精细化学品生产——胶黏剂
典型胶黏剂生产技术
典型胶黏剂生产技术引言胶黏剂是一种在材料表面形成黏接层的物质，广泛应用于工业生产、建筑、家居装饰和日常生活中。
胶黏剂的生产技术对于产品的质量和性能起着关键作用。
本文将介绍典型胶黏剂的生产技术，包括原材料选用、生产工艺和质量控制等方面的内容。
1. 原材料选用1.1 主要成分胶黏剂的主要成分包括基体材料、增稠剂、黏合剂、溶剂以及其他助剂。
基体材料通常选择聚合物，如聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸酯等。
增稠剂用于调控胶黏剂的粘度，常用的有聚酰胺、聚丙烯酰胺等。
黏合剂用于提供胶黏剂的黏附能力，一般选择天然橡胶、合成橡胶等。
溶剂常用于调节胶黏剂的流动性和干燥速度，常见的有丙酮、醇类溶剂等。
其他助剂包括抗老化剂、防腐剂等，用于提高胶黏剂的性能和稳定性。
1.2 原材料选择要点在选择原材料时，需要考虑以下几个方面： - 基体材料的选择应根据具体应用环境和要求来确定，以保证胶黏剂具有所需的化学稳定性、耐热性和耐候性等性能。
- 增稠剂的选择应根据胶黏剂的用途来确定，以调节胶黏剂的流变性能，满足施工要求。
- 黏结剂的选择应根据胶黏剂的黏附性能来确定，以保证胶黏剂具有良好的粘着力和耐久性。
- 溶剂的选择应根据胶黏剂的流动性和干燥速度来确定，以适应不同的施工条件。
- 其他助剂的选择应根据胶黏剂的性能要求来确定，以增强产品的稳定性和使用寿命。
2. 生产工艺胶黏剂的生产工艺通常包括以下几个步骤：2.1 原材料配料根据配方的比例，将各种原材料按照一定的顺序依次添加到混合槽中，并进行搅拌。
在搅拌过程中，需要控制温度和搅拌速度，以促进原材料的均匀混合。
2.2 反应和聚合根据不同的胶黏剂类型和原材料特性，可以采用不同的反应和聚合方法。
例如，对于聚氨酯胶黏剂，可以采用两组分反应的方式，将聚醛酮和异氰酸酯等原料混合，在一定的温度下反应聚合。
2.3 过滤和杀菌在生产过程中，需要对胶黏剂进行过滤和杀菌处理，以去除杂质和微生物。
这可以通过过滤器和杀菌剂等设备来完成。
精细化学品生产技术：橡胶类胶粘剂
目
1
录胶
3
黏
剂
3
3
橡胶胶黏剂的构造 种类
配方中问题 配方分析
橡胶类胶粘剂
1、橡胶类胶粘剂构造
橡胶类胶粘剂是以橡胶为基料配制而成的胶粘剂。几乎所有的天然橡胶和合成橡胶都可以用于 配制胶粘剂。 按橡胶基料的组成，可分为天然橡胶胶粘剂和合成橡胶胶粘剂两大类。
3
（1）天然橡胶：由橡树上割取的胶乳，经硫化生成热固性交联结构，转变为弹性橡胶； 根据硫化剂加入量的不同，橡胶可制成柔软、半硬、硬质制品。成而得的橡胶，是 一类以氯丁二烯、丁腈、丁苯、 丁基、聚硫等为单体材料合成的高分子材料。
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2、种类 （1）氯丁橡胶胶粘剂：产量最大
应用：橡胶和皮革，橡胶、皮革、织物与金属材料的粘结； （2）纯橡胶胶粘剂：溶液型、乳胶型
应用：橡胶、胶布及织物的胶结
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3.改性橡胶胶粘剂：用氯化橡胶、树脂或多异氰酸酯改性； 应用：橡胶与金属、皮革、织物等的胶结。
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3、配方中问题
a.相容性：配合剂与橡胶应良好相容，避免出现喷霜影响粘接。（应考虑：溶解度参数） b.界面层形成特性：橡胶与其他材料粘接时，界面层起着重要作用，故胶料配合剂中对粘
