粘合劑原材料的種類及作用第1頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月膠黏劑的定義膠黏劑的定義：通過界面的粘附和物質的內聚等作用，能使兩種或兩種以上的制件或材料連接在一起的天然的或合成的、有機的或無機的一類物質，統(tǒng)稱為膠黏劑（adhesive）又叫粘合劑，習慣上稱為膠。（通過黏合作用。能使被粘物結合在一起的物質）粘結（粘合）：指兩個表面靠化學力、物理力或者兩者兼有的力使之結合在一起的狀態(tài)。膠黏劑首先必須在被粘物表面粘附，這是由于兩相之間產(chǎn)生粘合力，該力來源于次價鍵力或主價鍵力。內聚：即單一物質內部各粒子靠主價鍵力（包括離子鍵、共價鍵、配位鍵、金屬鍵等）、次價鍵力（包括范德華力、氫鍵）結合在一起的狀態(tài)。膠黏劑的內聚力與分子間力、相對分子質量、交聯(lián)程度、結晶和分子纏繞等因素有關。第2頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月膠黏劑的要求膠黏劑的要求：1：不論出于何種狀態(tài)，當涂布時都應呈液態(tài)2：對被粘結物表面能夠完全鋪展，充分潤濕3：必須能夠通過某種方式而使液體轉變?yōu)楣腆w或凝膠狀態(tài)，形成堅韌而穩(wěn)定的膠層4：固化后應有一定的強度。能夠可靠的連接，傳遞應力，抵抗破壞5：可耐0℃以上的溫度，并經(jīng)受一定時間的考驗第3頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月膠黏劑的分類

1：按照外觀分類

1.1：溶劑型

1.2：乳液型（水性）

1.3：膏狀或糊狀

1.4：固體型

1.5：膜狀型2：按照固化方式分水基蒸發(fā)型、溶劑揮發(fā)型、熱熔型、化學反應型、壓敏型第4頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月膠黏劑的基本組成

1膠黏劑的基本組成：膠黏劑的組分包括基料、固化劑、溶劑、增塑劑、填料、偶聯(lián)劑、交聯(lián)劑、促進劑、增韌劑、增粘劑、增稠劑、稀釋劑、防老劑、阻聚劑、阻燃劑、引發(fā)劑、光敏劑、消泡劑、防腐劑、穩(wěn)定劑、絡合劑、乳化劑。2基料的種類：基料是膠黏劑的主要成分、主劑或主體聚合物，起粘合作用。按照化學的成分的不同，基料的來源有無機化合物和有機化合物。有機化合物是高分子合成類的高分子基料。2.1常用的有機化合物熱固性合成樹脂：酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、氨基樹脂、聚氨酯樹脂、不飽和聚酯和丙烯酸樹脂。熱塑性合成樹脂：橡膠類基料、天然高分子材料、水性膠乳類基料橡膠類基料膠黏劑2.2膠黏劑基料的選擇原理根據(jù)膠黏劑應用的對象、應用的場合及應用的性能的選擇。同時分子基料的分子結構與粘結性能的關系甚為密切。1).高分子材料的極性有關2).高分子材料的結晶性能3).高分子材料的分子量第5頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月固化劑（硬化劑）1.固化劑（硬化劑）使基態(tài)原料通過化學反應，發(fā)生聚合、縮聚或交聯(lián)反應轉變?yōu)榫€性高聚物或者網(wǎng)狀高聚物，是膠接接頭具有力學強度和穩(wěn)定性的物質。2.固化劑的選擇：2.1：最好是液體的無毒、無色、無味的物質2.2：固化劑與被固化物反應要平穩(wěn)，放熱量少，以減少膠層的內聚力2.3：耐熱性，選用分子中具有反應基團較多的固化劑2.4：韌性，選用分子鏈較長的固化劑第6頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月膠黏劑溶劑

