胶粘剂
胶黏剂
胶黏剂胶水是连接两种材料的中间体，多以水剂出现，属精细化工类，种类繁多，主要以粘料、物理形态、硬化方法和被粘物材质的分类方法。
常见的有瞬间胶（常见的502α-氰基丙烯酸乙酯强力瞬间接着剂是一种）、环氧树脂粘结类、厌氧胶水、UV胶水（紫外线光固化类）、热熔胶、压敏胶、乳胶类等。
胶水就是能够粘接二个物体的物质。
胶水不是独立存在的，它必须涂在二个物体之间才能发挥粘接作用。
胶水中的化学成分，在水性环境里。
胶水中的高分子体（白胶中的醋酸乙烯是石油衍生物的一种）都是呈圆形粒子，一般粒子的半径是在0.5～5μm之间。
物体的粘接，就是靠胶水中的高分子体间的拉力来实现的。
在胶水中，水就是中高分子体的载体，水载着高分子体慢慢地浸入到物体的组织内。
当胶水中的水分消失后，胶水中的高分子体就依靠相互间的拉力，将两个物体紧紧的结合在一起。
在胶水的使用中，涂胶量过多就会使胶水中的高分子体相互拥挤在一起；高分子体间产生不了很好的拉力。
高分子体相互拥挤，从而形成不了相互间最强的吸引力。
同时，高分子体间的水分也不容易挥发掉。
这就是为什么在粘接过程中"胶膜越厚，胶水的毡接效力就越差的原因"。
涂胶量过多，胶水大起到的是"填充作用"而不是粘接作用，物体间的粘接靠的不是胶水的粘结力，而是胶水的"内聚力"。
如果不是水溶性的，其实原理也大同小异，就是用其他溶剂代替了水罢了。
胶水的粘度：胶水的粘度用布氏粘度计测出，单位是"cps厘泊"。
胶水的粘度的读数一般在300～30000cps之间。
在水溶性的粘合剂中，固体含量并不决定胶的粘度，而在于胶水的配方内的增塑剂、增粘剂等等，影响胶水的粘度值。
一般情况下周围的环境温度越高"粘度↓"，"温度↓粘度↑"。
水在27℃时的粘度为"1"。
一、按成分分类：胶粘剂种类很多，比较普遍的有：脲醛树脂胶粘剂、聚醋酸乙烯胶粘剂、聚丙烯酸树脂胶粘剂,聚丙烯酸树脂、聚氨酯胶粘剂、热熔胶粘剂、环氧树脂胶粘剂、合成胶粘剂等等。
胶粘剂基础知识及产品详解
耐油耐溶剂性 差
不易燃，燃烧 几乎无有害物
放出
耐强酸碱性差 高透水气性
有机硅固化机理
加成反应 Additional Cure 有机硅聚合物 + 固化剂 = 固化后硅胶
A +B= C
特点：固化时不需要水气、不产生副产物，可在密闭环境下固 化，可能产生固化抑制，或固化中毒 。
缩合反应 Condensation Cure 有机硅聚合物+固化剂=固化后硅胶+副产物（气体 ）
• 扩散理论 扩散理论认为，粘接是通过胶粘剂与被粘物界面上分子 扩散产生的。（热塑性塑料的溶剂粘接和热焊接可以认为 是分子扩散的结果。）
胶粘剂一般术语
• 润湿 胶粘剂和被粘物直接接触的过程。
润湿效果不好 润湿效果好
• 挤出率 表征粘度的单位，在一定压力下一定直径的管中单位时间
内挤出的胶粘剂的克数。 在90psi气压下1/8inch的管口每分钟挤出胶水的克数，单位g/min
胶粘剂一般术语
• 介电强度 是一种材料作为绝缘体时的电强度的量度。它 定义为试样被击穿时，单位厚度承受的最大电压，表示为 伏特每单位厚度。
测定方法：通常采用短时间法, 加在两电极间的电压从零开始以相同的 速率上升,直至介质被击穿。 单位：kV/mm、V/mil