接界面层形成作用较大的，必须十分注意。
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C.硫化速度：硫化不仅使橡胶线型分子产生交联，而且是影响粘接界面形成的动力 学因素；一般而言，硫化速度太快，不利于粘接界面上两种材料的相互流变和扩散， 影响界面层的形成，从而影响胶接强度，故一般应使界面层形成速度快于橡胶硫化 速度。
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4、典型配方分析 配方组成
质量份 各组分作用分析
氯磺化聚乙烯 100
多价金属氧化物 15
松香
胶黏剂定义
胶黏剂定义
胶黏剂是一种用于粘合物体的化学制品，广泛应用于工业生产、建筑、手工艺和日常生活中。
胶黏剂的种类繁多，常见的有热熔胶、环氧胶、丙烯酸胶等。
热熔胶是一种常用的胶黏剂，它以聚合物为基础，通过加热使其变成液态，然后涂抹在需要粘合的物体上。
当热熔胶冷却固化后，它会形成一层坚固的胶层，将物体牢固地粘在一起。
热熔胶的优点是粘合速度快、强度高、适用于各种材料，但缺点是粘合后不易分离，且需要加热设备辅助使用。
环氧胶是一种双组分胶黏剂，通常由环氧树脂和固化剂组成。
使用时需要将两种组分混合均匀，然后涂抹在物体表面，在室温下等待一段时间后即可固化。
环氧胶的优点是粘合强度高、抗水、抗化学腐蚀能力强，但缺点是粘合速度较慢，需要等待固化时间。
丙烯酸胶是一种水性胶黏剂，以丙烯酸乳液为基础，不含有机溶剂，对环境无害。
使用时将丙烯酸胶涂抹在物体表面，然后等待一段时间后即可固化。
丙烯酸胶的优点是粘合速度快、透明度高、易于清洗，但缺点是粘合强度较低，不适用于高强度粘合。
除了常见的胶黏剂，还有许多特殊用途的胶黏剂，如医用胶黏剂、电子胶黏剂等。
医用胶黏剂通常用于皮肤粘合，如创可贴；电子胶黏剂则用于电子产品的制造和修理。
虽然胶黏剂在生产和日常生活中都有广泛的应用，但使用时也需要注意安全。
一些胶黏剂可能含有有害化学物质，使用时要避免接触皮肤或吸入其蒸汽。
此外，使用胶黏剂时要按照说明书上的指示进行，避免错误使用导致事故发生。
胶黏剂是一种广泛使用的化学制品，有许多种类可供选择。
在使用时要注意安全，按照说明书上的指示进行。
精细化工工艺学——胶黏剂
5. 不饱和聚酯树脂的合成工艺
线型不饱和聚酯的合成—反应釜 线型不饱和聚酯的合成 反应釜 苯乙烯稀释不饱和聚酯制得树脂—稀释釜 苯乙烯稀释不饱和聚酯制得树脂 稀释釜
6. 不饱和聚酯树脂胶粘剂的应用
聚酯玻璃钢 纸质塑料板
完！
引发剂名称 固化温度 范围/℃ 范围 ℃ 引发剂名称 固化温度 范围/℃ 范围 ℃
过氧化丁酮
过氧化二异丙苯 中温 （60~120） ）
异丙苯过氧化氢 低温 （20~60） ） 叔丁基过氧化氢
过氧化丁酮
叔丁基过氧化苯甲酸 高温 （120~150） ）
过氧化苯甲酰
二叔丁基过氧化物 叔丁基过氧化物
4.3 不饱和聚酯树脂固化类型
不饱和聚酯树脂的化学性质 不饱和聚酯树脂的化学性质 ★具有多功能团的线型高分子化合物，在其骨架主链上具有聚 具有多功能团的线型高分子化合物， 酯链键和不饱和双键，而在大分子链两端各带有羧基和羟基。 酯链键和不饱和双键，而在大分子链两端各带有羧基和羟基。 ★主链上的双键：与乙烯基单体发生共聚交联反应，使不饱和 主链上的双键：与乙烯基单体发生共聚交联反应， 聚酯树脂从可溶、可熔状态转变成不溶、不熔状态。 聚酯树脂从可溶、可熔状态转变成不溶、不熔状态。 ★主链上的酯键：可发生水解反应，酸或碱可以加速该反应； 主链上的酯键：可发生水解反应，酸或碱可以加速该反应； 与苯乙烯共聚交联后，可大大地降低水解反应的发生。 与苯乙烯共聚交联后，可大大地降低水解反应的发生。酸性 介质中，水解是可逆的、不完全的；碱性介质中， 介质中，水解是可逆的、不完全的；碱性介质中，由于形成 了共振稳定的羧酸根阴离子，水解成为不可逆的。 了共振稳定的羧酸根阴离子，水解成为不可逆的。 ★末端上的羧基：可与碱土金属氧化物或氢氧化物如MgO、 末端上的羧基：可与碱土金属氧化物或氢氧化物如 、 CaO、Ca(OH)2等反应，使不饱和聚酯分子链扩展，最终有 等反应，使不饱和聚酯分子链扩展， 、 可能形成络合物。 可能形成络合物。
胶黏剂—合成树脂黏合剂生产技术(精细化工技术课件)
1. 培养诚实守信、团结协作、爱岗敬业精神； 2. 培养安全、环保、健康生产意识； 3. 培养严谨的工作态度及质量意识，具备工艺流程设计、工程管理能力； 4. 培养分析问题和解决问题的能力； 5. 创新能力培养等。
1、聚醋酸乙烯酯 黏合剂 概述
优点： ①乳液聚合物的相对分子质量可以很高，机械强 度很好； ②与同浓度溶剂胶黏剂相比，黏度低，使用方便； ③以水为分散介质，成本低、无毒、不燃。
2、聚醋酸乙 烯乳液配方
配方：
聚醋酸乙烯酯乳液 100份、（质量） 填料 30〜50份
DBP
8〜10份
溶剂 5份
其质量指标一般为：固含量45%~50%，pH值4〜6， 颗粒0.5〜5.0/μm，黏度为1〜2Pa•S。
3、聚醋酸乙烯 乳液的合成工艺
半 连 续 乳 液 聚 合 法
四、使用注意 事项
聚醋酸乙烯酯乳液黏合剂
目录
一、概述 二、配方 三、合成工艺 四、使用注意事项 五、应用范围
聚醋酸乙烯酯乳液黏合剂
学习要求 与目标
知识目标
1. 掌握聚醋酸乙烯酯乳液黏合剂的知识。 2. 掌握合成工艺的知识。
能力目标
1. 具有识别配方、合成工艺的能力。 2. 具有识别运用使用注意事项、应用范围能力
使用聚醋酸乙烯酯乳液胶常遇到的主要问题是耐水性 不够和蠕变较大。
提高耐水性和降低蠕变的有效办法是加入交联剂。 由于聚醋酸乙烯酯聚合时一部分酯基被水解，使其分子中 含有羟基。因此，可用乙二醛作其交联剂，使羟基和醛基 反应生成缩醛；也可用二羟甲基月尿、服醛树脂、三聚氤 胺树脂、酚醛树脂、丙酮-甲醛缩合物以及金属盐类作为 聚醋酸乙烯酯的交联剂。
五、应用范围
聚醋酸乙烯酯乳液胶粘剂具有生产工 艺简单、价格低廉、粘接强度高等优点， 已被广泛用于木材加工及木制品、家具组 装、包装与装潢材料制作、纸品加工、织 物粘接、汽车内饰、烟草加工、瓷砖粘贴 等领域，是胶粘剂工业中的大宗产品之一。
精细化学品生产技术：丁腈橡胶粘合剂
用量在30-100之间，过多会降低胶膜弹性，过少则改性 不显著。
（3）填料 可提高橡胶性能，降低成本。也可作配料使用。 黑色填料——碳黑 白色填料——氧化锌、二氧化钛
（4）防老剂 可防止粘合剂被空气中的氧、紫外线、热作用而老化。
精细化学品生产技术
乔宗文
目
1
录相
平
衡
2
组成及功能 制备方法
预聚反应树脂的制法：在甲苯中加入叔丁基酚醛树脂， 10%的氧化镁，0.5-2%的水（做催化剂），在室温下反应 16-24小时，其产物熔点为250℃。所以可提高胶粘剂的耐 热性；还具有抗相分离能力，增加酸液的贮存稳定性。
丁腈橡胶粘合剂
丁腈橡胶是由于丁二烯与丙烯腈经乳液共聚制得。
2、制备方法 先将丁腈橡胶用小辊距进行塑炼，然后将配合剂按次
序加入进行混炼。混合均匀后，切碎，放入溶剂中搅拌溶 解，配成不挥发份15-30%的胶液。
