胶粘剂与涂料.ppt
《胶粘剂与涂料》课件
胶粘剂的应用
建筑行业
在建筑行业中，胶粘剂被广泛 应用于门窗安装、瓷砖粘贴和 木材拼接等工艺。
汽车工业
胶粘剂在汽车制造中的应用非 常广泛，包括车身焊接代替、 零部件粘接和密封等方面。
电子行业
胶粘剂在电子行业中常用于电 路板固定、组装和封装等工艺。
《胶粘剂与涂料》PPT课 件
本课件将介绍胶粘剂和涂料的定义、种类、应用以及涂料的分类、特点和应 用。让我们一同探索这个有趣而又广泛应用的领域。
胶粘剂的定义与种类
1 胶粘剂
胶粘剂是指一种能在两个物体表面形成粘接 的物质。它们可以根据成分和使用方法的不 同分为多种种类，如环氧胶、瞬间胶和结构 胶。
2 种类
涂料的分类与特点
1 分类
涂料按照成膜机制可分为溶剂型涂料、水性涂料和粉末涂料等。
2 特点
涂料具有ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ盖性强、装饰性好、防腐性能强、耐久性好等特点。
涂料的应用
室内墙面涂料
汽车涂料
室内墙面涂料用于装饰和保护室 内墙面，提供美观和耐久的效果。
汽车涂料用于汽车外观的装饰和 保护，同时提供防腐和耐候性。
工业涂料
工业涂料用于保护工业设备和结 构，具有耐腐蚀和耐高温的特点。
总结
胶粘剂
胶粘剂是一种能粘合两个物体的材料，广泛应用于建筑、汽车和电子等领域。
涂料
涂料具有装饰和保护作用，用于墙面、汽车和工业设备等的装饰和保护。
胶黏剂和涂料
动物胶的主要成分是明胶肤蛋白质。其纯度 低的一种称骨胶
合成类
优点：品种繁多，使用方便，粘结迅速，
粘，结强度高，价格便宜 缺点：少量未反应单体、稀释剂、固化剂 等，助剂会有毒，给环境和人体带来危害
普通胶水（水溶性胶粘剂）
生产方法：石油裂解乙 烯直接合成法 其工艺流程包括：乙烯 的获得及醋酸乙烯（VAc） 合成、精馏、聚合、聚 醋酸乙烯（PVAc）醇解、 醋酸和甲醇回收五个工 序。
1具有良好的化学稳定性和热稳定性。
IIR
2气密性和水密性好，它对空气的透过率仅 异丁烯： （CH3)2C=CH2 为天然橡胶的1/7，丁苯橡胶的1/5，而对蒸 汽的透过率则为天然橡胶的1/200，丁苯橡 异戊二烯：CH2=C(CH3)-CH=CH2 胶的1/140。 因此主要用于制造各种内胎、蒸汽管、水胎、 水坝底层以及垫圈等各种橡胶制品。
补胎胶/补鞋胶
自行车补胎胶通常为橡胶粘合剂（丁基橡胶、氯丁 橡胶等），对车胎修补时需要另备补皮，锉毛敷上 胶油，待略干（使溶剂挥发）后粘于需要修补的烂 处。（烂处同样需要敷上胶）
丁基橡胶是合成橡胶的一种，由 异丁烯和少量异戊二烯合成。制 成品不易漏气，一般用来制造汽 车、飞机轮子的内胎。丁基橡胶 是异丁烯和异戊二烯的共聚物， 它在1943年投入工业生产。
粘料 主要成膜物质 固化剂和固化促进剂 增塑剂和增韧剂 稀释剂 填料 偶联剂 其他助剂
天然胶粘剂
制备方法简单 粘接速度快 施工方便 价格便宜 无毒或低毒。 不能适应现代化生产，大部分被合成 胶黏剂所取代
主要有淀粉类，蛋白类还有，植物胶 黏剂、矿物胶黏剂及海洋天然胶黏剂
淀粉类
我国秦朝以糯米浆与石灰制成 的灰浆用作长城基石的粘合剂， 使得万里长城至今仍屹立于亚 洲北部，成为中华民族古老文 明的象征
涂料和粘合剂
聚氨酯涂料
简介
聚氨酯涂料是目前较常见的一类涂料， 可以分为双组分聚氨酯涂料和单组分聚 氨酯涂料。双组分聚氨酯涂料一般是由 异氰酸酯预聚物（也叫低分子氨基甲酸 酯聚合物）和含羟基树脂两部分组成， 通常称为固化剂组分和主剂组分。这一 类涂料的品种很多，应用范围也很广， 根据含羟基组分的不同可分为丙烯酸聚 氨酯、醇酸聚氨酯、聚酯聚氨酯、聚醚 聚氨酯、环氧聚氨酯等品种
