胶粘剂
常用胶粘剂

一、常用胶粘剂:1、聚乙烯醇胶粘剂(PV ac):是以乳液状态存在和使用的粘合剂。
1)特性这种乳液型胶粘剂与溶剂型胶粘剂相比主要优点是无毒、无火灾危险、粘度小、价格低廉。
除此之外,它还具有初粘力较强、韧性较好、适用期长、对油脂有较好的抵抗力、粘合时对压力要求不严格等特点。
该胶的主要缺点是耐热性低、耐水性差、怕冻易于、固化干燥时间较长等。
2)用途PVac是一种用途较广的非结构胶,可用于纸张、木材、皮革、泡沫塑料、纤维织物等多孔材料的粘合。
在水泥中加入适量的PV ac,可提高其抗压,抗拉强度及弹性。
2、107胶:是聚乙烯醇与甲醛在酸性介质中进行缩合反应而得的一种透明水溶液胶体。
1)特性这种粘合剂的主要优点是无臭、无毒、无火灾危险、粘度小、价格低廉、粘结性能好。
其稳定性在10oC以上环境中储存不发生变化,但在低温下容易冻胶。
2)用途主要用于墙布、墙纸与墙面的粘贴、室内涂料的胶料、外墙装饰的胶料及室内地面涂层胶料。
3、聚乙烯醇缩甲醛胶(108胶)1)特点:无臭、无毒、无味、有良好的粘接性能。
2)用途:作墙布、墙纸、水泥制品的胶粘剂,也可用作室内地面涂层、内墙涂料等的胶料。
4、801胶:是由聚乙烯醇与甲醛在酸性介质中缩聚反应后再经氨基化而成,它的外观为微黄色或无色透明胶体。
1)特性这种胶具有无毒、无味、不燃、游离醛含量低、施工中无刺激性气味等特性。
其耐磨性、剥离强度及其它性能均优于107胶。
含固量≥9%,游离醛含量<1%,PH值为7~8。
2)用途主要用于墙布、墙纸、瓷砖及水泥制品等的粘贴,也可以作为地面、内外墙涂料的基料。
使用温度在10oC以上,储存期为六个月。
5、白乳胶(聚醋酸乙烯胶粘剂)由醋酸乙烯与乙烯经聚合而成,外观为乳白色稠厚液体,共聚体简称EVA。
1)特性特点:常温固化、配制使用方便、固化较快、粘接强度较高等特性。
其粘接层具有较好的韧性和耐久性,不易老化。
但耐水性、耐热性较差,所以粘接件不能在露天条件下使用。
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

R'
R'
O
Si O Si n
CH CH2 +
R'
R'
CH3 CH3 CH3 Si O Si O Si
H
HH
CH3
CH3
CH3
Si
O Si O Si
CH2
CH2
斥力
50
30
10
范德华力
0
1
2
3
4
-10
氢键
-30
共价键
-50
-70 吸力
价键引力与距离的关系图
以上几种力的产生是具有条件的,即力场的范围 不超过1nm,作用力最强范围为0.3~ 0.5nm。故要 求粘接点密度高,润湿好。
产生最大作用力
r
的范围:3-5 Å
r (Å)
5
6
两相分子完全 接触 不可能
怎么办?
