交交联密密度度提高,耐提高,耐热性提高柔性下降。性提高柔性下降。固固化化要要求求:需需在在下下,140oC140oC以以上上,固固化化时间比比酚酚醛树脂脂本本身身固固化化所所需需时间长。固固化化条条件件苛苛刻刻是是该类胶的主要缺点之一。胶的主要缺点之一。 133a4 4、酚、酚醛- -丁丁腈胶粘胶粘剂:比比酚酚醛缩醛胶胶粘粘剂有有更更好好的的耐耐热性性、耐耐油油性性,最最高高使使用用温温度度达达180180度度,是是目目前前在在航航空空工工业和和汽汽车工工业中广泛使用的最重要的中广泛使
23、用的最重要的结构胶之一。构胶之一。主主要要成成分分:酚酚醛树脂脂可可采采用用热固固性性或或线型型树脂脂、丁丁腈橡橡胶胶、酸酸性性催催化化剂SnCl2SnCl2、对氯苯苯甲甲酸酸硫硫化化剂硫硫磺磺或或过氧氧化化物物、促促进剂二二硫硫化化二二苯苯并并噻唑、巯基基苯苯并并噻唑和和补强剂如如炭炭黑黑、防防老老剂如如喹啉啉、没没食食子子酸酸丙丙酯和和软化化剂等。等。该胶胶具具有有优良良的的剪剪切切强度度、剥剥离离强度度,可可以以在在6020060200度范度范围内使用。内使用。 134a二、二、环氧氧树脂胶粘脂胶粘剂 即即可可胶胶接接金金属属材材料料又又可可胶胶接接非非金金属属材材料料,俗俗称称万万能胶
24、。能胶。早早期期胶胶为胺胺类固固化化的的环氧氧树脂脂中中添添加加铝粉粉;用用低低分分子子聚聚酰胺胺固固化化剂和和聚聚硫硫橡橡胶胶改改性性的的环氧氧树脂脂品品种种;酚酚醛树脂脂固固化化的的耐耐高高温温胶胶粘粘剂和和聚聚酰胺胺改改性性的的高高剥剥离离强度度环氧氧树脂脂;丁丁腈橡橡胶胶增增韧的的环氧氧树脂脂;第第二二代代端端羟基基丁丁腈橡橡胶胶增增韧的的环氧氧树脂脂结构构胶胶;随随后后橡橡胶胶增增韧的的环氧氧树脂脂胶胶成成为结构构胶胶的的主主流。流。如如现代代航航空空和和航航天天飞行行器器的的制制造造中中都都离离不不开开环氧氧树脂胶。脂胶。135a1 1、环氧氧树脂的脂的类型型 最重要的一最重要的一
25、类:双酚:双酚A A缩水甘油水甘油醚型型环氧氧树脂脂双酚双酚A A环氧氧树脂脂随随n n增大,增大,树脂粘度升高,脂粘度升高,环氧氧值降低。降低。系列品种:系列品种:E55E55、5151、4444、4242、3333、2020、1212。另外另外还有双酚有双酚F F型、双酚型、双酚S S型,及酚型,及酚醛改性型等改性型等 136a2 2、环环氧氧树树脂胶配方:脂胶配方:环环氧氧树树脂、固化脂、固化剂剂、增、增韧剂韧剂、稀稀释剂释剂、填料、消泡、填料、消泡剂剂等。等。固化固化剂剂:影响:影响环环氧氧树树脂性能的主要因素。能与脂性能的主要因素。能与环环氧氧基基发发生加成反响的化合物:胺生加成反响
26、的化合物:胺类类、羧羧酸酸类类、酸、酸酐酐类类、酚、酚类类和硫醇和硫醇类类等。等。胺胺类类:脂肪族胺:脂肪族胺 伯、仲胺,叔胺是固化伯、仲胺,叔胺是固化时时的催化的催化剂剂,最常用最常用 ,芳香族胺和各种改性胺。,芳香族胺和各种改性胺。酸酸酐类酐类固化固化剂剂需要需要较较高温度,比胺高温度,比胺类类固化性能好。固化性能好。树树脂脂类类固化固化剂剂,如酚,如酚醛树醛树脂、苯胺甲脂、苯胺甲醛树醛树脂等能使脂等能使环环氧氧树树脂脂缓缓慢固化。慢固化。此外此外还还有双有双氰氰胺、咪胺、咪唑类唑类、潜伏性固化、潜伏性固化剂剂、离子型、离子型固化固化剂剂等。等。 137a增增韧剂:参加增:参加增韧剂克服其
