《第八章_胶黏剂及胶黏作用.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第八章_胶黏剂及胶黏作用.ppt（60页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第八章第八章 胶胶粘粘剂及胶粘作用剂及胶粘作用8.1 8.1 概概 述述填充于两个物件之间将其连接在一起并具填充于两个物件之间将其连接在一起并具有足够强度的一类物质称为有足够强度的一类物质称为胶黏剂胶黏剂、粘合剂，、粘合剂，简称为简称为胶胶。胶接（粘合、粘接、胶结、胶粘）是指胶接（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，可密封，技术，具有应力分布连续，重量轻，可密封，多数工艺温度低等特点多数工艺温度低等特点。胶粘剂又称为胶接剂、粘接（黏结）剂。胶粘剂又称为胶接剂、粘接（黏结）剂。除焊、钉、铆、镙、嵌
2、接之外，凡能使除焊、钉、铆、镙、嵌接之外，凡能使两物体通过粘接作用连接在一起，并能满足两物体通过粘接作用连接在一起，并能满足一定物理、化学性能要求的物质称一定物理、化学性能要求的物质称胶粘剂胶粘剂或粘合剂或粘合剂。被粘物被粘物 胶层胶层粘接接头粘接接头 两千年前两千年前的秦的秦朝用朝用糯米浆糯米浆与与石灰石灰作砂浆粘合长城的作砂浆粘合长城的基石，使万里长城基石，使万里长城成为中华民族伟大成为中华民族伟大文明的象征之一。文明的象征之一。粘合剂是一种靠界面作用（化学力、物粘合剂是一种靠界面作用（化学力、物理力），把各种材料（纸、布、皮革、木、理力），把各种材料（纸、布、皮革、木、金属、玻璃、橡皮或
3、塑料等）牢固地粘结在金属、玻璃、橡皮或塑料等）牢固地粘结在一起的物质，也称一起的物质，也称胶接剂或胶粘剂胶接剂或胶粘剂，简称胶。如粘纸用的浆糊，粘金属用的环氧胶，补车带的氯丁胶等。秦俑博物馆中出土的大型彩绘秦俑博物馆中出土的大型彩绘铜车马铜车马的制造的制造中，用了磷酸盐无机胶黏剂中，用了磷酸盐无机胶黏剂。东汉时期用糯米浆糊制成棺木密封胶，配东汉时期用糯米浆糊制成棺木密封胶，配以防腐剂，使以防腐剂，使马王堆马王堆古尸出土时肌肉及关古尸出土时肌肉及关节仍有弹性节仍有弹性,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，开创到上世纪初，合成酚醛树脂的发明，开创了胶黏剂
4、的现代发展史。目前，与三大合了胶黏剂的现代发展史。目前，与三大合成高分子材料的产量比较，胶黏剂只占成高分子材料的产量比较，胶黏剂只占第第五位五位，但年增长速度则居，但年增长速度则居第一位第一位。使用温度使用温度-40-150-40-150 C C适用于钢窗适用于钢窗,铝门铝门窗与玻璃粘贴密封窗与玻璃粘贴密封;以及保温以及保温,隔热等隔热等箱体接缝的密封使用箱体接缝的密封使用.使用温度使用温度-40-90-40-90 C C适用于钢窗适用于钢窗,铝及建铝及建筑方面的密封补漏筑方面的密封补漏.门窗与玻璃粘贴密门窗与玻璃粘贴密封封;以及屋顶楼层裂纹以及屋顶楼层裂纹 随随着着科科学学技技术术的的发发展
5、展,目目前前不不同同行行业业对对胶胶黏黏剂剂及及粘粘接接技技术术的的要要求求越越来来越越高高。20122012年年世世界界胶胶黏黏剂剂总总需需求求量量为为17001700万万吨吨，预预测测20202020年将达年将达25002500万吨万吨。我我国国目目前前已已有有12001200多多家家企企业业，品品种种牌牌号号30003000多多个个，胶胶黏黏剂剂生生产产能能力力300300万万。其其中中产产量量最最大大的的仍仍然然是是三三醛醛胶胶(酚酚醛醛、脲脲醛醛和和三三聚聚氰氰胺胺甲甲醛醛)和和乳乳液液型型胶胶，二二者者分分别别占占总总产产量的量的45.2%45.2%和和29.2%29.2%。从从市