使用时，将粘合剂涂布于未硫化的橡胶制品上，粘合 晾干后与制品一起加热加压硫化。硫化温度在80-150℃之 间。
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一般采用的防老剂为：没食子酸丙酯。 （5）硫化剂及促进剂
为了提高粘合剂的耐热等性能，采用硫化剂使橡胶分 子产生交联（硫化）。为加速硫化速度，还采用硫化促
进剂。
硫化剂促进剂：硫磺、秋兰姆二硫化物、 二异丙苯过氧化物、促进剂M（硫醇基苯基噻唑） 、促进剂DM（二硫化二苯基噻唑）
（6）溶剂 选择时需考虑：溶解性、相容性、干燥速度、 毒性等 常用的有：丙酮、甲乙酮、甲基异丁酮、醋酸乙酯、醋酸 丁酯、氯苯。
n CH2 CH CN + m CH2 CH CH CH2
胶粘剂的生产工艺
胶粘剂的生产工艺胶粘剂是一种常见的粘接材料，广泛应用于工业生产和日常生活中的各种场景。
其生产工艺一般包括原料配料、混炼、制浆、乳化、成膜和包装等环节。
首先，关于原料配料。
胶粘剂的原料主要包括树脂、固化剂、助剂和填料等。
树脂是胶粘剂中起粘合作用的主要成分，常见的树脂有合成树脂和天然树脂。
固化剂用于使胶粘剂形成硬化的膜，常见的固化剂有溶剂型固化剂和热固化剂。
助剂和填料是为了改善胶粘剂性能和降低成本而添加的辅助材料。
其次，进入混炼环节。
将原料按照一定比例加入到混炼机中进行搅拌混合。
混炼的目的是使各种原料均匀分散，并促进树脂和固化剂之间的反应。
制浆是胶粘剂生产的一个重要环节。
经过混炼后的胶粘剂需要进行制浆处理，主要是利用特殊设备将胶粘剂连续搅拌，并逐渐加入少量的水，使其成为流体状。
制浆时可以加入一些助剂来调节胶粘剂的粘度和流动性，以便后续的加工操作。
接下来是乳化。
将制浆后的胶粘剂进行乳化处理，即将水溶性胶粘剂和溶剂型胶粘剂分散于水中，并利用乳化剂帮助分散均匀。
乳化可以提高胶粘剂的粘接性能和稳定性。
然后是成膜。
将乳化后的胶粘剂喷涂或涂刷于需要粘接的材料表面，经过一定时间的干燥和固化，形成一个坚固的粘合膜。
成膜的过程中，可以根据需要进行加热、压力处理，以提高粘接强度和品质。
最后是包装。
将成膜后的胶粘剂进行包装，通常采用管装或瓶装的方式。
在包装过程中，需要对胶粘剂进行标识并严格控制包装的装填数量，以确保胶粘剂的质量和安全性。
总之，胶粘剂的生产工艺涉及原料配料、混炼、制浆、乳化、成膜和包装等环节，每个环节都需要精确控制和严格操作，以确保生产出具有良好粘接性能和质量稳定的胶粘剂产品。
精细化工工艺学胶粘剂
环氧类胶粘剂主要由环氧树脂和固化剂两大部分组成。为改善某些性能，满足不同用途还可以加入增韧剂、稀释剂、促进剂、偶联剂等辅助材料。由于环氧胶粘剂的粘接强度高、通用性强，曾有“万能胶”、“大力胶”之称，在航空、航天、汽车、机械、建筑、化工、轻工、电子、电器以及日常生活等领域得到广泛的应用。
环氧树脂胶粘剂的品种很多，其分类的方法和分类的指标尚未统一。
6
高温固化胶，固化温度＞150℃。
7
其他方式固化胶，如光固化胶、潮湿面及水中固化胶、潜伏性固化胶等。
三、胶黏剂分类及组成
01
04
02
03
结构型胶黏剂
非结构型胶黏剂
按胶接强度特性分类
次结构型胶黏剂
化学反应型胶黏剂：有活性基团的线型聚合物，当加入固化剂后，由于化学反应而生成交联的体型结构，从而产生胶接作用。
热塑性树脂溶液胶黏剂：热塑性聚合物加溶剂配制而成。
热熔胶黏剂：是以热塑性聚合物为基本组分的无溶剂型固态胶黏剂，通过加热熔融黏合，然后冷却凝固。
第四部分 胶 粘 剂
胶粘剂是一种能把其他材料紧密粘合在一起的物质；以各种树脂、橡胶、淀粉等为基体材料，添加各种辅料而制成的。
