精细化学品化学粘合剂

1、4.1.1 特点 u薄膜、纤维和小颗粒的粘接；薄膜、纤维和小颗粒的粘接； u应力分布面广；应力分布面广； u通过交叉粘接能使各向异性材料的强度，重量比及尺通过交叉粘接能使各向异性材料的强度，重量比及尺 寸稳定性得到改善；寸稳定性得到改善； u电容器、印刷线路等的粘合面具有电绝缘性能；电容器、印刷线路等的粘合面具有电绝缘性能； u可粘接各种异种材料；可粘接各种异种材料； u比织布、焊接或铆钉相比具有快速、经济等特点比织布、焊接或铆钉相比具有快速、经济等特点 4.1.2粘合剂的组成 P195 u基料：天然聚合物，合成聚合物，无机物；基料：天然聚合物，合成聚合物，无机物； u固化剂（交连剂）；固化剂

2、（交连剂）； u填料：为改善某些性能；填料：为改善某些性能； u增韧剂；增韧剂； u稀释剂（表稀释剂（表-）；）； u偶联剂；偶联剂； u触变剂；触变剂； u增塑剂；增塑剂； u其它：引发剂、促进剂、乳化剂、增稠剂、防老剂、阻其它：引发剂、促进剂、乳化剂、增稠剂、防老剂、阻 燃剂、稳定剂。燃剂、稳定剂。 4.1.3 粘合剂的固化过程 u粘接前为液体或变成液体：粘接前为液体或变成液体： 胶粘剂对被粘物面的湿润。胶粘剂对被粘物面的湿润。 u粘接后使之固化，提高强度。粘接后使之固化，提高强度。 固化剂的作用 4.1.4 粘合剂分类 u按基料分为有机（天然和合成）和无机（按基料分为有机（天然和合成）和

3、无机（198表表- ）；）； u按外观分为液态（溶液乳液膏状膜状）和固态按外观分为液态（溶液乳液膏状膜状）和固态 粘合剂。粘合剂。 u按固化方式分为室温（溶剂挥发型化学反应型压按固化方式分为室温（溶剂挥发型化学反应型压 敏型）、高温型（热熔胶）；敏型）、高温型（热熔胶）； u按 粘 接 强 度 分 为 结 构 型 （ 静 态 剪 切 强 度 大 于按 粘 接 强 度 分 为 结 构 型 （ 静 态 剪 切 强 度 大 于 9.8106Pa）和非结构型。）和非结构型。 4.2 胶接的基本原理 4.2.1胶结界面 u 界面中胶粘剂、界面中胶粘剂、 底胶和被粘物底胶和被粘物 表面以及吸附表面以及吸附

4、 层之间无明显层之间无明显 边界边界 粘接接头受力 接头破坏 胶粘剂必需具备的条件 u室温或加热条件下易于流动；室温或加热条件下易于流动； u有良好的润湿性；有良好的润湿性； u在一定温度、压力、时间下，能把被粘接物在一定温度、压力、时间下，能把被粘接物 牢牢地粘接成一整体；牢牢地粘接成一整体； u具有足够的强度和良好的力学性质。具有足够的强度和良好的力学性质。 胶结界面结合力 u物理结合：物理结合： u机械联结和范德华力（偶极力、诱导力、色机械联结和范德华力（偶极力、诱导力、色 散力和氢键）散力和氢键） u化学结合：化学结合： u共价键、离子键、金属键。共价键、离子键、金属键。 u化学键合的

5、能量比物理键合的能量大且稳定。化学键合的能量比物理键合的能量大且稳定。 影响界面结合因素：P201 u被粘物表面化学状态和吸附物；被粘物表面化学状态和吸附物； u被粘附物表面的微细结构（粗糙度）；被粘附物表面的微细结构（粗糙度）； u胶粘剂、底胶分子的链结构（分子量、官能团等）、胶粘剂、底胶分子的链结构（分子量、官能团等）、 粘度和粘弹性；粘度和粘弹性； u胶粘剂底胶被粘物表面的相容性和各组分及界面对应胶粘剂底胶被粘物表面的相容性和各组分及界面对应 力力环境的稳定性；环境的稳定性； u胶结工艺（涂胶方法晾干温度晾干时间固化温胶结工艺（涂胶方法晾干温度晾干时间固化温 度固化时间升温速率降温速率等