6、市场场应应用用看看，建建筑筑业业用用量量最最大大，约约占占总总胶胶量量51.8%51.8%，其其次次是是纸纸包包装装业业，约约占占总总胶胶量的量的12.6%12.6%，第三是，第三是制鞋业制鞋业，约占，约占9.0%9.0%。木木材材胶胶黏黏剂剂用用量量日日益益扩扩大大增增多多，全全世世界界木木材材胶胶黏黏剂剂产产量量占占胶胶黏黏剂剂总总产产量量的的3/43/4，如如美美国国约约60%60%的的合合成成胶胶黏黏剂剂用用于于木木材材加加工工业业，俄俄罗罗斯斯为为79%79%，日日本本为为75%75%，在在我我国国60%60%70%70%的胶黏剂也用于木材加工业。的胶黏剂也用于木材加工业。1 1、按
7、化学组成、按化学组成合成胶合成胶天然胶天然胶合成树脂型合成树脂型合成橡胶型合成橡胶型复合型复合型动物胶动物胶植物胶植物胶矿物胶矿物胶热塑性树脂热塑性树脂热固性树脂热固性树脂无机胶无机胶有机胶有机胶8.1.1 8.1.1 胶粘剂的分类胶粘剂的分类通用胶通用胶特种胶特种胶金金属属、塑塑料料、织织物物、纸纸品品、制制鞋鞋、木木工工、建建筑筑、汽汽车车、飞飞机机、电电子子原原件件等等用胶。用胶。导导电电胶胶、导导磁磁胶胶、耐耐高高温温胶胶、减减振振胶胶、半半导导体体胶胶、牙牙科科用用胶胶、外外科科用用胶等。胶等。2 2、按用途、按用途3、按胶接强度、按胶接强度结构胶粘剂结构胶粘剂非结构胶粘剂非结构胶粘
8、剂用于受力结构件的连接、能够长期承用于受力结构件的连接、能够长期承受规定应力和环境作用的胶粘剂。环受规定应力和环境作用的胶粘剂。环氧树脂、酚醛树脂、用于飞机结构部氧树脂、酚醛树脂、用于飞机结构部件粘接的环氧丁腈型胶粘剂。件粘接的环氧丁腈型胶粘剂。适用于非受力结构胶接的胶粘剂。适用于非受力结构胶接的胶粘剂。如热塑性树脂、合成橡胶胶粘剂等如热塑性树脂、合成橡胶胶粘剂等4 4、按胶的形态、按胶的形态溶液型：酚醛、环氧胶等溶液型：酚醛、环氧胶等乳液型：白乳胶、丁苯胶乳乳液型：白乳胶、丁苯胶乳膏状、糊状型：密封胶膏状、糊状型：密封胶固体型（粉状、粒状、块状）：热熔胶固体型（粉状、粒状、块状）：热熔胶膜状
9、、带状型：不干胶膜状、带状型：不干胶水溶液型、溶液型、乳液（胶乳）型、水溶液型、溶液型、乳液（胶乳）型、无溶剂型、固态型、膏状或糊状。无溶剂型、固态型、膏状或糊状。5 5、按固化方式、按固化方式溶剂挥发型：溶剂挥发型：PVAcPVAc、丁苯橡胶、丁苯橡胶反应固化型：室温或加热反应后固化，反应固化型：室温或加热反应后固化，酚醛、环氧等。酚醛、环氧等。热熔冷硬化：将固体胶粘剂加热熔融后粘热熔冷硬化：将固体胶粘剂加热熔融后粘 结，冷却固化。结，冷却固化。EVAEVA热熔胶。热熔胶。压敏粘接：压敏胶带压敏粘接：压敏胶带辐射固化：紫外光固化胶辐射固化：紫外光固化胶8.1.2 8.1.2 胶粘剂的组成胶粘
10、剂的组成 胶粘通常是多组分的复配物，因为它除胶粘通常是多组分的复配物，因为它除起基本粘接作用外，有时还要满足特定的物起基本粘接作用外，有时还要满足特定的物理化学特性，所以胶粘剂配方还需加入其他理化学特性，所以胶粘剂配方还需加入其他辅助组分以达到胶粘的性能要求。辅助组分以达到胶粘的性能要求。1.基料基料/粘结料粘结料2.填料填料3.溶剂或稀释剂溶剂或稀释剂4.助剂助剂1 1、基料、基料/粘结料粘结料定义定义：起粘结作用并赋予机械强度的主要成分。：起粘结作用并赋予机械强度的主要成分。种类种类：合成或天然树脂、合成橡胶、无机物等。：合成或天然树脂、合成橡胶、无机物等。聚合物的分子量和分子量分布、流变