1kV/mm=25.374V/mil
• 体积电阻率 指某材料单位厚度上的直流压降与单位面积 上通过的电流之比。
在一起的粘接现象。
粘接
非结构性粘接：主要指表面粘涂、密封和功能型粘接等。
涂敷
灌封
密封
粘接理论
• 机械理论：粘接主要是通过胶粘剂在两 粘接面间形成机械互锁结构。
胶粘剂粘接经表面打磨的致密材料效果 要比表面光滑的致密材料好。（如金属表面处理前的喷沙） 吸附理论
什么是胶粘剂
什么是胶粘剂什么是胶粘剂？胶粘剂是什么意思？胶粘剂又称粘合剂，俗称胶。
是能使两个物体表面粘合在一起的物质。
胶接（粘合、粘接、胶结、胶粘）是指同质或异质物体表面用胶粘剂连接在一起的技术，具有应力分布连续，重量轻，或密封，多数工艺温度低等特点。
胶接特别适用于不同材质、不同厚度、超薄规格和复杂构件的连接。
胶接近代发展最快，应用行业极广，并对高新科学技术进步和人民日常生活改善有重大影响。
因此，研究、开发和生产各类胶粘剂十分重要。
胶粘剂的分类胶粘和其他的连接方法相比，有重量轻、连接部位应力分布均匀、强度高、耐疲劳等优点。
主要有：聚丙烯酸树脂：主要用于生产压敏胶粘剂，也用于纺织和建筑领域。
近年来，国内企业从国外引进数条压敏胶粘制品生产流水线，推动了国内聚丙烯酸树脂生产技术的发展。
合成胶粘剂：主要用于木材加工、建筑、装饰、汽车、制鞋、包装、纺织、电子、印刷装订等领域。
目前，我国每年进口合成胶粘剂近20万吨，品种包括热熔胶粘剂、有机硅密封胶粘剂、聚丙烯酸胶粘剂、聚氨酯胶粘剂、汽车用聚氯乙烯可塑胶粘剂等。
同时，每年出口合成胶粘剂约2万吨，主要是聚醋酸乙烯、聚乙烯酸缩甲醛及压敏胶粘剂。
环氧树脂胶粘剂：凡分子结构中含有环氧基团的高分子化合物统称为环氧树脂。
固化后的环氧树脂具有良好的物理化学性能，它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度，介电性能良好，变定收缩率小，制品尺寸稳定性好，硬度高，柔韧性较好，对碱及大部分溶剂稳定，因而广泛应用于国防、国民经济各部门，作浇注、浸渍、层压料、粘接剂、涂料等用途。
聚氨酯胶粘剂：能粘接多种材料，粘接后在低温或超低温时仍能保持材料理化性质，主要应用于制鞋、包装、汽车、磁性记录材料等领域。
近几年，国内聚氨酯胶粘剂年产量以平均30％的速度增长。
国内现约有170家工厂在生产100多种不同规格的此类胶粘剂。
胶粘剂的分类方法很多，按应用方法可分为热固型、热熔型、室温固化型、压敏型等；按应用对象分为结构型、非构型或特种胶；接形态可分为水溶型、水乳型、溶剂型以及各种固态型等。
第四章 胶 粘 剂
CH3
CH3
CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3、CH2
O
聚丙烯酸酯化学
xCH2 CH + COOR1
yCH2
CH3 C + zCH2 COOR2
CH COOH
CH3
CH2 CH
CH2 C
CH2 CH
COOR1 x
4、按用途分类
胶粘剂
结构用－能长期承 受较大负荷，有良好的 耐热、油、水等性能：酚醛-缩醛、 酚醛-丁腈、环氧-丁腈、环氧-尼 龙、环氧-酚醛