6、）度固化时间升温速率降温速率等） 4.2.2胶粘剂对被粘物表面的润湿 u液体润湿固体程度：液体润湿固体程度： u 90度不能很好润湿；度不能很好润湿； u 90度能很好润湿；度能很好润湿； u实际表面为非理想平面实际表面为非理想平面 Wenzel关系式 u90度，度，90度，度，难，难 于润湿的表面由于于润湿的表面由于 凹凸而更难润湿；凹凸而更难润湿； r=cos/cos=A/A1.5 表面吸附对润湿的影响 u表面易吸附各种气体、水蒸汽和杂质而形成表面易吸附各种气体、水蒸汽和杂质而形成 吸附层；吸附层； u吸附层会改变接触角大小；吸附层会改变接触角大小； u清洗处理，表面处理；清洗处理，表面处

7、理； u加入某些表面活性物质。加入某些表面活性物质。 4.2.3粘附机理 u吸附理论；吸附理论； u机械结合理论；机械结合理论； u静电理论；静电理论； u扩散理论；扩散理论； u化学键理论。化学键理论。 吸附理论 u物理吸附的范德华力（物理吸附的范德华力（R-H+OCN-R R-CONH-R）：）： 相距相距1nm，吸引力可达，吸引力可达10100MPa; 0.3nm，可达，可达 100-1000MPa 机械结合理论 u细微机械结合对于多孔结构效果更显著。细微机械结合对于多孔结构效果更显著。 u未填满的空洞成为缺陷部分，破坏往往从这里未填满的空洞成为缺陷部分，破坏往往从这里 开始。开始。 u

8、不可用于解释非多孔结构。不可用于解释非多孔结构。 静电理论 u粘结点中存在双电层（因带电离子在不同相内粘结点中存在双电层（因带电离子在不同相内 因性质差异而引起的转移）；因性质差异而引起的转移）； u粘合功等于此电容瞬时放电的能量；粘合功等于此电容瞬时放电的能量； u不能解释非极性粘合不能解释非极性粘合 扩散理论 u界面扩散形成一个过渡层；界面扩散形成一个过渡层； u两聚合物的胶结是在过渡层中进行的；两聚合物的胶结是在过渡层中进行的； u可以解释高聚物胶结的一些现象。可以解释高聚物胶结的一些现象。 化学键理论 u胶粘剂与被胶粘物表面形成化学键：胶粘剂与被胶粘物表面形成化学键： u硫化橡胶与镀铜

9、金属的胶结界面；硫化橡胶与镀铜金属的胶结界面； u异氰酸酯对金属与橡胶的胶结界面；异氰酸酯对金属与橡胶的胶结界面； u偶联剂在胶粘剂与被粘物之间；偶联剂在胶粘剂与被粘物之间； u化学键能比分子间的作用能高且稳定。化学键能比分子间的作用能高且稳定。 u化学键必需满足一定化学条件才能产生。化学键必需满足一定化学条件才能产生。 4.3黏结工艺 4.3.1 胶粘剂的选择： u根据被粘物的表面型状；根据被粘物的表面型状； u根据胶结接头的使用场合和要求；根据胶结接头的使用场合和要求； u根据成本与合理性根据成本与合理性 4.3.2胶结剂配方的影响因素 u胶结界面结合力；胶结界面结合力； u胶结强度与胶层

10、内聚强度；胶结强度与胶层内聚强度； u配方中各种影响因素配方中各种影响因素（表（表-） u聚合物分子量；聚合物分子量； u极性；极性； u交联密度；交联密度； u增塑剂用量；增塑剂用量； u增韧剂用量；增韧剂用量； u填料用量；填料用量； u偶联剂用量偶联剂用量 4.3.3粘接工艺步骤 u表面处理：表面处理： u提高表面能；提高表面能； u增加表面积；增加表面积； u除去表面污物及疏散层。除去表面污物及疏散层。 u胶粘剂涂布；胶粘剂涂布； u胶粘剂的固化。胶粘剂的固化。 4.4 合成树脂粘合剂 u6.4.1 热塑性树脂胶粘剂热塑性树脂胶粘剂 加热熔融软化，冷却固化加热熔融软化，冷却固化 通过溶