CH3 CH3
R
CH2 C
C CH2
R
C OC O
O R1 O R1
CH3
CH3
R
CH2 CH + C CH2
R
CO
CO
O R1
O R1
(4) RTV室温硫化硅橡胶
A. 湿气固化型 交联剂与空气中湿气反应生成活泼羟基,与低聚聚硅 氧烷的活泼羟基反应进行固化
CH3 CO
O
O
CH3 Si O C CH3 O
F
D — 实测胶接强度
E、F — 测试缺陷 引起的正负偏差
理论粘接力与实际粘接力关系示意图
物理影响因素:
• 糙度与表面形态
被粘材料表面洁净,粗糙度大,可增大粘接面积,提高机械粘接 力而增大粘接强度。
胶粘剂基础知识及产品详解

胶粘剂基础知识及产品详解
一、胶粘剂概述
胶粘剂(Adhesive),又称为粘合剂,是一种非塑性的硬质材料,它
是用来结合物体表面的一种特殊材料。
根据粘合剂的分类,胶粘剂又可以
分为水胶、溶剂胶、热熔胶等。
根据胶粘剂的粘接效果,又能分为强粘、
中粘、弱粘等。
二、胶粘剂种类
1、水基胶粘剂:水性胶粘剂有聚酯胶、乳胶、聚氨酯等,是成膜粘
接的低毒、环保型胶粘剂,具有粘合性能优越,结果耐久,安全和无毒。
2、溶剂热熔胶:溶剂胶是指在溶剂的作用下,得到溶胶态的胶粘剂。
其特点是:由于溶剂的作用,热熔胶的粘接和软化温度较低,粘接迅速;
但是溶剂的挥发会使胶粘剂表面出现弱点,而且热熔胶的溶剂是有毒,对
于人体和环境有害。
3、热熔胶:热熔胶是一种以聚乙烯为主要原料的共聚物,具有较强
的粘性,当热熔胶加热到一定的温度后,其粘接牢度较高,热熔胶的溶解
不耗能,而且热熔胶能够满足各种结构强度的要求,耐温耐化学性好,无
毒无害。
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。
胶粘剂的一般组成成分

1 、胶粘剂:又称粘合剂、接着剂,是将经过表面处理的两个或两个以上的胶粘材料牢固地连接在一起,并且具有一定力学强度的物质,例如环氧树脂、白乳胶等。
2、固体材料(基料):决定胶接头的主要物理化学力学性能,例如环氧树脂和酚醛树脂等。
3、固化剂:是指固化过程中所使用的化学物质。
固化:是指液体的胶粘剂通过物理化学方法变成固体的过程。
物理方法有溶解挥发、乳液凝聚、熔融体冷却等;而化学方法一般是指使胶粘剂聚合成高分子物质的过程。
4、固化促进剂:是指能够促进固化反应速度,缩短反应时间的化学物质,又称为催化剂。
5、增韧剂:能提高胶粘剂固化物的韧性,主要是指酯类和弹性化合物。
6、填料:是指能够提高接头的力学强度的物质。
7、其它辅助材料:着色剂、溶剂(稀释剂)、防老剂和偶联剂等。
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。
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第一章:绪论1、胶粘剂又称粘接剂、胶粘剂,简称胶。
是一种能够把两种同类或不同类材料紧密地结合并将应力传递到被粘物的物质。
采用胶黏剂将各种材料或部件连接起来的技术称为胶接技术。
2、胶黏剂通常是由基料、固化剂、促进剂、填料、增韧剂、稀释剂、偶联剂、稳定剂、防老剂、增粘剂、增稠剂等配合而成。
a、基料又称粘料,是胶黏剂的主要成分。
有天然高分子、合成高分子及无机物三大类。
它决定着胶接头的主要物理、化学、力学性能。