非结构用－有一定的胶接强度，随温度上升 粘结力下降：聚醋酸乙烯、聚丙 烯酸酯、橡胶类、热溶胶、虫胶 沥青
特殊用－供某些特殊性能和应用场合用：导 电胶、导热胶、光敏胶、应变胶、 医用胶、耐低温胶、耐高温胶、水 下粘结胶
4.3.4 其他无机胶粘剂
4.4 天然胶粘剂
• 动物胶粘剂 骨胶、酪朊胶、血朊胶、鱼胶、虫胶等。 • 植物胶粘剂 淀粉胶、植物蛋白胶、树脂胶。 • 矿物胶粘剂 硫磺胶粘剂、沥青胶粘剂、蜡质胶粘剂。
4.5 合成聚合物胶粘剂
• 热塑型胶粘剂 • 热固型胶粘剂 • 橡胶类胶粘剂 • 复合胶粘剂
4.5.1 热塑型胶粘剂
固化剂： 是使液态基料通过化学反应，发生聚合、缩 聚或交联反应，转变成高分子量固体，使胶接接头具有 力学强度和稳定性的物质。不同的基料应选用固化快、 质量好、用量少的固化剂。 偶联剂： 分子中含有特殊的极性和非极性基团，能同时
与极性物质和非极性物质产生一定的结合力，改善被 粘物表面性能，增进粘结强度。常用的有硅烷和钛酸 酯两种类型。
细绳状－环氧胶棒、热溶胶
胶粘剂基本知识
胶粘剂基本知识一、胶粘剂的概念：由于界面的粘附和物质的内聚等作用，而使两种或两种以上的制件（或材料）连接在一起的天然的或合成的，有机的或无机的一类物质统称为胶粘剂，也叫粘合剂，粘接剂，习惯上简称为胶。
一种产品被称为胶，必须具备两个条件：1、粘合之前必须呈液态对被粘物进行湿润；2、粘合之后必须要固化（变成固体）。
二、胶粘剂的组成：1、基料：亦称粘料，是构成胶粘剂的主要成分。
常用的基料有天然聚合物、合成聚合物（合成树脂）和无机聚合物三大类（硅酸盐类、磷酸盐类）2、固化剂：可使低分子聚合物或单体经化学反映生成高分子化合物，或使线形高分子化合物交连成体型高分子化合物，从而使胶粘剂具有一定的机械强度和稳定性3、填料：是用来改善胶粘剂某些性能，同时又可降低成本的一类固化状态的配合剂，常用金属粉末、矿物粉末制作4、增韧剂：能提高胶粘剂的柔韧性，改善胶层抗冲击性5、稀释剂：用来降低胶粘剂的粘度，提高渗透力，改善施工性能6、偶连剂：可与被粘材料表面发生化学反应生成化学键，又能与胶粘剂反应提高胶接接头界面结合力，胶粘剂中加入偶连剂，可增加胶层与胶接表面抗脱落和抗剥离，提高接头的耐环境性能7、触变剂：是用于提高胶液的静态粘度，从而防止胶液流失的一类配合剂三、万能胶(胶粘剂的一种，区别于白乳胶、玻璃胶等胶种，一般用来粘合板材、铝塑板、防火板等用)1、氯丁胶（氯丁-酚醛树脂改性系列胶粘剂）氯丁橡胶+酚醛树脂+助剂+溶剂（15% ）（77-80%）20—25%（固含）48小时粘接强度≥1.56 mp2、SBS、钢化胶（SBS-合成树脂改性系列胶粘剂）初粘力较好，48小时强度差≤1.5 mpS-苯乙烯和B-丁二烯聚合NV（固含）≥36%0.5小时<1.0 mp48小时<1.4 mp耐热性差，一般70℃，5分钟3、氯丁胶与SBS胶的优缺点氯丁胶：①优点：初粘强度和最终强度一般均高于SBS胶，而且耐热性能好，能耐120℃ 30分钟②缺点：耐寒性能差，在低于5℃有可能出现凝胶或结块；粘度比较高，施工时不便于涂刷；价位比较高；气味较大，相对不环保SBS胶：①优点：粘度低，方便施工，而且抗冻性能好，在-20℃也不会结块，价位低，相对环保②缺点：耐热性能差，不能在45-70℃长期使用4、氯丁胶与SBS胶的鉴别方法：①用90#、93#、97#或120#汽油加入万能胶中（按胶：汽油=1：0.5）并搅拌，如果发现发白或者出现豆腐花，此胶为氯丁胶；②凭直觉看外观：粘度低，而且透明性好，一般为SBS胶。