11、性、极性、聚合物的分子量和分子量分布、流变性、极性、结晶性等影响胶粘剂的胶接强度。结晶性等影响胶粘剂的胶接强度。2 2、填料、填料作用：作用：降低热膨胀系数和固化收缩率，降低热膨胀系数和固化收缩率，提高胶层形状提高胶层形状的稳定性的稳定性提高内聚力、冲击韧性和耐热性提高内聚力、冲击韧性和耐热性改善胶粘剂的流动性和调节粘度改善胶粘剂的流动性和调节粘度胶粘剂常用填料胶粘剂常用填料3 3、溶剂或稀释剂、溶剂或稀释剂作用作用l调节胶粘剂的粘度、便于施工、延长使用期调节胶粘剂的粘度、便于施工、延长使用期l提高胶的流平性提高胶的流平性l增加胶的润湿性和渗透力、避免胶层厚薄不增加胶的润湿性和渗透力、避免胶层
12、厚薄不均均稀释剂也称溶剂，主要对胶粘剂起稀释分散、降低粘稀释剂也称溶剂，主要对胶粘剂起稀释分散、降低粘度的作用，使其便于施工，并能增加胶粘剂与被胶粘度的作用，使其便于施工，并能增加胶粘剂与被胶粘材料的浸润能力，以及延长胶粘剂的使用寿命。材料的浸润能力，以及延长胶粘剂的使用寿命。4 4、助剂、助剂固化剂固化剂-直接参与化学反应，使低分子量聚直接参与化学反应，使低分子量聚合物或线形聚合物交联反应固化成网状体型结构，合物或线形聚合物交联反应固化成网状体型结构，成为不溶不熔胶层的物质。成为不溶不熔胶层的物质。例如：环氧树脂的固化剂。例如：环氧树脂的固化剂。固化剂是促使粘结料进行化学反应，固化剂是促使粘
13、结料进行化学反应，加快加快胶粘剂固胶粘剂固化产生胶结强度的一种物质，常用的有胺类或酸酐化产生胶结强度的一种物质，常用的有胺类或酸酐类固化剂等。类固化剂等。增塑增塑剂剂 凡凡添添加加到到聚聚合合物物体体系系中中，能能使使聚聚合合物物体系增加塑性的物质可称之为增塑剂。体系增加塑性的物质可称之为增塑剂。增韧增韧剂剂 作用作用改进胶粘剂的脆性改进胶粘剂的脆性提高胶层抗冲击强度和伸长率提高胶层抗冲击强度和伸长率提高柔韧性和耐低温性等提高柔韧性和耐低温性等常用增韧剂：聚酰胺树脂、不饱和聚酯树脂等。常用增韧剂：聚酰胺树脂、不饱和聚酯树脂等。偶联剂偶联剂常用偶联剂：有机聚硅氧烷偶联剂。常用偶联剂：有机聚硅氧烷
14、偶联剂。偶联剂偶联剂偶联剂作用机理：偶联剂作用机理：分子同时具有极性和非极性部分，同时与极分子同时具有极性和非极性部分，同时与极性和非极性物质产生结合力，增加粘接材料与胶性和非极性物质产生结合力，增加粘接材料与胶粘剂之间的粘接力、提高耐水、耐热等性能。粘剂之间的粘接力、提高耐水、耐热等性能。环氧树脂胶粘剂环氧树脂胶粘剂（万能胶）（万能胶）试剂试剂用量用量,g,g作用作用A A组分组分E51E51环氧树脂环氧树脂1010基料基料石英粉石英粉0.20.2填料填料乙二醇单丁醚乙二醇单丁醚适量适量溶剂或稀释剂溶剂或稀释剂邻苯二甲酸二丁酯邻苯二甲酸二丁酯1 1增塑剂增塑剂B B组分组分三乙烯四胺三乙烯四
15、胺按公式计算按公式计算固化剂固化剂胶接过程胶接过程胶粘剂对被粘物胶粘剂对被粘物表面的润湿表面的润湿胶粘剂分子向被粘物体表面胶粘剂分子向被粘物体表面移动、扩移动、扩散和渗透散和渗透胶粘剂与被粘材料形成物理、化学和胶粘剂与被粘材料形成物理、化学和机械结合的机械结合的粘合力粘合力8.2 8.2 胶粘理论胶粘理论 胶接作用是胶粘剂分子与被胶接物分子胶接作用是胶粘剂分子与被胶接物分子界面发生界面发生吸附吸附作用（物理吸附和化学吸附）作用（物理吸附和化学吸附）特点：特点：1.1.范德华力和氢键力范德华力和氢键力2.2.具有热力学平衡具有热力学平衡3.3.根据胶接功可计算胶接强度根据胶接功可计算胶接强度4.