27、脆性。如:低分子聚克服其脆性。如:低分子聚酰胺、液体聚硫橡胶、液体端胺、液体聚硫橡胶、液体端羧基丁基丁腈橡胶、液橡胶、液体端氨基丁体端氨基丁腈橡胶和端橡胶和端羧基聚基聚醚具有柔性具有柔性链的的高分子,可以与高分子,可以与环氧氧树脂互容、分子中具有活性脂互容、分子中具有活性基基团。稀稀释剂:便于配胶和涂布而参加降低粘度。活性:便于配胶和涂布而参加降低粘度。活性稀稀释剂低粘度低粘度带环氧基氧基团的化合物,如的化合物,如662662甘甘油油环氧氧树脂,参与固化,脂,参与固化,对性能影响不大,非性能影响不大,非活性如丙活性如丙酮、甲苯等,不断逸出,影响性能。、甲苯等,不断逸出,影响性能。 138a填料
28、:提高性能降低收填料:提高性能降低收缩率、率、热膨膨胀系数,提系数,提高耐高耐热性、性、导热或或导电性,改善力学性能,改善性,改善力学性能,改善流流动性,降低本性,降低本钱。环氧氧树脂的工脂的工艺配方一般比配方一般比较复复杂,但一般包括,但一般包括上述四个局部。只要能到达胶接要求,工上述四个局部。只要能到达胶接要求,工艺配方配方尽可能的尽可能的简单,不一定同,不一定同时包括上述四个包括上述四个组分。分。 139a三、聚氨三、聚氨酯胶粘胶粘剂 1 1、聚氨、聚氨酯酯化学:化学: 以多异以多异氰氰酸酸酯酯和聚氨基甲酸和聚氨基甲酸酯酯 聚氨聚氨酯酯 为为主体的胶主体的胶粘粘剂剂通称通称为为聚氨聚氨酯
29、酯胶粘胶粘剂剂。 聚氨聚氨酯酯指具有氨基甲酸指具有氨基甲酸酯链酯链的聚合物,一般由多的聚合物,一般由多异异氰氰酸酸酯酯与多元醇反响制得,与多元醇反响制得,结结构如构如图图: 140a多异多异氰酸酸酯:甲苯二异:甲苯二异氰酸酸酯TDITDI、二苯甲、二苯甲烷-4-4、4-4-二异二异氰酸酸酯MDIMDI等。等。多元醇:端多元醇:端羟基聚基聚酯如聚己二酸乙二醇如聚己二酸乙二醇酯等、等、端端羟基聚基聚醚。 端端羟基聚基聚酯或聚或聚醚与不同比例的多异与不同比例的多异氰酸酸酯反响,得到聚氨反响,得到聚氨酯预聚体,聚体,结构如构如图:141a其其预聚体聚体I I和和IIII可作可作为单组分胶粘分胶粘剂,或
30、配合使用或用交或配合使用或用交联剂交交联成双主分胶粘成双主分胶粘剂。142a聚氨聚氨酯交交联时的反响有:的反响有: 氨基甲酸氨基甲酸酯酯交交联联:异:异氰氰酸酸酯酯和和羟羟基反响,形成基反响,形成胺胺酯键酯键交交联联。取代取代脲脲交交联联:异:异氰氰酸酸酯酯和胺、水反响,成和胺、水反响,成为为大大分子或网状分子或网状结结构:构: 143a缩缩二二脲脲交交联联:异:异氰氰酸酸酯酯和和脲进脲进一步反响形成一步反响形成缩缩二二脲链脲链,使聚氨,使聚氨酯酯大分子大分子链链形成交形成交联联网状网状结结构。构。 脲脲基甲酸基甲酸酯酯交交联联:异:异氰氰酸酸酯酯与聚氨与聚氨酯酯分子中的分子中的胺胺酯酯基反响
31、生成基反响生成脲脲基甲酸基甲酸酯酯,形成交,形成交联联网状网状结结构,反响速度构,反响速度缓缓慢,慢,140140度上才能完成。度上才能完成。 144a酰脲交交联:当聚氨:当聚氨酯中存在中存在酰胺基胺基时,异,异氰酸酸酯可与可与酰胺基交胺基交联形成形成酰脲 145a2 2、聚氨、聚氨酯酯胶粘胶粘剂剂的的类类型:型:按化学特性分按化学特性分为为:多异多异氰氰酸酸酯类酯类:可:可单单独使用或与橡胶混合使用,适独使用或与橡胶混合使用,适用于金属用于金属- -金属、橡胶金属、橡胶- -陶瓷、橡胶陶瓷、橡胶- -纤维纤维、塑料、塑料、皮革等;皮革等;预预聚体胶粘聚体胶粘剂剂:结结构如构如 I I 型所示