胶黏剂是一类古老而又年轻的材料。 早在数千年前，人类的祖先就已经开始使用胶黏剂。 许多出土文物表明，5000年前我们祖先就会用粘土、淀 粉和香松等天然产物做胶黏剂；4000千多年前就会用生 漆做胶黏剂和涂料制造器具；3000年前的周朝已用动物 胶作木船的填缝密封胶。
目前，胶黏剂的应用已渗入到国民经济中的各个部门,成为工业生产中不可缺少的技术，在高技术领域中的应用也十分广泛。如据报导：国外在生产一辆汽车中要使用5～10kg胶黏剂；一架波音飞机的粘接面积达到2400m2 ；一架宇航飞机需要粘接30000块陶瓷片。
胶粘剂的制造产品的生产流程
胶粘剂的制造产品的生产流程胶粘剂是一种能够将两个或多个材料粘接在一起的材料，通常用于各种工业和消费品制造过程中。
胶粘剂的生产过程涉及多个步骤，包括原材料的选择、混合和加工，以及生产线上的生产、包装和质量控制等环节。
本文将介绍胶粘剂的制造产品的生产流程，包括原材料的选择和处理、生产工艺的介绍以及产品的包装和质量控制等方面。
一、原材料的选择和处理1.树脂树脂是胶粘剂的主要成分之一，主要有合成树脂和天然树脂两种。
合成树脂的种类繁多，主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚醚、酚醛树脂、环氧树脂等。
天然树脂主要有橡胶、松香、树胶等。
在选择树脂原材料时，需要考虑其可粘接的基材、粘接强度、环境适应能力等方面的要求，并对树脂进行物理性能和化学性能的测试，以保证其符合产品的质量标准。
2.添加剂在胶粘剂的生产过程中，需要添加一定的辅助剂，以改善产品的性能和工艺性能。
常见的添加剂有填充剂、增塑剂、稳定剂、黏结剂等。
填充剂主要用于调节产品的黏附性能和机械性能，增塑剂用于提高产品的柔软性和延展性，稳定剂用于稳定产品的物理性能，黏结剂用于增强产品的粘接性能。
3.溶剂溶剂在胶粘剂的生产过程中起着溶解、稀释和调节粘接性能的作用。
常用的溶剂有甲苯、丙酮、乙酸乙酯、氯代烃等。
在选择溶剂原材料时，需要考虑其溶解能力、毒性、挥发性等方面的要求，并通过实验测试，以确定其最佳的使用配方。
4.其它原材料除了上述的主要原材料外，胶粘剂的生产过程中还需要使用一些其它的辅助材料，如稳定剂、防老化剂、抗氧剂、颜料等。
这些材料在产品的使用过程中起着保护、装饰、防腐等作用，需要严格按照产品配方进行选择和加工。
二、生产工艺的介绍1.制浆在制浆过程中，需要将树脂和添加剂等原材料加入到一个搅拌机中进行混合，以形成浆状的胶粘剂原料。
在这一过程中，需要控制好原材料的比例和搅拌的时间、温度等参数，以确保最终产品的性能和质量。
2.涂布在涂布过程中，需要将制浆好的胶粘剂原料均匀涂布在基材上，并经过一定的加热和压延处理，以形成最终的产品。
第三章精细化工产品胶粘剂.pptx
出处：Hofrichter C H.Ind.Eng.Chem,1948,40:329
第三章 胶粘剂
结论
胶粘剂与被胶接材料 表面间的距离是产生 胶接力的必要条件
胶接体系内分子接触 区（界面）的稠密程 度是决定胶接强度的 主要因素
物质的极性有利于获得 高胶接强度，但过高会 妨碍湿润过程的进行
必要非充分条件
1
防腐蚀
2
用于军事领域
3
用作生物医用
4
防恐反恐
第三章 胶粘剂
f.胶粘剂发展趋势
❖ 1）发展无溶剂性胶粘剂 现行的许多胶粘剂都含有大量挥发性很强的溶剂,这些溶剂
不仅危害人的身心健康,而且会破坏大气层中的臭氧层。近年 来,引起了公众和政府的高度重视,这样自然给胶粘剂工业带来 了一种新的发展趋势,即向无溶剂的胶粘剂发展。 ❖ 2)发展纳米胶粘剂