16、4.润湿润湿影响胶接强度影响胶接强度8.2.1 8.2.1 吸附理论吸附理论8.2.2 8.2.2 化学键理论化学键理论化学键理论认为粘合剂与被粘合物之间除存化学键理论认为粘合剂与被粘合物之间除存在在范德华力范德华力外，有时还可形成外，有时还可形成化学键化学键。化学键的。化学键的键能比分子间的作用大的多，对提键能比分子间的作用大的多，对提高高胶接强度和胶接强度和改善改善耐久性耐久性都具有重要意义。都具有重要意义。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。8.2.3 8.2.3 弱电层理论弱电层理论当液
17、体胶黏剂不能很好的润湿被粘体表面时，当液体胶黏剂不能很好的润湿被粘体表面时，空气泡留在空隙中而形成弱区。空气泡留在空隙中而形成弱区。所含杂质溶于熔融态胶黏剂，不溶于固化后所含杂质溶于熔融态胶黏剂，不溶于固化后的胶黏剂，产生新相，产生弱电层。的胶黏剂，产生新相，产生弱电层。8.2.4 8.2.4 扩散理论扩散理论观点：观点：胶粘剂和被粘物分子通过相互扩散而胶粘剂和被粘物分子通过相互扩散而 形成牢固接头。形成牢固接头。特点：特点：1.1.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，胶接温度，胶接压力，胶层厚度有关系。力，胶层厚度有关系。2.2.胶粘剂分子量高不利扩散。胶粘剂分子量高不利
18、扩散。3.3.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，侧基减少，有利分子扩散，强度也有增加。子扩散，强度也有增加。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。8.2.5 8.2.5 静电理论静电理论该理论认为：将被胶接材料和固化的胶粘剂该理论认为：将被胶接材料和固化的胶粘剂层理想化为层理想化为电容器电容器，在胶接接头中存在，在胶接接头中存在双电双电层层，胶接力来自双电层的，胶接力来自双电层的静电引力静电引力。成功地解释了成功地解释了粘附功粘附功与与剥离速度剥离速度有关的实验有关的实验事实事实特点特点该理论认为，粘合剂该理论认为，粘合剂浸透浸透到被粘物
19、表面的到被粘物表面的空隙空隙中，固化后就象许多小钩和椎头似地把中，固化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，这粘合剂和被粘物发生纯机械咬和与镶嵌，这种细微的机械结合对多孔性表面更为显著种细微的机械结合对多孔性表面更为显著 。特点：特点：机械连接力和摩擦力有关。机械连接力和摩擦力有关。缺点：缺点：对对非多孔非多孔材料黏结无法解释材料黏结无法解释。8.2.6 8.2.6 机械结合理论机械结合理论 胶接过程是一个复杂的过程，以上几种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，又都存在有胶接理论即有实验事实作依据，又都存在有局限性。局限性。胶接效果是主价力、次
20、价力、静电引力胶接效果是主价力、次价力、静电引力和机械作用力等和机械作用力等综合作用综合作用的结果。的结果。总结总结概概 述述填充于两个物件之间将其连接在一起并具填充于两个物件之间将其连接在一起并具有足够强度的一类物质称为有足够强度的一类物质称为胶黏剂胶黏剂、粘合剂，、粘合剂，简称为简称为胶胶。胶接（粘合、粘接、胶结、胶粘）是指胶接（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，可密封，技术，具有应力分布连续，重量轻，可密封，多数工艺温度低等特点多数工艺温度低等特点。8.1.2 8.1.2 胶粘剂的组成胶