室温固化水性聚氨酯涂料
对于某些热敏基材和大型制件，不能采 用加热的方式交联，必须采用室温交联 的水性聚氨酯涂料。通过与水分散性多 异氰酸酯结合，可以改进水性端羟基聚 氨酯预聚物/丙烯酸酯混合物，尤其是羟 基丙烯酸酯混合物的性能。此类水性聚 氨酯涂料，采用特制的多异氰酸酯交联 剂，即含－NCO端基的异氰酸酯预聚物， 经亲水处理后分散于各种含羟基聚合物 中而形成分散体，与多种含羟基聚合物 水分散体组成能在室温固化的聚氨酯水 性涂料。
聚氨酯胶粘剂特点
(1)耐水、耐介质性好。 (2)粘接强度高，初粘力大。 (3)良好的贮存稳定性。 (4)耐冻融，耐较高温度。 (5)干燥速度较快，低环境温度下成膜性良 好。 (6)施工工艺佳。
单组分水性聚氨酯涂料
单组分水性聚氨酯涂料是以水性聚氨酯 树脂为基料，并以水为分散介质的一类 涂料。通过交联改性的水性聚氨酯涂料 具有良好的储存稳定性、涂膜力学性能、 耐水性、耐溶剂性及耐老化性能，而且 与传统的溶剂型聚氨酯涂料的性能相近， 是水性聚氨酯涂料的一个重要发展方向。
热固性聚氨酯涂料
交联的聚氨酯能增加其耐溶剂性及水解 稳定性。聚氨酯水分散体在应用时与少 量外加交联剂混合组成的体系叫热固化 性水性聚氨酯涂料，也叫做外交联水性 聚氨酯涂料。使用交联剂主要有多官能 团的氮丙啶、氨基树脂（三聚氯胺树脂） 或专用的环氧树脂等。采用氮丙啶，一 般用量为聚氨酯质量的3％-5％，就有很 好的交联膜生成。
胶黏剂和涂料资料
什么是胶粘剂？
有机 无机 天然
凡有良好的粘合性能、可把两个相同的或 不同的固体材料连接在一起的物质都可以称 为胶粘剂。
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胶黏剂的组成
粘合剂是一类混合物，不同品种的粘合剂组成 不同，有简单、有复杂，但粘料是粘合剂的主要组 分，根据需要还配合一种或多种其他组分
操作中皮肤、衣物被粘着，本品 具弱催泪性，慎防溅入眼内，使 用时注意通风。
1、502反应操作不可逆，无法用 新的502溶解（502溶解502是网 上一种错误的说法）。 2、用绝缘油，倒点变压器里的 绝缘油在桌上，502胶水很快变 软，可以很快搓掉了。 丙酮溶液 可洗 3、小面积粘上502胶水,只要用 热水浸泡一下就可以，如果大面 积沾上502胶水,涂上丙酮，大约 等5～10分钟就可以除去。
工业防腐涂料
有良好的附着力 有良好物理机械性 能； 有良好的耐蚀性： 有良好的抵抗介质 渗透性 有良好的施工性能
环氧树脂改性水性聚氨酯防腐涂料，环氧丙烯酸共同改性聚氨酯涂料
以甲苯二异氰酸酯，聚醚二元醇，环氧树脂，甲 基丙烯酸甲酯等为原料，通过通过原位聚合
轮船油漆
1．NU CURRENT船底 用无锡自抛光防污漆。 2． NU FORTE 特殊的多用型环氧涂 料，可用于船舶表面 各个部位。 3.EPOMARINE EX－ 500聚酰氨固化的双组 自抛光防污漆有两类：含锡型和无锡型 分改性环氧涂料，用 含锡型是以甲基丙烯酸三丁锡作为粘合剂的。 无锡型自抛光防污漆采用的是设计用来模拟 于货舱、甲板及各类 异丁烯酸锡粘合剂作用机理的粘合剂 相关装备
瞬间固化粘合剂 （502胶）
α-氰基丙烯酸酯胶
CH2=C(CN)-COO-C2H5
胶黏剂与涂料
胶黏剂定义：是一类单组分或多组分的，具有优良粘结性能的，在一定条件下能使被胶结材料通过表面黏附作用紧密结合在一起的物质。
粘附：两个表面靠化学力、物理力或两者兼有的力使之结合在一起的状态。
胶合：用胶粘剂将被粘物连接在一起的过程。
胶接强度：交界面破坏时，单位面积破坏所需的力。