❖ 按化学成分：硅酸盐，磷酸盐，硫酸盐，硼酸盐等。 ❖ 按固化机理：气干型，水固型，热熔型，反应型。 ❖ 特点：耐热性，阻燃性，耐光性，耐油性比有机胶粘
剂好，抗老化，原料价廉，（一般耐900~1000℃） ❖A 热熔型胶粘剂
低熔点金属（如锡焊），玻璃陶瓷等 ❖B 水固型胶粘剂： 有水泥，石膏
第三章 胶粘剂
总结
• 胶接过程是一个复杂的过程，以上几种胶接理论即有实验事实 作依据，又都存在有局限性
• 对于固体和胶粘剂产生胶接作用的原因，可概括为： （1）相1和相2机械结合作用。包括：①胶钉理论（anchoring）； ②被胶接固体经表面处理后产生触须（whisker）状凸起，相1与 相2纠缠咬合（interlocking）。 （2）相1和相2的化学吸附结合作用。包括：①通过相互扩散， 在分子之间产生分子间的拉引作用力（内聚力）；②相1相2密 切接触，产生分子间的拉引作用力；③相1和相2通过化学键结 合在一起。
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化学键理论
观点： 观点：
化学键理论认为粘合剂与被粘合物之间除存在 范德华力外，有时还可形成化学键。 范德华力外，有时还可形成化学键。化学键的键能 比分子间的作用大的多， 比分子间的作用大的多，形成较多的化学键对提高 胶接强度和改善耐久性都具有重要意义。
有 机
有机 胶粘剂
胶
胶、 胶、 胶、 胶、 硫 胶、 胶、有机硅 胶、 胶 、 胶、 胶、 氧、 氧、 氧胶、 氧-
6 胶黏剂的特点
耐温性 低污染性
轻质性 粘接无破坏性
耐温性
耐温性是无机胶黏剂的优良特性之一。无机高温胶黏剂通常 耐温性是无机胶黏剂的优良特性之一。 使用范围在1500～1750℃，而磷酸氧化铜胶黏剂的耐温范围 ～ 使用范围在 ℃ 更广， 更广，可在 180～1400℃范围内使用。 ～ ℃范围内使用。
木材工业基本工艺特征: 木材工业基本工艺特征:
“合”？ 合
胶黏剂 涂饰 涂料
先分后合
胶合
2 胶黏剂的发展简史
胶黏剂是一类古老而又年轻的材料。 胶黏剂是一类古老而又年轻的材料。 古老而又年轻的材料
早在数千年前，人类的祖先就已经开始使用胶黏剂。 早在数千年前，人类的祖先就已经开始使用胶黏剂。 许多出土文物表明， 年前我们祖先就会用粘土 许多出土文物表明，5000年前我们祖先就会用粘土、淀 年前我们祖先就会用粘土、 粉等天然产物做胶黏剂； 千多年前就会用生漆做胶 粉等天然产物做胶黏剂；4000千多年前就会用生漆做胶 千多年前 黏剂和涂料制造器具； 年前的周朝已用动物胶作木 黏剂和涂料制造器具；3000年前的周朝已用动物胶作木 年前 船的填缝密封胶。 船的填缝密封胶。
增韧剂： 能提高胶黏剂的柔韧性 降低脆性，改善抗冲击性 柔韧性， 抗冲击性等 增韧剂： 能提高胶黏剂的柔韧性，降低脆性，改善抗冲击性等。 稀释剂： 降低胶黏剂的粘度 便于施工操作， 粘度， 稀释剂： 降低胶黏剂的粘度，便于施工操作，有能参与固化反 应的活性稀释剂和惰性稀释剂两种。 应的活性稀释剂和惰性稀释剂两种。 活性稀释剂 两种 具有能分别和被粘物及粘合剂反应成键的两种基团， 反应成键的两种基团 偶联剂 ： 具有能分别和被粘物及粘合剂反应成键的两种基团， 提高胶接强度。多为硅氧烷或聚对苯二甲酸酯 化合物。 化合物。 提高胶接强度。多为硅氧烷或 硅氧烷 为防止胶黏剂长期受热分解或贮存时性能变化的成分。 长期受热分解或贮存时性能变化的成分 稳定剂 ：为防止胶黏剂长期受热分解或贮存时性能变化的成分。 触变剂：利用触变反应，使胶液静态时有较大的粘度， 触变剂：利用触变反应，使胶液静态时有较大的粘度，从而防 止胶液流挂的一类配合剂。 止胶液流挂的一类配合剂。