如:环氧、酚醛树脂等。
b、固化剂:是使液态基料通过化学反应,如:聚合或交联反应,转变成高分子量固体,使胶接接头具有良好的力学强度和稳定性的物质。
固化剂选用原则:固化快、质量好、用量少。
(a) 固化:液体的胶黏剂通过物理化学方法变成固体的过程。
(b) 固化方法:物理方法有溶解挥发、乳液凝聚、熔融体冷却;化学方法使胶粘剂聚合成高分子物质。
c、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。
其品种很多根据要求选用。
填料用量要求:①控制胶黏剂到一定黏度;②保证填料能润湿;③达到各种胶接性能的要求。
d、增韧剂:能提高胶黏剂的柔韧性,降低脆性,改善抗冲击性等。
通常是一种单官能团或多官能团的物质,能与胶料起反应,成为固化物分子结构的一部分。
e、稀释剂:降低胶黏剂的粘度,便于施工操作。
可分为参与固化反应的活性稀释剂和惰性稀释剂两种。
f、偶联剂:能与被粘物及胶黏剂反应成键的物质,可提高胶接强度g、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。
h、增塑剂:能提高胶黏剂弹性和改进耐寒性的功能。
通常为高沸点、难挥发液体或低熔点固体。
3、胶接理论:a、机械结合理论:这是一种较早的最直观的宏观理论。
认为被粘物表面的不规则性,如高低不平的峰谷或疏松孔隙结构,有利于胶黏剂的填入,固化后胶黏剂和被粘物表面发生咬合而固定。
b、吸附理论:胶接产生的黏附力主要来源于胶黏剂与被粘物之间界面上两种分子之间相互作用的结果,所有的液体——固体分子之间都存在这种作用力,这些作用力包括化学键、范德华力和氢键。
根据吸附理论,胶黏剂分子中基团的极性越大,数量越多,则对极性被粘物的胶接强度就越高。
c、扩散理论:高分子材料之间的胶接是由于胶黏剂与被粘物表面分子或链段彼此之间处于不停热运动引起的相互扩散作用,使胶黏剂与被粘物之间的界面逐步消失,形成相互交织的牢固结,胶接接头的强度随时间的延长而增至最大值。
d、化学键理论::胶接作用是由于胶黏剂与被粘物之间的化学结合力而产生的,胶黏剂能与被粘物表面的某些分子或基团形成化学键。
化学键是分子中相邻两原子之间的强烈引力,一般化学键要比分子间的范德华力大一两个数量级,这种化学键的结合十分牢固。
4、粘接工艺:在粘接技术中如果要获得良好的粘接效果,首先要求如下的三个良好条件:粘接接头的设计、胶粘剂的选用、粘接工艺的实施。
a、胶接接头:被粘物通过胶黏剂进行连接的部位。
(书P18 图1-9)常见的有:1、搭接接头:由两个被胶接部分叠合胶接在一起所形成的。
2、面接接头:两个被胶接物主表面胶接在一起所形成的接头。
3、对接接头:被胶接物的两个端面与被胶接物主表面垂直。
4、角接接头:两被胶接物主表面端部形成一定角度的接头。
接头设计的基本原则①胶粘剂的拉伸、剪切强度较高,设计接头尽量承受拉伸和剪切负载。
板材搭接承受剪切负载的是比较理想的。
②保证粘接面上应力分布均匀,尽量避免剥离和劈裂负载。
剥离和劈裂破坏通常是从胶层边缘开始,在边缘处采取局部加强或改变胶缝位置的设计都是切实可行的。
最理想的办法是局部加强。
③在允许的范围内,尽量增加粘接面的宽度(搭接)。
增加宽度能不增大应力集中系数的情况下增大粘接面积,提高接头的承载力。
④木材或层压制品的粘接要防止层间剥离。
⑤在承受较大作用力情况下,采用混合连接。