21、粘剂的组成 胶粘通常是多组分的复配物，因为它除胶粘通常是多组分的复配物，因为它除起基本粘接作用外，有时还要满足特定的物起基本粘接作用外，有时还要满足特定的物理化学特性，所以胶粘剂配方还需加入其他理化学特性，所以胶粘剂配方还需加入其他辅助组分以达到胶粘的性能要求。辅助组分以达到胶粘的性能要求。1.基料基料/粘结料粘结料2.填料填料3.溶剂或稀释剂溶剂或稀释剂4.助剂助剂胶接过程胶接过程胶粘剂对被粘物胶粘剂对被粘物表面的润湿表面的润湿胶粘剂分子向被粘物体表面胶粘剂分子向被粘物体表面移动、扩移动、扩散和渗透散和渗透胶粘剂与被粘材料形成物理、化学和胶粘剂与被粘材料形成物理、化学和机械结合的机械结合的粘
22、合力粘合力8.2 8.2 胶粘理论胶粘理论8.3 8.3 影响胶粘及其强度的因素影响胶粘及其强度的因素 胶接破坏时出现三种不同情况：胶接破坏时出现三种不同情况：界面破坏：界面破坏：胶粘剂层全部与粘体表面分胶粘剂层全部与粘体表面分开（胶粘界面完整脱离）；开（胶粘界面完整脱离）；内聚力破坏：内聚力破坏：破坏发生在胶粘剂或被粘破坏发生在胶粘剂或被粘体本身，而不在胶粘界面间；体本身，而不在胶粘界面间；混合破坏：混合破坏：被粘物和胶粘剂层本身都有被粘物和胶粘剂层本身都有部分破坏。部分破坏。胶接过程是一个复杂的过程，以上几种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，又都存在有胶接理论即
23、有实验事实作依据，又都存在有局限性。局限性。胶接效果是主价力、次价力、静电引力胶接效果是主价力、次价力、静电引力和机械作用力等和机械作用力等综合作用综合作用的结果。的结果。总结总结8.3.1.8.3.1.聚合物分子结构与胶粘强度聚合物分子结构与胶粘强度 高聚物分子的化学结构，以及聚集态都强高聚物分子的化学结构，以及聚集态都强烈地影响胶接强度，研究胶粘剂烈地影响胶接强度，研究胶粘剂基料的分子基料的分子结构结构，对设计、合成和选用胶粘剂都十分重，对设计、合成和选用胶粘剂都十分重要。要。高聚物含有反应性基团对胶粘及其强度的影响高聚物含有反应性基团对胶粘及其强度的影响 聚合物聚合物粘料与被粘物通过离子
24、键、共价键或粘料与被粘物通过离子键、共价键或螯合键结合具有很大作用力，从而在合成聚合螯合键结合具有很大作用力，从而在合成聚合物时希望引入具有反应能力的基团物时希望引入具有反应能力的基团，或者在胶，或者在胶粘剂配方中加入一些能与界面反应的助剂（如粘剂配方中加入一些能与界面反应的助剂（如偶联剂）。偶联剂）。高聚物极性对粘接强度影响高聚物极性对粘接强度影响 就一些不容易发生反应的极性基团，就一些不容易发生反应的极性基团，通过范德华引力和生成氢键，既可以增通过范德华引力和生成氢键，既可以增加聚合物基料本身的内聚力，也可以与加聚合物基料本身的内聚力，也可以与被胶粘的极性表面在充分润湿条件下产被胶粘的极性
25、表面在充分润湿条件下产生很强的作用力。生很强的作用力。聚合物分子量和分子量分布的影响聚合物分子量和分子量分布的影响 聚合物的分子量对聚合物一系列性能聚合物的分子量对聚合物一系列性能起决定性的作用，这对粘合剂的胶接性能起决定性的作用，这对粘合剂的胶接性能的影响也不例外。的影响也不例外。高聚物主链的刚性或柔性影响胶粘性高聚物主链的刚性或柔性影响胶粘性 胶粘剂分子链的柔性较大，流动性足以胶粘剂分子链的柔性较大，流动性足以与这凹凸不平的表面贴紧接触，发挥增大胶与这凹凸不平的表面贴紧接触，发挥增大胶接表面积的作用，即相应提高胶粘能力。接表面积的作用，即相应提高胶粘能力。聚合物侧链化学结构的影响聚合物侧链