七大胶粘剂体系
七大胶粘剂体系胶粘剂是一种常用的粘接材料，广泛应用于工业生产和日常生活中。
根据其成分和性能特点，胶粘剂可以分为七大体系，分别是：聚氨酯胶粘剂、丙烯酸酯胶粘剂、醇酸酯胶粘剂、环氧树脂胶粘剂、氟碳胶粘剂、硅酮胶粘剂和水性胶粘剂。
下面将对这七大胶粘剂体系进行介绍。
1. 聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂是一种以聚氨酯为主要成分的胶粘剂。
它具有优异的粘接强度和耐热性能，可以用于金属、塑料、橡胶等多种材料的粘接。
聚氨酯胶粘剂具有良好的柔韧性和耐候性，适用于室内和室外的粘接应用。
2. 丙烯酸酯胶粘剂丙烯酸酯胶粘剂是一种以丙烯酸酯为主要成分的胶粘剂。
它具有快速干燥、粘接强度高、透明度好等特点。
丙烯酸酯胶粘剂适用于多种材料的粘接，如塑料、玻璃、金属等。
它广泛应用于家居装饰、建筑装修等领域。
3. 醇酸酯胶粘剂醇酸酯胶粘剂是一种以醇酸酯为主要成分的胶粘剂。
它具有良好的附着力和耐化学性能，适用于金属、塑料、橡胶等材料的粘接。
醇酸酯胶粘剂在汽车制造、电子设备等领域有广泛的应用。
4. 环氧树脂胶粘剂环氧树脂胶粘剂是一种以环氧树脂为主要成分的胶粘剂。
它具有优异的粘接性能和耐化学性能，适用于多种材料的粘接。
环氧树脂胶粘剂在航空航天、电子电气、汽车制造等领域有重要的应用。
5. 氟碳胶粘剂氟碳胶粘剂是一种以氟碳树脂为主要成分的胶粘剂。
它具有优异的耐温性和耐化学性能，可以在高温和腐蚀性环境下使用。
氟碳胶粘剂适用于粘接耐高温材料，如陶瓷、金属等。
6. 硅酮胶粘剂硅酮胶粘剂是一种以硅酮为主要成分的胶粘剂。
它具有优异的耐高温性能和耐候性，适用于室内外的粘接。
硅酮胶粘剂在建筑、家居装饰等领域有广泛的应用。
7. 水性胶粘剂水性胶粘剂是一种以水为溶剂的胶粘剂。
它具有环保、无毒、无污染的特点，广泛应用于纸品、包装、家居等领域。
水性胶粘剂适用于纸张、纤维等吸水性材料的粘接。
总结起来，七大胶粘剂体系分别是聚氨酯胶粘剂、丙烯酸酯胶粘剂、醇酸酯胶粘剂、环氧树脂胶粘剂、氟碳胶粘剂、硅酮胶粘剂和水性胶粘剂。
胶粘剂基本知识
1.1.4 胶粘剂的组分及其作用 ⑥ 增塑剂与增韧剂：增塑剂一般为低粘度、高沸点的物质， 如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、亚磷酸三苯酯等 ，因而能增加树脂的流动性，有利于浸润、扩散与吸附，能 改善胶粘剂的弹性和耐寒性。增韧剂是一种带有能与主体聚 合物起反应的官能团的化合物，在胶粘剂中成为固化体系的 一部分，从而改变胶粘剂的剪切强度、剥离强度、低温性能 与柔韧性。 其他组分： ⑦ 其他组分：添加剂、防老化剂、防霉变剂、阻聚剂、阻燃剂 、着色剂等