⑥美观,利于加工。
b、表面处理作用:去污及疏松质层;提高表面能;增加表面积。
表面清洗:除去油垢和灰尘等。
金属粘接件常带有油层和污垢。
机械处理:喷砂、钢丝刷、砂纸打磨,对黏度高的胶黏剂有一定程度不适合。
化学处理:强度要求高的情况,或者难粘的材料。
1)金属表面常用化学法(酸蚀去锈、铬酸氧化等)处理;重要的铝质结构件的被粘表面,需用阳极氧化法处理;2)氟塑料等难粘材料表面,可采用化学溶液侵蚀法、辐射接枝、等离子法处理、火焰处理等。
c、影响粘接强度的因素:胶粘剂分子结构及粘接条件胶粘剂分子如果可以与被粘物质形成化学键或氢键会提高粘接强度;胶粘剂分子若能向被粘物扩散也可以提高粘接强度。
提高温度,粘接物表面适度的粗糙度有利于提高粘接强度;粘附层不宜过厚,否则易产生缺陷和裂纹;被粘物与胶粘剂的热膨胀系数不宜过大,否则易产生较大的内应力。
5、被粘物材料的性质特点(1)金属:表面氧化膜处理后,容易胶接;线膨胀系数相差大;胶接部位因水作用易产生电化学腐蚀。
(2)橡胶、塑料:极性越大,胶接效果越好。
表面往往有脱模剂或其它游离出的助剂,妨碍胶接效果。
(3)木材:属多孔材料,易吸潮,引起尺寸变化,可能因此产生应力集中。
抛光比表面粗糙的木材胶接性能好。
(4)玻璃:微观表面是凹凸不平,胶粘剂湿润性要好;sio-表面层易吸附水;玻璃极性强,极性胶粘剂易与表面发生氢键结合,形成牢固粘接。
玻璃易脆裂而且又透明。
6、选择胶粘剂的因素(1)被粘物材料的种类、性质、大小和硬度;(2)被粘物的形状结构和工艺条件(致密/多孔,新/旧表面,形状复杂);(3)胶接件使用环境(承受的负荷和形式,温湿度,酸碱,光照,气体,耐久性);一般热固性胶黏剂强度较高。
(4)特殊要求如导电、导热、耐高温和耐低温;(5)成本(低档/尖端产品,强度件/功能件,机械化)7、胶结破坏:①被粘物破坏:粘接强度大于被粘物强度;②内聚破坏:胶黏剂层破坏,胶粘内聚能低;③界面破坏(粘附破坏):被粘物与胶粘剂的界面(胶粘界面完整脱离),粘接强度决定于粘附力;④混合破坏:既有内聚破坏又有界面破坏。
(P19 图)思考题:1. 胶黏剂的固化或硬化方式。
2. 形成胶接的条件。
a、润湿:一般要将被粘物表面的空气、或者水蒸气等气体排除,使胶粘剂液体和被胶接材接触,即将气—固界面转换成液—固界面。
胶粘剂分子与被胶接材分子接触满足形成分子间相互作用的距离。
b、界面扩散:胶黏剂分子或分子链段与处于熔融或表面溶胀状态的被粘聚合物表面接触时,分子之间会产生跨界扩散,界面会变成模糊的弥散状,两种分子产生互穿的缠结。
c、形成胶结键:胶黏剂润湿被粘物并发生扩散,当分子间的距离达到0.5nm以下时,会生成次价键。
如表面发生化学反应,则生成化学键。
3. 如何判断润湿性?一般要将被粘物表面的空气、或者水蒸气等气体排除,使胶粘剂液体和被胶接材接触,即将气—固界面转换成液—固界面,这种现象叫做润湿,其润湿能力叫做润湿性。
胶黏剂的润湿性可用接触角判断(1)接触角(润湿角)习惯上将液体在固体表面的接触角θ= 90º时定为润湿与否的分界点。
θ>90º为不润湿,θ<90º为润湿,接触角θ越小,润湿性能越好。
4.几个概念(1)固化:胶黏剂通过化学反应(聚合、交联等)获得并提高胶接强度等性能的过程。
(2)硬化:胶黏剂通过化学反应或物理作用获得并提高胶接强度、内聚强度等性能的过程。