1.膠黏劑溶劑指能夠降低某些固體或者液體分子間力，而使被溶物質分散為分子或離子均一體系的液體，常用的溶劑為低粘度的液體物質。主要有脂肪烴、芳香烴、鹵代烴、酯類、醇類、酮類、酸類、醚類、萜烯烴、酰胺類和水類。但是多數(shù)的有機溶劑有一定的毒性、易燃性、易爆性、對環(huán)境有污染、對安全又隱患、對人體有危害。2.溶劑的作用：2.1聚合反應的介質：是反應緩和、溫度易于控制、2.2溶解基料：制備溶劑型膠黏劑2.3稀釋劑：稀釋膠黏劑使其達到一定的黏度，有利于濕潤、便于涂布2.4調節(jié)膠黏劑的揮發(fā)速度2.5防止凝膠，用來增加貯存穩(wěn)定性2.6粘結前的表面清潔處理劑2.7直接粘結，某些塑料2.8降低成本、提高效益第7頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月膠黏劑溶劑的選擇1.溶劑的選擇1.1極性選擇與基料極性相同或相近的溶劑（相似相容的原理）1.2溶解度參數(shù)（與極性有關）溶劑的溶解度參數(shù)和高分子基體的溶解度參數(shù)相近1.3溶劑的揮發(fā)性：選擇揮發(fā)度適當?shù)娜軇┗蚩炻旌系娜軇┤軇]發(fā)太快：膠液表面易成膜、膜下溶劑不易揮發(fā)；揮發(fā)是一個吸熱的過程，太快膠膜表面的溫度降低而凝結水汽，影響粘結質量溶劑揮發(fā)太慢：表干時間慢，影響工效1.4溶劑的選擇要考慮到價格、毒性和來源第8頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月軟化劑1.軟化劑的作用：軟化劑是SBS費用不可的組分，其作用是調節(jié)硬度，流動性，并降低成本，充油SBS可使配煉加工更容易。最常用的是環(huán)烷油，芳烴成色深、有毒、不能使用，石蠟油不能改善物性，還會導致噴出。國產(chǎn)克拉瑪依KN系列環(huán)保型環(huán)烷油（例如KN4010等）質量上乘。2.軟化劑的種類：按烴類組成分為石蠟基、環(huán)烷基、芳香基三類3.軟化劑的特點：3.1石蠟基橡膠油：抗氧化、光安定性好，但乳化性、相容性、低溫性相對較差；3.2環(huán)烷基橡膠油：兼具石蠟基、芳香基的優(yōu)點，乳化性、相容性適中，無污染、無毒性，適用范圍也比較廣。3.3芳香基橡膠油：相容性好，填充量大，價格低廉，所得橡膠產(chǎn)品強度高。但顏色深、毒性大、對環(huán)境污染大。第9頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月增塑劑1.增塑劑的定義是一種降低高分子化合物玻璃化溫度和熔融溫度，改善膠層脆性、增進熔融流動性的物質。2.增塑劑的作用：2.1屏散高分子化合物的活性基團，減弱分子間作用力，從而降低分子之間的相互作用2.2增加高分子化合物的熱性、延伸性和耐寒性，降低其內聚強度、彈性模量及耐熱性。3.增塑劑的選擇：3.1極性極性大小影響增塑劑與主體材料的相容性，其原理同溶劑作用。3.2持久性：由于滲出、遷移、揮發(fā)二損失影響膠的物理機械性能。選擇高沸點的或高分子量的增塑劑3.3分子量及狀態(tài)：分子量越高，粘結強度越好4.常用的增塑劑：鄰苯二甲酸酯、磷酸酯類、己二酸酯和癸二酸酯等第10頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月填料1.填料的定義在膠黏劑中不與基體起化學反應，但是可以改變其性能，降低成本的固體材料2.常用的填料分為有機填料和無機填料：有機填料：改善樹脂的脆性、吸濕性高、耐熱性能低無機填料：使膠的相對密度增加、脆性增加、但耐熱性、介質性能、收縮率等都會有所改善。3.填料的選擇：3.1：無活性與膠黏劑的其他組分不發(fā)生反應3.2：分散性好與基料有良好的潤濕性3.3：不含水分、有害物質、油脂，無吸濕性3.4：顆粒均勻。無毒3.5：來源廣泛、加工方便、價格低廉3.6：填料的密度與基料的密度不能相差太大3.7：用量適宜4.常用的填料：二氧化硅、碳酸鈣、碳酸鎂、鋁粉、酚醛樹脂等第11頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月偶聯(lián)劑