三、水下粘接 水下粘接在水坝或桥梁的修建、造 船工业和国防工业中起很大的作 用，它可以把陆地上的预制件在 水中和水下的部件连接起来，从 而大大简化施工工艺，加快施工 进度。水下胶粘剂大多是双组分 环氧树脂。
四、瞬间粘接
瞬间胶粘剂使用时不需要加热、加压、具有 固化快、粘接强度大的特点。一个 6.45cm2（一平方英寸）的粘接面所承受 的拉力足以吊起一辆小汽车。这样的胶粘 剂对连续化生产流水线起了很大的推动作 用。目前最通用的瞬间胶粘剂是α-氰基 丙烯酸乙酯。
五、油面粘接
金属板材表面常涂有防锈油，一般在粘接前 要除去表面的油，工艺比较复杂。油面用 胶不需要先在表面除油，简化了工艺，并 有良好的粘接强度。油面胶粘剂有第二代 丙烯酸酯、改性聚氨酯及改性环氧树脂。
六、液态密封堵漏
有些胶粘剂在常温下是流动性的液体，涂在 各种连接或需要密封的部位，形成有弹性 的胶层，能代替通常的垫片，起密封作用。 液态密封胶有橡胶型、树脂型和混合型等。
七、医用粘接
医用胶粘剂已成为医疗方面不可缺少的新 材料。例如，α-氰基丙烯酸酯、亚甲基 丙二酸酯和改性丙烯酸酯等胶粘剂对人体 肾脏的粘合、血管的接合，伤口、食道或 胆道的吻合、牙科的粘接和修复、骨胳连 接等方面能发挥很好的作用。
胶粘剂概述
缺点
❖ ①耐候性差； ❖ ②胶接的不均匀扯离和剥离强度低，容易在接头边
缘首先破坏； ❖ ③与机械物理连接法相比，溶剂型胶粘剂的溶剂易
挥发，而且某些溶剂易燃、有毒，会对环境和人体 产生危害。 ❖ ④胶接质量因受多种因素的影响，不够稳定，而且 无损探伤尚没有很好的方法。
10
胶粘剂的污染问题
❖ 常见的胶粘剂质量问题主要是溶剂挥发产生的苯类、 卤代烃和甲醛等有害物质： 苯是一种致癌物质，人若吸入过量，会出现头 晕、恶心、乏力、皮肤干燥、意识模糊等现象，重 者可导致昏迷甚至死亡。甲苯和二甲苯：对皮肤和 粘膜刺激性大，长期接触易引起膀胱癌。甲醛挥发 较慢，吸入后会引起恶心，导致支气管炎，甚至出 现肺水肿；卤代烃也是致癌物质，长期吸入会损伤 肝脏等器官。
11
苯
❖ 苯又称安息油。分子式C6H6，无色至淡黄色透明液体， 易挥发，有强烈芳香味，极易燃烧，蒸气与空气能形成 爆炸性混合物，高毒，苯的蒸气对人有强烈的毒性，吸 入或经皮肤吸收，可积累中毒，使人沉闷、抑郁、头痛、 乏力，昏睡、眩晕等。已被定为致癌物。同时对苯的长 期接触有可能出现再生障碍性贫血，并导致死亡。有资 料介绍说，苯对人体的伤害远大于目前人类知识所掌握 的范围。
❖ 国标GB18583-2001二甲苯的使用和甲苯一样只是作了 量的限制，其限量为甲苯十二甲苯总量不得大于 200g/kg。
14
甲醛
❖ 甲醛为无色可燃气体，分子式CH20，不是胶粘剂的溶 剂，是生产某些胶粘剂的基本原料，如酚醛胶、脲醛胶、 聚乙烯醇缩醛胶等。有强烈的刺激性和窒息性气味，对 人的眼、鼻有刺激作用，有毒，吸入甲醛蒸气会引起恶 心、鼻炎、支气管炎和结膜炎等。甲醛易溶于水，通常 是约40%水溶液，称甲醛水，俗称福尔马林，是致癌嫌 疑物质。
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150℃/500hrs 14 1×10 27 3.3 3.2 -3 1×10 1×10