优点： 优点： 对胶接现象可以部分解释。 对胶接现象可以部分解释。 缺点： 缺点： 无法解释不发生化学反应的胶接现象。 无法解释不发生化学反应的胶接现象。
其它胶接理论
配位键理论 弱界面层胶接理论 五环说
胶接强度
胶粘剂
• 分子结构 • 配方设计
被胶接材料
• 性质 • 表面处理 • 操作工艺
环境
• 环境介质 • 应力状况
3 粘接原理
吸附理论 胶接作用是胶粘剂分子与被胶接物分子界面 发生吸附作用。（物理吸附和化学吸附） 。（物理吸附和化学吸附 发生吸附作用。（物理吸附和化学吸附） 特点： 特点： 1. 范德华力和氢键力 2. 具有热力学平衡 3. 根据胶接功可计算胶接强度 4. 润湿影响胶接强度
公元前200年东汉时期用糯米浆糊制成棺木密封胶， 年东汉时期用糯米浆糊制成棺木密封胶， 公元前 配以防腐剂， 马王堆古尸出土时肌肉及关节仍有弹 配以防腐剂，使马王堆古尸出土时肌肉及关节仍有弹 足见中国胶接技术之高超。 性,足见中国胶接技术之高超。 足见中国胶接技术之高超 到上世纪初，合成酚醛树脂的发明，开创了胶黏剂的 到上世纪初，合成酚醛树脂的发明， 现代发展史。目前， 现代发展史。目前，与四大合成高分子材料的产量比 较，胶黏剂只占第五位，但年增长速度则居第一位。 胶黏剂只占第五位，但年增长速度则居第一位。 第五位 第一位
粘接无破坏性
材料的连接主要有螺栓连接 铆接、焊接和粘接等， 材料的连接主要有螺栓连接、铆接、焊接和粘接等， 连接主要有螺栓连接、 使用螺栓连接等技术虽然可实现快速连接， 使用螺栓连接等技术虽然可实现快速连接，但却因对 材料部件打空或局部加热而对材料有所破坏， 材料部件打空或局部加热而对材料有所破坏，并在使 破坏 应力集中。 用中不能避免应力集中 用中不能避免应力集中。 相比之下，粘接技术是一种非破坏性连接技术 是一种非破坏性连接技术， 相比之下，粘接技术是一种非破坏性连接技术，并因 粘接界面整体承受负荷而提高负载能力， 粘接界面整体承受负荷而提高负载能力，延长了使用 寿命。 寿命。
必要非充分条件
胶粘剂湿润被胶接材料的表面 产生物理吸附
H2O
高的胶接强度
吸附理论的缺陷： 吸附理论的缺陷： 1. 解释不了胶粘剂与被胶粘物之间的 解释不了胶粘剂与被胶粘物之间的 胶接力大于胶粘剂本身的强度。 胶接力大于胶粘剂本身的强度。 2. 解释不了胶接强度大小与分子间的 解释不了胶接强度大小与分子间的 分离速度关系。 分离速度关系。 3. 解释不了对于高分子化合物极性过 解释不了对于高分子化合物极性过 反而胶接强度降低。 大，反而胶接强度降低。 4. 解释不了水的影响。 解释不了水的影响 水的影响。
• 静电引力（<0.04MPa）对胶接强度的 贡献可忽略不计 • 无法解释用炭黑作填料的胶粘剂及导电 胶的胶接现象 • 无法解释由两种以上互溶高聚物构成的 胶接体系的胶接现象 • 不能解释温度、湿度及其它因素对剥离 实验结果的影响
成功地解释了粘 附功与剥离速度 有关的实验事实
扩散理论
观点：胶粘剂和被粘物分子通过相互扩散 相互扩散而形成 观点：胶粘剂和被粘物分子通过相互扩散而形成 牢固接头。 牢固接头。 特点： 特点： 1.胶接强度与接触时间，胶接温度，胶接压 胶接强度与接触时间， 胶接强度与接触时间 胶接温度， 胶层厚度有关系。 力，胶层厚度有关系。 2.胶粘剂分子量越高越不利扩散。 胶粘剂分子量越高越不利扩散。 胶粘剂分子量越高越不利扩散 3.分子链的柔韧性增加，侧基减少，有利分 分子链的柔韧性增加， 分子链的柔韧性增加 侧基减少， 子扩散，胶接强度也有增加。 子扩散，胶接强度也有增加。 4.极性与极性和非极性与非极性聚合物之间 极性与极性和非极性与非极性聚合物之间 都具有较高的粘附力。 都具有较高的粘附力。 缺点： 缺点： 不能解释高聚物以外的胶粘现象。 不能解释高聚物以外的胶粘现象。