26、化学结构的影响侧链极性侧链极性 侧链基团体积的大小侧链基团体积的大小侧链长短侧链长短聚合物的交联及交联度影响聚合物的交联及交联度影响 在胶接系统中，在胶接系统中，交联剂的用量有最佳值，交联剂的用量有最佳值，往往胶粘剂本身交联达到最佳物理机械性能往往胶粘剂本身交联达到最佳物理机械性能时，并不一定是胶接强度的最佳值。时，并不一定是胶接强度的最佳值。随交联随交联剂用量增多，胶接系统的胶结强度同高聚物剂用量增多，胶接系统的胶结强度同高聚物本身物理机械性能变化一样，也出现最大值。本身物理机械性能变化一样，也出现最大值。只是交联剂最佳用量值与高聚物本身所需的只是交联剂最佳用量值与高聚物本身所需的不同。所以
27、不同。所以在使用交联剂和选用交联反应条在使用交联剂和选用交联反应条件（如温度）应由最佳胶结强度又不影响内件（如温度）应由最佳胶结强度又不影响内聚能破坏时的交联剂用量及反应条件来确定聚能破坏时的交联剂用量及反应条件来确定。聚合物基料的结晶影响胶接聚合物基料的结晶影响胶接 结晶作用对于聚合物粘接性能有密切关系结晶作用对于聚合物粘接性能有密切关系，尤其是在玻璃化温度到熔点之间的温度区间内尤其是在玻璃化温度到熔点之间的温度区间内有很大影响。有很大影响。结晶性对粘接性能的影响决定于结晶性对粘接性能的影响决定于其结晶度、晶体大小及结构。其结晶度、晶体大小及结构。聚合物胶粘基料与被粘物的相容性聚合物胶粘基料
28、与被粘物的相容性 聚合物在高弹态下，扩散因素对胶粘起聚合物在高弹态下，扩散因素对胶粘起重要作用，在重要作用，在无化学反应条件时，还可能起无化学反应条件时，还可能起决定性作用决定性作用。8.3.2.8.3.2.胶粘表面对胶接的影响（胶粘表面对胶接的影响（P349P349）表面处理的方法表面处理的方法归纳起来有两类：第第一类一类为被粘物表面清洁去污、打毛，使胶为被粘物表面清洁去污、打毛，使胶接面粗糙，清除灰尘，用溶剂脱除污染油接面粗糙，清除灰尘，用溶剂脱除污染油酯，干燥去除水分，酸蚀除去氧化膜等。酯，干燥去除水分，酸蚀除去氧化膜等。第二类方法第二类方法是对被粘体表面进行是对被粘体表面进行化学处理化
29、学处理，表面活化是以增加被粘表面上能与胶粘剂表面活化是以增加被粘表面上能与胶粘剂起化学反应的相应基团，来强化界面间的起化学反应的相应基团，来强化界面间的化学反应以增加化学键合；有时表面氧化化学反应以增加化学键合；有时表面氧化或预涂以阻慢（止）胶粘剂与被粘物之间或预涂以阻慢（止）胶粘剂与被粘物之间有害反应。有害反应。8.3.3.8.3.3.内应力、温度与压力对胶粘强度的影响内应力、温度与压力对胶粘强度的影响胶接体系的内应力胶接体系的内应力胶粘剂配方及其胶接工艺产生内应力胶粘剂配方及其胶接工艺产生内应力 热应力的影响热应力的影响。热应力是温度变化时，被粘体。热应力是温度变化时，被粘体和胶粘层受热后
30、，其线性膨胀系数之差别所引起的和胶粘层受热后，其线性膨胀系数之差别所引起的应力应力温度对胶粘及其强度的影响温度对胶粘及其强度的影响 温度温度在胶接过程影响在胶接过程影响化学键的生成、交联反应化学键的生成、交联反应的的进行；温度也影响胶粘剂及其增塑剂、增粘剂等进行；温度也影响胶粘剂及其增塑剂、增粘剂等分子助剂的分子助剂的扩散和润湿扩散和润湿；温度还关系到内应力的增；温度还关系到内应力的增加或减少以及聚合物松弛、蠕变过程。以上各方面加或减少以及聚合物松弛、蠕变过程。以上各方面无不对胶接体系的强度和耐久性有影响。无不对胶接体系的强度和耐久性有影响。压力影响胶接强度压力影响胶接强度 压力与胶结强度的关
31、系较复杂压力与胶结强度的关系较复杂，增，增大对聚合物的压力，如能增大塑性流动的大对聚合物的压力，如能增大塑性流动的话，则可增加接触。但有的聚合物在高压话，则可增加接触。但有的聚合物在高压下发生机械玻璃化，反而阻碍流变过程的下发生机械玻璃化，反而阻碍流变过程的发展，因而可能因压力增大，接触减少，发展，因而可能因压力增大，接触减少，胶结强度下降。胶结强度下降。8.4 8.4 影响胶接制件使用寿命的因素影响胶接制件使用寿命的因素 保持胶接制件胶接强度使用寿命，是胶粘剂能否保持胶接制件胶接强度使用寿命，是胶粘剂能否得到工业上应用的关键。得到工业上应用的关键。热氧化作用热氧化作用 温度升高，胶粘剂热氧化