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2) 测定方法：JIS C 2123
RTV 双组分灌封用硅橡胶 KE-1204BLA/B
KE1204BLA/B 双组分加成型有机硅灌封胶具有优秀的电气性能和耐高低温循环特性， 专用 于电子电器灌封，通过加热可在短时间内固化。 一、产品性能： 优秀的电气性能； 良好的导热性：导热率为 0.58W/m·℃； 良好的难燃性，通过 UL-94V0 认证； 对金属没有腐蚀，对大部分塑料相容性好； 操作工艺性良好：配好后可灌封时间长，通过加热可在短时间内固化； 可深度固化。 二、应 用： 变压器、电源模块及整流电路等的绝缘灌封； 通讯器材的电感线圈及变压器零件的绝缘； 船舶电器防腐蚀灌封； 传感器及计量仪表的灌封； 为防止化学品对机械的腐蚀而采用的灌封保护； HIC 的灌封保护。 三、物理特性：
硬 度（JIS-A） 2 拉伸强度（kgf/cm ） 延展率（%） 重量变化（wt %） 1) 测试片制作条件：100℃/30 分钟
五、高温老化后电气特性：
项 目 体积电阻率（Ω·cm） 绝缘破坏强度（Kv/mm） 50Hz 介 电 常 数 1MHz 50Hz 介电损耗角正切 1MHz 1) 测试片制作条件：100℃/30 分钟 初 期 14 2×10 27 3.3 3.3 -3 2×10 1×10
六、固化时间特性：
度（℃） 25 50 80 100 120 150 常温下（23℃） ，混合后可操作时间为 8 小时。 温 固 化 时 间 24~48 小时 3~4 小时 30~40 分钟 10~15 分钟 5~10 分钟 5 分钟
七、接 着 性：
材 质 铁 铜 铝 不锈钢 ABS 硬质 PVC 电木 环氧树脂 剪切接着力（kgf/cm ） 6.4 6.5 6.7 7.4 6.6 12.5 11.8 6.6
2
产 品 名 称 固 外 观 粘度（Pa·S/25℃） 3 比重(g/cm , 25℃) 混合粘度(Pa·S) 可使用時間(分/23℃,倍粘法) 流动停止時間(分/23℃) 固 外 观 3 比重(g/cm , 23℃) 硬度（JIS-A） 抗拉强度（MPa） 断裂时伸长（%） 热膨胀系数(1/℃) 热传导系数（w/m·℃） 介电强度（kV/mm） 体积电阻率（Ω·cm） 介电常数(1Mz) 介电损耗角正切(1Mz) 难燃性(UL-94 规格) 1) 测试片制作条件：100℃/30 分钟 KE-1204BL A/B BLA 组份 化 前 黑 色 5.8 1.52 4.8 180 420 化 后 黑色弹性橡胶 1.52 68 3.8 70 2.5×10 0.58 35 14 7.4×10 3.4 0.01 V-0 2) 并非规格值。
-4
B 组份 白 色 3.4 1.52
RTV
Hale Waihona Puke 四、耐 热 性：项 目 初 200 ℃ 100Hrs 500Hrs 70 76 77 35 46 43 90 70 90 --1.7 -3.4 2) 测定方法：JIS K 6301 期 1000Hrs 76 43 90 -3.8 250 ℃ 100Hrs 70 41 60 -2.2