胶黏剂的组成：基料、固化剂、填料、增韧剂、稀释剂、其他辅料。
胶黏剂与胶接技术的特点：优点：1、胶接适用范围广，不受被胶接材料的类型、几何形状的限制。
2、胶接应力分布均匀、很少产生传统连接常出现的应力集中现象，可以提高抗疲劳强度。
3、胶接工艺简单，设备投资少，易实现机械化，生产效率高。
4、胶接可以减轻结构件重量、节约材料。
5、胶接受力面大，机械强度高。
6、胶接制件表面光滑、平整、美观，能提高空气动力学特性和美观性。
7、胶接的密封性能优良，并且具有耐水、防腐和电绝缘等性能，可以防止金属的电化学腐蚀。
8、胶接可以实现精细加工和独特组装，也可功能性胶接。
9、胶接工艺温度低，对热敏部件损害小。
10、粘结修补、密封堵漏快捷高效。
缺点：胶黏剂的分类：天然材料、合成高分子材料、无机材料。
胶黏剂应用：1、提高木材利用率。
2、低劣质木材、小径材、残废材、木材加工剩余物、农副产品的有效利用。
3、提高木质材料性能。
胶接接头：被胶接材料通过胶黏剂进行连接的部位。
基本形式：搭接接头、面接接头、对接接头、角接接头。
接头受力情况：拉应力、剪切力、剥离力、劈裂力。
胶接的基本过程:润湿，界面扩散，形成胶接键胶接理论：吸附理论、机械胶合理论、扩散理论、静电理论、化学键理论。
成键形式：1、通过胶黏剂和被胶接物中的活性基团形成化学键。
2、通过偶联剂使胶黏剂与被粘物分子间形成化学键。
3、通过表面处理获得活性基团与胶黏剂形成化学键。
胶接接头的破坏类型：被胶接物破坏、内聚破坏、界面破坏、混合破坏。
破坏发生原因：被胶接物破坏和胶粘剂的内聚破坏，主要取决于二者材料自身的强度。
当然还与材料内部的缺陷、构成接头后体系内部胶层厚度，被胶接表面处理状况，组分间相互作用等有关。
3.2胶接界面化学(胶粘剂与涂料)
DeBruyne认为：
可能得到 很高的
胶接强度
非极性 胶粘剂
胶接
非极性 材料
极性
极性
胶粘剂 胶接 材 料
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分子量及分子量分布
胶粘剂的分子量 （聚合度）
• 胶粘剂性质（如固化速度） • 胶接强度 • 向被胶接材料渗透的速度
分子量相同，而分子量分布 不同，其胶接强度也是不同的
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胶粘剂的固化 • 硬化：胶粘剂通过干燥、结晶等物理过程而变 硬的现象。物理过程。 • 固化：胶粘剂通过化学反应（聚合、缩聚等） 提高强度等性能的过程。化学过程。
★降解作用：胶粘剂的化学键被水解，引起胶粘剂的 降解。如蛋白胶、UF胶等的水解
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3.3.2 热氧化作用
★升高温度，胶粘剂的热氧化加速，胶接强度下降的 速度随之加快，尤其是在氧气存在条件下，降解与 交联反应更快。
★通常，有机高聚物胶粘剂的热氧化分解温度比热分 解温度低50-100度左右。因此，在热氧化作用下， 胶接耐久性就会更差。
PQ
N P sin2 cos2
P-纤维方向互相平行的胶接强度 Q-纤维互相垂直的胶接强度 N-纤维互成θ 角度的胶接强度
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3.3 胶接结构的耐久性
胶接结构的耐久性：是标志胶接强度在大气环境作
用下所能保持其实用强度的一种特性，也是决定胶
接结构使用寿命的使用特性。主要是受水、热氧化、
•胶粘剂的液化：因为胶粘剂要浸润到固本间的空隙 中，故它必须是可自由改变形状的液体。因此，可用 单体或预聚物、溶液或乳液、熔融聚合物。