32、,具有异型所示,具有异氰氰酸酸酯酯的的一切反响特性,多官能活一切反响特性,多官能活泼氢泼氢化合物如多元醇、化合物如多元醇、多元胺可作交多元胺可作交联剂联剂,可作,可作结结构胶,用于金属构胶,用于金属- -金金属、橡胶属、橡胶- -陶瓷、木材陶瓷、木材- -木材,和橡胶、塑料等非木材,和橡胶、塑料等非结结构材料;构材料;146a用多异用多异氰酸酸酯改性的聚合物改性的聚合物类:为含活含活泼氢聚合物聚合物或与多异或与多异氰酸酸酯化合得到的具活化合得到的具活泼氢的聚合物,的聚合物,包括聚包括聚酯、聚、聚醚、端、端羟基聚氨基聚氨酯或聚乙或聚乙烯醇等,醇等,固化固化时参加与聚合物中活参加与聚合物中活泼氢量
33、相当的多异量相当的多异氰酸酸酯,分子量可以大大增加。,分子量可以大大增加。3 3、异、异氰酸酸酯胶的特性和用途:胶的特性和用途:特性:粘接力特性:粘接力强、用途广泛;可配成不同硬度的胶;、用途广泛;可配成不同硬度的胶;通常通常为接触下固化;耐低温性能好接触下固化;耐低温性能好-250-250度仍有度仍有较高剥离高剥离强度;但异度;但异氰酸酸酯毒性大、易水解;毒性大、易水解;双双组分,固化分,固化时间长;胶的耐;胶的耐热性不好;本身内性不好;本身内聚聚强度不高,多做非度不高,多做非结构胶。构胶。用途:成功用途:成功应用于鞋用于鞋类制造工制造工业。也是汽。也是汽车工工业的的理想胶。理想胶。应用日益
34、广泛。用日益广泛。 147a7.5 7.5 合成橡胶胶粘合成橡胶胶粘剂 是以是以氯丁、丁丁、丁腈、丁苯、丁基、聚硫等合成橡胶、丁苯、丁基、聚硫等合成橡胶为主体材料配置成的非主体材料配置成的非结构胶,是高分子胶粘构胶,是高分子胶粘剂的一个重要分支。具有的一个重要分支。具有许多重要特性,是其它高多重要特性,是其它高分子胶粘分子胶粘剂所不及的。所不及的。 特性:良好的黏附性只需特性:良好的黏附性只需较低的低的压力或接触力或接触压力,一般可以常温固化;具有力,一般可以常温固化;具有较高高弹性和柔性和柔韧性,能性,能赋予接予接头优良的良的挠曲性、抗振性和低蠕曲性、抗振性和低蠕变性,适用于性,适用于动态下
35、的粘接和不同膨下的粘接和不同膨胀系数材料系数材料间的粘接;具有的粘接;具有优良的成膜性,工良的成膜性,工艺性能好。性能好。 148a有溶有溶剂型性能好,但易燃、有毒、乳液型型性能好,但易燃、有毒、乳液型不燃、无毒,但工不燃、无毒,但工艺性能和粘接性能不如前者性能和粘接性能不如前者和无溶和无溶剂型本身是一种粘稠液体,型本身是一种粘稠液体,经固化反响固化反响形成形成弹性体,主要作密封胶三种性体,主要作密封胶三种主要品种:主要品种:氯丁橡胶胶粘丁橡胶胶粘剂:合成橡胶胶粘:合成橡胶胶粘剂中中产量最大、量最大、应用最广的品种;丁用最广的品种;丁腈橡胶耐油性橡胶耐油性好;丁苯橡胶;硅橡胶等。好;丁苯橡胶;硅橡胶等。 149a7.6 7.6 粘合粘合剂剂生生产现产现状及开展状及开展动动向向现状:快速开展状:快速开展动向:生向:生产动向:无溶向:无溶剂粘合粘合剂开展迅速;开展迅速;压敏胶敏胶带的开展;功能胶的开的开展;功能胶的开发。市市场动向:木材加工、建筑、个人用等。向:木材加工、建筑、个人用等。研究研究动向:开向:开发有特色的新品种、水乳液粘合有特色的新品种、水乳液粘合剂、热熔型粘合熔型粘合剂。 150a