轻质性 胶黏剂的密度较小，大多在 ～ 之间 之间， 胶黏剂的密度较小，大多在0.9～2之间，约是金属或 密度较小 无机材料密度的20%～25%，因而可以大大减轻被粘 无机材料密度的 ～ ， 物体连接材的重量。这在航天、航空、导弹上， 物体连接材的重量。这在航天、航空、导弹上，甚至 汽车、航海上，都有减轻自重，节省能源的重要价值。 汽车、航海上，都有减轻自重，节省能源的重要价值。
粘料：又称基料，是胶黏剂的主要成分。 天然聚合物、 粘料：又称基料，是胶黏剂的主要成分。有天然聚合物、合 无机物三大类 成聚合物及无机物三大类。 成聚合物及无机物三大类。 固化剂： 是使液态基料通过化学反应 发生聚合、 化学反应， 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 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 高分子量固体 力学强度 稳定性的物质。不同的基料应选用固化快、质量好、 稳定性的物质。不同的基料应选用固化快、质量好、用量少的 的物质 固化剂。 固化剂。 填料： 不参与反应的惰性物质，可提高胶接强度、 填料： 是不参与反应的惰性物质，可提高胶接强度、耐热 性、尺寸稳定性并可降低成本。其品种很多，如石棉粉、铝粉、 尺寸稳定性并可降低成本。其品种很多，如石棉粉、铝粉、 云母、石英粉、碳酸钙、钛白粉、滑石粉等。 云母、石英粉、碳酸钙、钛白粉、滑石粉等。 各有不同效果，根据要求选用。 各有不同效果，根据要求选用。
影响胶接强度的因素
胶层厚度 被胶接物的 表面状态 胶接强度 胶粘剂的 固化 分子量及分 子量分布
弱界面层
内应力 交联度
极性
4 胶黏剂的组成
粘料 固化剂和固化促进剂
稀释剂
组成
增塑剂和增韧剂
填料
偶联剂 和其他助剂
另还有稳定剂，防老剂、增粘剂、触变剂和增稠剂等其他辅料。 另还有稳定剂，防老剂、增粘剂、触变剂和增稠剂等其他辅料。
机械结合理论
观点： 观点：
该理论认为，粘合剂浸透到被粘物表面的空隙中， 该理论认为，粘合剂浸透到被粘物表面的空隙中，固化 后就象许多小钩和椎头 小钩和椎头似地把粘合剂和被粘物发生纯机械咬 后就象许多小钩和椎头似地把粘合剂和被粘物发生纯机械咬 和与镶嵌， 和与镶嵌，这种细微的机械结合对多孔性表面更为显著 。
吸附理论
吸附理论认为胶接过程分两个阶段 第一阶段：胶粘剂分子通过布朗运动 布朗运动， 第一阶段：胶粘剂分子通过布朗运动，向胶接 物体表明移动扩散，使二者的极性基团或分子 物体表明移动扩散， 链段互相靠近。 链段互相靠近。 第二阶段：吸附力产生。 第二阶段：吸附力产生。
结论
胶粘剂与被胶接材料 表面间的距离是产生 胶接力的必要条件 胶接体系内分子接触 区（界面）的稠密程 度是决定胶接强度的 主要因素 物质的极性有利于获得 高胶接强度，但过高会 妨碍湿润过程的进行
精细化学品生产
——胶黏剂
王 春 荣 康 宏 强 赵 苗 苗 赵 志 文
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胶黏剂的定义 胶黏剂的发展简史 粘接机理 胶黏剂的组成 胶黏剂的分类 胶黏剂的特点 胶黏剂的发展趋势 胶黏剂的固化 胶接接头的设计
1 胶黏剂的定义