•流动：这是胶粘剂浸透到固体间并嵌入空隙中的过 程。在此关系到胶粘剂粘性等流变学的性质。
•润湿：为了使胶粘剂能够浸润固体空隙，并润湿固 体表面，胶粘剂对固体的接触角必须要在90°以下。
胶黏剂与涂料 第三章 酚醛树脂胶粘剂
耐久性均很好。
酚醛树脂胶粘剂的特性：
• 极性大、粘接力强
• 刚性大、耐热性高
• 耐老化性好 • 耐水、耐油、耐化学介质、耐霉菌
• 本身易于改性，也能对其他胶粘剂进行改性
• 制造容易，价格较便宜
粘接强度高，用途广泛
电绝缘性能优良 抗蠕变，尺寸稳定性好
脆性大、剥离强度低；毒性大、耐强碱性低
需高温高压固化，收缩率较大 固化时气味较大
3.4 酚醛树脂的固化
一、酚醛树脂的固化反应历程
※复杂，仍是研究热点。 ※热塑性树脂的固化：软化点85~95℃，分子量分 布较宽（一般200~1300）。碱性介质+甲醛给予 体（如六次甲基四胺、聚甲醛等）+加热→甲醛 与酚核上未反应的邻、对位活性点反应→失水 缩聚→次甲基键桥→热塑性转变为热固性树脂 →最终得到不溶不熔的体型结构固化产物。
甲醛或六次甲基四胺）反应时形成不溶物。酚塑 模材料、电木粉。
★乙阶酚醛树脂 是指甲阶酚醛树脂经加热或长期贮存，树脂分子
量较高（1000左右），聚合度6-7，可部分溶于
丙酮、乙醇等溶剂，具溶胀性，加热可软化， 冷却后变脆。 ★丙阶酚醛树脂
是乙阶酚醛树脂继续反应缩聚而得到的最终产物，
不溶、不熔的体型结构，机械强度、耐水性、
酚的第一个邻位导入羟甲基的相对反应速度为1时，则在对 位导入羟甲基的反应速度为1.07，然而由于在酚环中有两个 邻位，所以实际的反应中邻羟甲基酚比对羟甲基酚生成的速 度大得多，在反应中首先生成邻羟甲基酚。
★一旦邻羟甲基酚形成之后，它再进行加成反应形成二羟甲
基酚的活性又超过原来的苯酚。因此，在碱性条件下形成热 固性的甲阶酚醛树脂水溶液中有较高的游离酚含量。 ★一旦形成对羟甲基酚之后，再进行加成反应的活性大约降 低到原来的40%以下。
《胶粘剂与涂料》课件
《胶粘剂与涂料》PPT课件Contents目录•胶粘剂与涂料的概述•胶粘剂的种类与特性•涂料的种类与特性•胶粘剂与涂料的制造工艺•胶粘剂与涂料的市场趋势与未来发展•胶粘剂与涂料的实际应用案例01胶粘剂与涂料的概述定义与分类定义胶粘剂是一种能够通过粘附力将两种材料连接在一起的物质；涂料是一种能够涂覆在物体表面，起到装饰和保护作用的物质。
分类胶粘剂按用途可分为结构胶粘剂、非结构胶粘剂等；涂料按成膜物质可分为有机涂料、无机涂料等。
•胶粘剂：广泛应用于建筑、汽车、航空航天、电子电器、包装等领域；涂料：广泛应用于建筑、家具、交通工具、机械设备等领域。
•胶粘剂：最早的天然胶粘剂如骨胶、皮胶等，随着科技的发展，合成胶粘剂逐渐占据主导地位，如环氧树脂胶粘剂、丙烯酸酯胶粘剂等；涂料：最早的天然涂料如漆，随着化学工业的发展，合成涂料逐渐占据主导地位，如醇酸树脂涂料、丙烯酸树脂涂料等。
02胶粘剂的种类与特性01热熔型胶粘剂是通过加热熔融成粘稠液体，然后进行粘结。
02它具有粘结力强、无毒无味、成本低等优点，广泛应用于包装、木材、皮革、织物等材料的粘结。
03缺点是耐热性较差，容易受到温度影响，且不易进行连续生产。
01溶剂型胶粘剂是通过将溶剂蒸发，使胶粘剂干燥硬化而进行粘结。
02它具有粘结力强、耐候性好、透明度高等优点，广泛应用于玻璃、塑料、金属等材料的粘结。
03缺点是含有有毒挥发性溶剂，对环境和人体健康有一定影响。
乳液型胶粘剂是通过将乳液干燥成膜而进行粘结。
它具有无毒无味、环保安全、耐水性好等优点，广泛应用于纸张、织物、木材等材料的粘结。
