第六章 黏合剂
第六章 黏 合 剂
6.1概述 6.1.1胶黏剂发展简史 随着经济和科学的发展，胶黏剂在建筑、包装、汽 车、航、木材、石化、治金、机械、制鞋、纺织、医 疗、航空航天和人们日常生活中得到广泛应用，其发挥 的作用和产生的经济效益也越来越显著。 我国胶黏剂行业起步于20世纪50年代，进入20世纪 90年代后，胶黏剂行业取得了突飞猛进的发展，预计 2005年中国合成胶黏剂消费量将达到265万吨，年均增 长率将继续保持在8%~10%。国家已将新技术胶黏剂和 密封剂的研究开发列为精细化工行业的重点发展项目
6.1 概述 随着经济和科学的发展，胶黏剂在建筑、包装、汽 车、航船、木材、石化、治金、机械、制鞋、纺织、医 疗、航空航天和人们日常生活中得到广泛应用，其发挥 的作用和产生的经济效益也越来越显著。 我国胶黏剂行业起步于20世纪50年代，进入20世纪 90年代后，胶黏剂行业取得了突飞猛进的发展，预计 2005年中国合成胶黏剂消费量将达到265万吨，年均增 长率将继续保持在8%~10%。国家已将新技术胶黏剂和 密封剂的研究开发列为精细化工行业的重点发展项目。 6.1.1 胶黏剂发展简史
早期的胶黏剂是以天然物为原料的，而且大多是水溶性 的。但从20世纪以后，由于现代大工业的发展，天然胶黏 剂的产量或品上都不能满足要求，因而促使了合成胶黏剂 是的产生和不断发展。 合成树脂胶黏剂的生产是从Baekeland1909年发明工 业酚醛树脂开始的。1912年又出现了酚醛胶黏剂，大大的 降低了成本，而且提高了胶合板的耐久性和黏接强度。 在第二次世界大战期间，由于军事工业的需要，胶黏 剂也有相应的变化和发展，尤其在飞机的结构上的应用， 出现了“结构胶黏剂“。1941年由英国Aero公司发明的酚 醛-聚乙烯醇缩醛树脂混合型结构胶黏剂，1944年7月用于 战斗机翼的粘接，并获得成功
早期的胶黏剂是以天然物为原料的，而且大多是水溶性 的。但从20世纪以后，由于现代大工业的发展，天然胶黏 剂的产量或品上都不能满足要求，因而促使了合成胶黏剂 是的产生和不断发展。 合成树脂胶黏剂的生产是从Baekeland 1909年发明工 业酚醛树脂开始的。1912年又出现了酚醛胶黏剂，大大的 降低了成本，而且提高了胶合板的耐久性和黏接强度。 在第二次世界大战期间，由于军事工业的需要，胶黏 剂也有相应的变化和发展，尤其在飞机的结构上的应用， 出现了“结构胶黏剂“。1941年由英国Aero公司发明的酚 醛-聚乙烯醇缩醛树脂混合型结构胶黏剂，1944年7月用于 战斗机翼的粘接，并获得成功
50年代开始出现了环氧树脂胶黏剂，与其它胶黏剂 相比，具有强度高、种类多、适应性强的特点。 1957年，美国Eastman公司发明的氰基丙烯酸酯胶 黏剂，开创了瞬间粘接的新时期。 60年代开始出现了热熔胶黏剂。 70年代有了第二代丙烯酸酯胶黏剂。 80年代以后，胶黏剂的研究主要在原有品种上进行 改性、提高其性能、改善其操作性、开发适用涂布设备 和发展无损检测技术
50年代开始出现了环氧树脂胶黏剂，与其它胶黏剂 相比，具有强度高、种类多、适应性强的特点。 1957年，美国Eastman公司发明的氰基丙烯酸酯胶 黏剂，开创了瞬间粘接的新时期。 60年代开始出现了热熔胶黏剂。 70年代有了第二代丙烯酸酯胶黏剂。 80年代以后，胶黏剂的研究主要在原有品种上进行 改性、提高其性能、改善其操作性、开发适用涂布设备 和发展无损检测技术
我国胶黏剂的现状 2000年我国合成胶黏剂需求量约为240万吨，其中 汽车、电子、包装、建筑领域的应用有较大增长。有机硅、 聚氨酯、环氧树脂等高性能胶黏剂以及热熔胶、VAE乳液、 丙烯酸乳液等环保安全型胶黏剂有较大增长。如下表： 表1997年我国胶黏剂消费结构 用途 比例/% 用途 比例/% 建筑业 34 制鞋 7 木材加工 2 印刷装订 5 包装 8 汽车 2 纺织 8 其它