(3)贮存期;在规定条件下,胶黏剂仍能保持其操作性能和规定强度的最长存放时间。
(4)适用期:配制后的胶黏剂能维持其可用性能的时间。
同义词:使用期。
(5)内聚破坏:胶黏剂或被粘物中发生的目视可见的破坏现象。
(6)黏附破坏:胶黏剂和被粘物界处发生的目视可见的破坏现象。
第二章环氧树脂胶黏剂1、简介:环氧树脂是指分子中含有二个或二个以上环氧基并在适当化学助剂如固化剂存在下能形成三维交联结构的化合物之总称。
是一种胶接性能好、耐腐蚀,且电绝缘性能和机械强度都很高的热固性树脂。
具有许多优良的性能,对金属和非金属都有很好的胶接效果,环氧树脂有“万能胶”之称。
为什么叫万能胶:a环氧基和羟基赋予树脂反应性,使树脂固化物具有很强的内聚力和胶接力;b 醚键和羟基是极性基团,有助于提高浸润性和黏附力;c 醚键和C-C键使大分子具有柔韧性;d 苯环赋予聚合物以耐热性和刚性。
2、概述:a. 环氧树脂胶黏剂的特性(1)胶接力强、机械强度高;(2)固化过程中收缩率小;(3)可室温固化,也可高温固化;(4)使用温度范围大,-60~150 ℃。
b、组成:主要由环氧树脂和固化剂两大部分组成。
为改善某些性能,还加入稀释剂、促进剂、偶联剂、填料等。
c、分类(1)缩水甘油醚类(2)缩水甘油酯类(3)缩水甘油胺类(4)脂肪族环氧化合物(5)脂环族环氧化合物(6)混合型环氧树脂3、双酚A型环氧树脂合成原理:(1)在碱催化下,环氧氯丙烷的环氧基与双酚A酚羟基反应,生成端基为氯化羟基化合物——开环反应(2)在氢氧化钠作用下,脱HCl形成环氧基——闭环反应(3)新生成的环氧基再与双酚A酚羟基反应生成端羟基化合物——开环反应(4)端羟基化合物与环氧氯丙烷作用,生成端氯化羟基化合物--开环反应(5)与NaOH反应,脱HCl再形成环氧基——闭环反应双酚A型环氧树脂大分子结构具有以下特征(1)大分子的两端是反应能力很强的环氧基;(2)分子主链上有许多醚键,是一种线型聚醚结构;(3)n 值较大的树脂分子链上有规律地、相距较远地出现许多仲羟基,可以看成是一种长链多元醇;(4)主链上还有大量苯环、次甲基和异丙基。
4、固化剂环氧树脂本身是热塑性线型结构的化合物,不能直接作胶黏剂使用,必须加入固化剂并在一定条件下进行固化交联反应,生成不溶(熔)体型网状结构,才有实际应用价值。
因此,固化剂是环氧树脂胶黏剂必不可少的组分。
A、胺类固化剂:胺类固化剂包括脂肪族胺类、芳香族胺类和改性胺类,是环氧树脂最常用的一类固化剂。
脂肪族胺类如乙二胺、二乙烯三胺等,由于具有能在常温下固化、固化速度快、粘度低、使用方便等优点,所以在固化剂中使用较为普遍。
芳香族胺类如间苯二胺等。
由于分子中存在很稳定的苯环,固化后的环氧树脂耐热性较好。
与脂肪族类相比,在同样条件下固化,其热变性温度可提高40~60℃。
固化原理:以伯胺为例,与环氧树脂的反应为:1.伯胺与环氧基反应生成仲胺并产生一个羟基。
2.仲胺与环氧基反应生成叔胺并产生另一个羟基。
3.新生成的羟基与环氧基反应参与交联结构的形成。
B、酸酐类固化剂:固化后树脂有较好的机械性能和耐热性,但由于固化后树脂中含有酯键,容易受碱侵蚀。
酸酐固化时放热量低,适用期长,但必须在较高温度下烘烤才能完全固化。
机理:酸酐与环氧树脂反应速度非常缓慢,很少单独使用。
常加入含羟基化合物或叔胺类化合物作促进剂,加快固化反应进行。
(1)酸酐与环氧树脂反应速度非常缓慢,很少单独使用。