缺点是耐热性较差，容易受到水汽和湿度的影响。
压敏型胶粘剂是指通过施加压力使其粘结在一起的一类胶粘剂。
它具有使用方便、粘结力强、耐候性好等优点，广泛应用于标签、胶带、医用胶布等产品的制造。
缺点是耐热性较差，容易受到温度和压力的影响。
010203压敏型胶粘剂其他类型的胶粘剂其他类型的胶粘剂包括聚合物型、橡胶型、硅酮型等。
胶黏剂与涂料 第七章 聚氨酯胶粘剂
+ H2O
(a) CO2 RNHCOOH -
(b) RNH2
+ RNCO
+ RNHCOOH + RNCO
RNCOO NH3R (c)
+ - H2O
(e) RNH 2CO
RNHCOOCOHNR (d)
- CO2 + RNCO
R RNH粘剂
化学反应原理 （3）异氰酸酯与木材间的反应
胶粘剂与涂料
东北林业大学材料科学与工程学院
第七章 聚氨酯胶粘剂
7.1 概述
7.2 异氰酸酯及其反应 7.3 聚氨酯树脂的形成 7.4 聚氨酯树脂的固化 7.5 水性高分子异氰酸酯胶粘剂
7.1 概述
概念 聚氨酯胶粘剂：一般来讲，以多异氰酸酯和聚氨基甲酸酯 （简称聚氨酯）为主体材料的胶粘剂统称为聚氨酯胶粘剂。
CH3 NCO OCN CH3 NCO
NCO
2,4-甲苯二异氰酸酯 2,6-甲苯二异氰酸酯
7.2 异氰酸酯及其反应
一、常用的异氰酸酯 2. 4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）
MDI是固体，熔点37℃，室温时有生成二聚体的趋势。 0℃贮存或40~50℃液态下贮存，可以减缓聚合反应的进行。 MDI的分子量为250.3，密度1.19（50℃），凝固点 37~38℃，沸点194~199/0.67（℃/KPa），蒸汽压约为 0.0013 Pa（25℃）。与TDI相比，MDI的蒸汽压小，所以 毒性较小。MDI含有两个活性相同的异氰酸酯基。常用于 硬质泡沫塑料、涂料、胶粘剂、弹性体及合成纤维。
聚合反应
2 R NCO
3 R NCO
（三聚体）
2n R NCO
N C R N R
涂料和胶黏剂分析课件
研磨与分散
调整涂料的粘度、颜色等性能，过滤去除杂质和颗粒，确保涂层质量稳定。
调漆与过滤
将涂料包装成规定规格，储存在阴凉通风处，避免阳光直射和高温。
包装与储存
附着力
采用划格法、拉拔法等测定涂层与基材之间的附着力，评价涂层与基材的结合强度。
无卤素胶黏剂应用
为满足国际环保法规要求，某电子企业采用无卤素胶黏剂替代含卤素产品，降低电子产品在废弃后的环境风险，提升企业绿色形象。
UV固化涂料应用
某高层建筑项目选用具有优异耐候性、防污性和装饰性的高性能涂料，提高建筑外观品质和维护周期，降低维护成本。
在某大型公共建筑项目中，使用环保型胶黏剂替代传统产品，减少室内空气污染和对人体健康的影响，打造绿色安全的室内环境。
湿膜厚度测量
使用磁性测厚仪、超声波测厚仪等设备进行非破坏性测量。
干膜厚度测量
用划格刀具在涂层表面划格，观察涂层脱落情况来评定附着力。
通过专用的拉开试验机，测量涂层与基材之间的粘附力。
拉开法
划格法
人工加速老化试验
利用气候老化试验箱模拟自然老化条件，对涂层进行加速老化，评估其耐候性。
化学浸泡试验
将涂层样品浸泡在具有腐蚀性的化学介质中，观察涂层的变化来评估其耐化学腐蚀性。
按照成膜物质、施工方式、使用功能等进行分类。
03
02
01
涂料发展历程
天然涂料、油漆、合成树脂涂料、水性涂料等阶段。
胶黏剂发展历程
天然胶粘剂、动物胶粘剂、合成胶粘剂等阶段。
现状
涂料和胶黏剂已成为现代工业、建筑、交通等领域不可或缺的材料，随着环保法规的日益严格和科学技术的不断进步，高性能、环保型涂料和胶黏剂的研究与应用逐渐成为行业发展趋势。