我国胶黏剂的现状 2000年我国合成胶黏剂需求量约为240万吨，其中 汽车、电子、包装、建筑领域的应用有较大增长。有机硅、 聚氨酯、环氧树脂等高性能胶黏剂以及热熔胶、VAE乳液、 丙烯酸乳液等环保安全型胶黏剂有较大增长。如下表： 表 1997 年我国胶黏剂消费结构 用途 比例／% 用途 比例／% 建筑业 34 制鞋 印刷装订 汽车 其它 木材加工 包装 纺织 2 8 8 7 5 2 4
6.1.2 胶黏剂的组成 胶黏剂通常是一种混合料，由基料、固化剂、填 料、增韧剂以及其他辅料配合而成。 基料 固化剂 填料 胶黏剂的组成 增物剂 稀释剂 其他辅剂
6.1.2 胶黏剂的组成 胶黏剂通常是一种混合料，由基料、固化剂、填 料、增韧剂以及其他辅料配合而成。 基料 胶黏剂的组成 稀释剂 填料 增物剂 固化剂 其他辅剂
天然聚合物：如天然橡胶、多糖类等 1、基料：是构成胶黏剂 的主要成分，可 合成聚合物：如合成树酯、合成橡胶等 分为三类 无机化合物：如硅酸盐类、磷酸盐类等 粘接接头的性能主要受基料的性能的影响，而 基料的流变性、极性、结晶性、分子量及分布又影 响着物理机械性能
天然聚合物:如天然橡胶、多糖类等 合成聚合物:如合成树酯、合成橡胶等 无机化合物:如硅酸盐类、磷酸盐类等 1、基料:是构成胶黏剂 的主要成分, 可 分为三类 粘接接头的性能主要受基料的性能的影响，而 基料的流变性、极性、结晶性、分子量及分布又影 响着物理机械性能
2、固化剂 固化剂亦称为硬化剂。其作用是使低分子聚合物或单 体化合物经化学反应生成高分子化合物；或使线型高分子 化合物交联成体型高分子化合物，从而使粘接具有一定的 机械强度和稳定性。固化剂的种类随基料品种不同而异 (如：脲醛胶黏剂选用乌洛托品或苯磺酸；环氧树酯胶黏 剂选用胺；酸酐或咪唑类等)。其在选择固化剂时要慎重， 用量要严格控制。 3、填料 填料：在胶黏剂组分中不与主体材料起化学反应，但可 以改变其性能，降低成本的固体材料叫填料
2、固化剂 固化剂亦称为硬化剂。其作用是使低分子聚合物或单 体化合物经化学反应生成高分子化合物；或使线型高分子 化合物交联成体型高分子化合物，从而使粘接具有一定的 机械强度和稳定性。固化剂的种类随基料品种不同而异 （如：脲醛胶黏剂选用乌洛托品或苯磺酸；环氧树酯胶黏 剂选用胺；酸酐或咪唑类等）。其在选择固化剂时要慎重， 用量要严格控制。 3、填料 填料：在胶黏剂组分中不与主体材料起化学反应，但可 以改变其性能，降低成本的固体材料叫填料
胶黏剂选择时一般应注意： ()无活性，与胶黏剂中其他组分不起化学反应。 (2)应符合胶黏剂的特殊性能要求，如耐热性或导电性等。 (3)易于分散且基料有良好的润湿性 (4)不含水分、有害气体和油脂，不易吸温等。 (⑤)具有一定粒度大小，且颗粒均匀，且无毒。 (6)来源广泛，加工方便，成本低廉。 (7)填料的密度与树脂的密度不能相差太大，否则易造成分 层。 (8)用量应适宜，过多胶太稠，不能保证填料都润湿到，操 作也困难。 (9)填料为加入使树脂具有填料的颜色
⑴无活性，与胶黏剂中其他组分不起化学反应。 ⑵应符合胶黏剂的特殊性能要求，如耐热性或导电性等。 ⑶易于分散且基料有良好的润湿性 ⑷不含水分、有害气体和油脂，不易吸温等。 ⑸具有一定粒度大小，且颗粒均匀，且无毒。 ⑹来源广泛，加工方便，成本低廉。 ⑺填料的密度与树脂的密度不能相差太大，否则易造成分 层。 ⑻用量应适宜，过多胶太稠，不能保证填料都润湿到，操 作也困难。 ⑼填料为加入使树脂具有填料的颜色。 胶黏剂选择时一般应注意：
4、增韧剂 增韧剂是为提高胶黏剂的柔韧性，改善胶层抗冲击性 的物质。它是结构胶黏剂的重要组成之一。通常增韧剂是 一种单官能团或多官能团的物质，能与胶料起反应，成为 固化体系的一部分结构。 5、稀释剂 稀释剂是一种能降低胶黏剂黏度的易流动液体，加入它 可以使胶黏剂有好的浸透力，改善胶黏剂的工艺性能。可分 为活性与非活性稀释剂两类
4、增韧剂 增韧剂是为提高胶黏剂的柔韧性，改善胶层抗冲击性 的物质。它是结构胶黏剂的重要组成之一。通常增韧剂是 一种单官能团或多官能团的物质，能与胶料起反应，成为 固化体系的一部分结构。 5、稀释剂 稀释剂是一种能降低胶黏剂黏度的易流动液体，加入它 可以使胶黏剂有好的浸透力，改善胶黏剂的工艺性能。可分 为活性与非活性稀释剂两类