32、加速，胶接强度降低的速度随之增快。温度升高，胶粘剂热氧化加速，胶接强度降低的速度随之增快。温度与水的影响温度与水的影响 水容易使胶粘层和界面间的酯、胺酯、胺及脲键水解，其水容易使胶粘层和界面间的酯、胺酯、胺及脲键水解，其中以酯键水解反应最快，某些聚胺酯和酐固化环氧中存在酯中以酯键水解反应最快，某些聚胺酯和酐固化环氧中存在酯键，故通常用胺固化的环氧耐水性比酐固化的高。键，故通常用胺固化的环氧耐水性比酐固化的高。户外大气暴露影响胶接耐久性户外大气暴露影响胶接耐久性 胶接系统在户外大气暴露时，热、氧、紫外线辐照、冷、胶接系统在户外大气暴露时，热、氧、紫外线辐照、冷、湿度以及污染气体等因素作用下，都会
33、使胶接强度发生变化，湿度以及污染气体等因素作用下，都会使胶接强度发生变化，情况十分复杂。情况十分复杂。环氧树脂胶粘剂环氧树脂胶粘剂俗称万能胶，可用于金属和非金属胶结俗称万能胶，可用于金属和非金属胶结环氧树脂：环氧树脂：分子中平均含有一个以上环氧基团的分子中平均含有一个以上环氧基团的聚合物聚合物CCO环氧树脂胶粘剂（俗称环氧树脂胶粘剂（俗称“万能胶万能胶”）品种很多，目前产量最大、使用最广的为品种很多，目前产量最大、使用最广的为双酚双酚A A醚型环氧树脂（国内牌号为醚型环氧树脂（国内牌号为E E型），型），是以二酚基丙烷和环氧烷在碱性条件下缩是以二酚基丙烷和环氧烷在碱性条件下缩聚而成，再加入适量
34、的固化剂，在一定条聚而成，再加入适量的固化剂，在一定条件下，固化成网状结构的固化物并将两种件下，固化成网状结构的固化物并将两种被粘物体牢牢粘结为一整体。被粘物体牢牢粘结为一整体。这类胶粘剂的主要特点如下：这类胶粘剂的主要特点如下：1 1）粘结强度高，与大多数材料具有优良的）粘结强度高，与大多数材料具有优良的粘附性；粘附性；2 2）可用不同固化剂在室温或加温条件下固）可用不同固化剂在室温或加温条件下固化；化；3 3）不含溶剂，能在接触压力下固化，反应）不含溶剂，能在接触压力下固化，反应过程中不放出小分子，收缩率小，仅为过程中不放出小分子，收缩率小，仅为1%2%1%2%；4 4）固化后产物具有良好
35、的耐腐蚀性、电绝）固化后产物具有良好的耐腐蚀性、电绝缘性、耐水性、耐油性等；缘性、耐水性、耐油性等；5 5）和其他高分子材料及填料的混溶性好，）和其他高分子材料及填料的混溶性好，便于改性。便于改性。环氧树脂胶粘剂品种及特点环氧树脂胶粘剂品种及特点 型号型号名称名称特点特点AHAH0303大理石粘结剂大理石粘结剂耐水、耐候、方便耐水、耐候、方便EEEE1 1高效耐水建筑胶高效耐水建筑胶耐热、不怕潮湿耐热、不怕潮湿EEEE2 2室外用界面粘合剂室外用界面粘合剂耐候、耐水、耐久耐候、耐水、耐久EEIEEI3 3建筑粘结剂建筑粘结剂SGSG792792建筑装修粘结剂建筑装修粘结剂WHWH1 1万能胶万
36、能胶耐热、油、水、耐腐蚀耐热、油、水、耐腐蚀-氰基丙烯酸酯胶粘剂氰基丙烯酸酯胶粘剂俗称快干胶或瞬干胶：俗称快干胶或瞬干胶：CNH2C=CCOOR很容易在水或弱碱的催化作用下进行阴离子很容易在水或弱碱的催化作用下进行阴离子型聚合；型聚合；酯基碳链越长，其韧性和耐水性越好，但胶酯基碳链越长，其韧性和耐水性越好，但胶结强度下降。结强度下降。这种胶的外观为无色透明胶体，是以聚乙烯这种胶的外观为无色透明胶体，是以聚乙烯醇与甲醛在酸性介质中进行缩合反应而得的一种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性胶体。透明水溶性胶体。（1 1）特性无臭、无毒、不燃、粘度小、）特性无臭、无毒、不燃、粘度小、