1.偶聯(lián)劑能同時與極性物質和非極性物質產(chǎn)生一定結合力的和化合物，其特點是分子中同時具有極性和非極性部分的物質。常用的偶聯(lián)劑有有機鉻偶聯(lián)劑、有機硅偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑。在膠黏劑中常用的是硅烷偶聯(lián)劑。2.偶聯(lián)劑的作用：2.1).增加主體樹脂本身的分子間的作用力，提高膠黏劑的內聚強度2).增加樹脂與被粘合物之間的結合，起了一定的架橋作用。不同的偶聯(lián)劑具有不同的反應基團，反應基團不同對粘結性能的影響也不同。第12頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月其他助劑助劑種類引發(fā)劑：在一定的條件下能分解產(chǎn)生自由基的物質，一般含有不飽和鍵的化合物中加入引發(fā)劑，常用的引發(fā)劑有過氧化二苯甲酰、過氧化環(huán)己酮、過氧化異丙苯、偶氮二異丁氰等促進劑（催化劑）：能夠降低引發(fā)劑的分解溫度或加速固化劑與樹脂橡膠反應的物質。防老劑：能延緩高分子化合物的老化的物質，對于高溫、暴曬下使用的膠黏劑由于容易老化變質，在配膠時加入防老劑增稠劑：粘度低的膠黏劑，增加使其粘度增加的物質阻聚劑和穩(wěn)定劑：阻止或延緩含有不飽和鍵的聚合物、單體在貯存過程中自行交聯(lián)的物質(對苯二酚)第13頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月改變膠黏劑性能的設計原則第14頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月粘結強度的改進設計1：選擇粘結力和內聚力都大的樹脂(環(huán)氧樹脂、聚氨酯)2：加入增韌劑、降低脆性、增加膠層韌性，減小內應力3：熱固性樹脂和熱塑性樹脂或橡膠并用，熱固性樹脂提供強力和耐熱元素，而熱塑性樹脂提供粘性和韌性元素。綜合結果會得到較高的粘結強度4：引入極性基團或加入相容性能好、極性大的樹脂，可提高橡膠型膠黏劑的粘結強度5：適當?shù)慕宦?lián)劑。6：添加適量適當?shù)奶盍稀⒔档褪湛s率，晶須或納米田納西奧效果極佳7：加入適當?shù)呐悸?lián)劑8：加入稀釋劑，降低粘度，增大濕潤性第15頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月耐熱性的改進設計

1：采用耐高溫性能好的樹脂或橡膠（酚醛樹脂、有機硅、氟橡膠、雜環(huán)聚合物）2：提高環(huán)的密度，3：增加交聯(lián)劑4：適當?shù)靥岣呓Y晶度5：使用耐高溫性能好的固化劑6：加入耐熱填料7：減少高溫氧化分解，加入抗氧劑8：添加硅烷偶聯(lián)劑第16頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月耐寒性的改進設計

1：選用耐寒性的聚合物，如聚氨酯2：加入增塑劑或增韌劑3：降低交聯(lián)度4：降低結晶性5：減少填料用量第17頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月耐溶劑性的改進設計

1：采用耐溶劑好的樹脂或橡膠2：增加交聯(lián)度3：適當增大填料的用量4：少用或者不用增塑劑5.5耐酸堿性的改進設計1：提高交聯(lián)度2：選用惰性填料3：提高填料的用量4：酯類增塑劑不耐酸第18頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月耐水性改性設計1：選用分子中含有-CN、-NH2、-OH、-COO-等基團少的聚合物吸水性低，不易被水解。2：增加膠黏劑基料的用量3：使用耐水性固化劑4：提高交聯(lián)密度5：所用填料為吸水性較小的品種6：加入偶聯(lián)劑，改善界面性質第19頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月耐老化性的改進設計

1：選用耐水性、耐