37、价格低廉、粘结性能好，其粘结强度价格低廉、粘结性能好，其粘结强度0.9MPa0.9MPa。（2 2）用途主要用于墙布、墙纸与墙面的）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。地面涂层胶料。聚乙烯醇缩甲醛聚乙烯醇缩甲醛(107(107胶胶)由聚乙烯醇与甲醛在酸性介质中缩聚反应后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再经氨基化而成成，它的外观为微黄色或无色透明，它的外观为微黄色或无色透明胶体。胶体。（1 1）特性无毒、无味、不燃，游离醛含）特性无毒、无味、不燃，游离醛含量低，施工中无刺激性气味。量低，
38、施工中无刺激性气味。（2 2）用途主要用于墙布、墙纸、瓷砖及）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、内外墙涂水泥制品等的粘贴，也可以作为地面、内外墙涂料的基料。料的基料。801801胶胶胶粘剂的环境污染问题胶粘剂的环境污染问题由于胶粘剂的组分或者溶剂的化学品多是有机化由于胶粘剂的组分或者溶剂的化学品多是有机化学物，对环境和劳动者的健康危害十分严重。对学物，对环境和劳动者的健康危害十分严重。对居住环境也产生影响，居室征候群的发生可能与居住环境也产生影响，居室征候群的发生可能与甲醛、甲苯、二甲苯或者增塑剂等挥发性有机物甲醛、甲苯、二甲苯或者增塑剂等挥发性有机物（VOCVO
39、C）有关。对人体健康的影响有：）有关。对人体健康的影响有：皮肤损害：皮肤损害：皮肤过敏，接触性皮炎；皮肤起皮肤过敏，接触性皮炎；皮肤起水疱；水疱；刺激作用：刺激作用：刺激眼睛、口、喉和鼻腔、呼吸刺激眼睛、口、喉和鼻腔、呼吸道；道；窒息：窒息：接触高浓度正己烷的工作场所，有发接触高浓度正己烷的工作场所，有发生窒息的可能性；生窒息的可能性；肺部疾患：肺部疾患：接触正在粘结的某些无机绝缘材料的接触正在粘结的某些无机绝缘材料的细尘或纤维有可能引起肺尘埃沉着病；长时间或细尘或纤维有可能引起肺尘埃沉着病；长时间或吸入高浓度的混合的芳香族溶剂和汽油蒸气，有吸入高浓度的混合的芳香族溶剂和汽油蒸气，有可能发生肺
40、水肿；吸入液态苯或者二甲苯，发生可能发生肺水肿；吸入液态苯或者二甲苯，发生肺水肿、化学局部急性肺炎和出血的机会增加；肺水肿、化学局部急性肺炎和出血的机会增加；胃肠功能失调：胃肠功能失调：神经系统影响：神经系统影响：吸入丙烯腈、环己烷、甲苯、二吸入丙烯腈、环己烷、甲苯、二甲苯、甲苯、1,1,1-1,1,1-三氯乙烷和三氯乙烯，会对中枢神三氯乙烷和三氯乙烯，会对中枢神经系统产生抑制，可能发生头痛、眩晕、动作失经系统产生抑制，可能发生头痛、眩晕、动作失调、麻木和昏迷；正己烷能引起多神经病变；调、麻木和昏迷；正己烷能引起多神经病变；生殖毒性：生殖毒性：接触有机卤溶剂的孕妇，可接触有机卤溶剂的孕妇，可能
41、发生自然流产或胎儿损害；能发生自然流产或胎儿损害；肝脏损害：肝脏损害：二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、氯乙烯可引起肝损害；氯乙烯可引起肝损害；心血管损害：心血管损害：二甲基甲酰胺能引起血压二甲基甲酰胺能引起血压升高；升高；造血系统损害：造血系统损害：苯引起白细胞减少，再苯引起白细胞减少，再生障碍性贫血，甚至白血病；生障碍性贫血，甚至白血病；致癌性：致癌性：已经证实苯致白血病；丙烯腈已经证实苯致白血病；丙烯腈和丙烯酸乙酯为可疑的人致癌物；丙烯酰胺、和丙烯酸乙酯为可疑的人致癌物；丙烯酰胺、氯仿、二硝基甲苯、表氯醇、六氯乙烷、二氯仿、二硝基甲苯、表氯醇、六氯乙烷、二氯甲烷、氯甲烷、2-2-硝基丙烷为动物致癌物。硝基丙烷为动物致癌物。