11、剂挥发通过溶剂挥发熔体冷却熔体冷却聚合反应使之变为热塑性固体。聚合反应使之变为热塑性固体。 其机械性能、耐热性能和耐化学性能较差，但使用方便，其机械性能、耐热性能和耐化学性能较差，但使用方便， 有较好的柔软性。有较好的柔软性。 u6.4.2 热固性树脂胶粘剂热固性树脂胶粘剂 通过加入固化剂和加热时，液态树脂经聚合反应交联成通过加入固化剂和加热时，液态树脂经聚合反应交联成 网状结构，形成不溶、不熔的固体，网状结构，形成不溶、不熔的固体， 粘附性较好，机械强度高、耐热、耐化学性好；粘附性较好，机械强度高、耐热、耐化学性好； 耐冲击性和弯曲性差。耐冲击性和弯曲性差。 4.4.1.1 聚醋酸乙烯乳胶粘

12、合剂 u结构式结构式 -CH-CH2n- OCCH3 O u主要用于木料、纸制品、书籍、无纺布、发泡主要用于木料、纸制品、书籍、无纺布、发泡 聚乙烯等聚乙烯等 聚醋酸乙烯粘合剂PVAC u俗称乳白胶，在我国生产最早、产量最大。俗称乳白胶，在我国生产最早、产量最大。 u机械强度高、粘度低、使用方便；机械强度高、粘度低、使用方便； u以水为分散介质，成本低、无毒、不燃以水为分散介质，成本低、无毒、不燃 u耐水性不够，耐热、冷性差；耐水性不够，耐热、冷性差； u蠕变较大（在应力保持恒定时型变随时间蠕变较大（在应力保持恒定时型变随时间 延长而增大）延长而增大） 乳化液（水PVA表面活性剂 聚醋酸乙烯）

13、 PVAc用途分布（1988） 合成方法 u以聚乙烯醇为保护胶体，加入阴离子或非离子以聚乙烯醇为保护胶体，加入阴离子或非离子 表面活性剂，在一定表面活性剂，在一定PH值水相中，将醋酸乙烯值水相中，将醋酸乙烯 进行乳液聚合：进行乳液聚合： 固化过程 u胶结后由于水渗透或扩散到多孔材料中，并逐胶结后由于水渗透或扩散到多孔材料中，并逐 渐挥发使乳液浓度不断增加；渐挥发使乳液浓度不断增加； u由于表面张力作用使聚合物析出；由于表面张力作用使聚合物析出； u氢键等分子间作用力使之固化；氢键等分子间作用力使之固化； u有一定成膜温度。有一定成膜温度。 配方改进 u加入适量的增塑剂可提高胶层的柔性和耐水性；

14、加入适量的增塑剂可提高胶层的柔性和耐水性； u加入适量的溶剂可提高粘度，降低胶液的成膜加入适量的溶剂可提高粘度，降低胶液的成膜 温度，提高胶层的耐水性；温度，提高胶层的耐水性； u加入填料可降低成本；加入填料可降低成本； u加入硅油消泡，加入防腐剂；加入硅油消泡，加入防腐剂； u加入交联剂提高耐水性和降低蠕变加入交联剂提高耐水性和降低蠕变 醋酸乙烯共聚物胶粘剂 u为提高柔软性：为提高柔软性： u与增塑剂共混；与增塑剂共混； u与适当的单体（乙烯、氯乙烯、丙烯酸、丙与适当的单体（乙烯、氯乙烯、丙烯酸、丙 烯酸酯、顺丁烯二酸酯等）共聚合；烯酸酯、顺丁烯二酸酯等）共聚合； 4.4.1.2 聚乙烯醇（

15、Polyvinyl alchol, PVA） u用聚醋酸乙烯酯的甲醇溶液以碱为催化剂进行用聚醋酸乙烯酯的甲醇溶液以碱为催化剂进行 醇解：醇解： PAV消费 聚乙烯醇的性质与水解度P208 u水解度水解度99.7-100%，耐水性好；，耐水性好； u水解度水解度87-89%，易溶于水；，易溶于水； u水解度进一步降低，对水敏感性又降低。水解度进一步降低，对水敏感性又降低。 应用和改进 u主要通过碳链与羟基的氢键使之固化；主要通过碳链与羟基的氢键使之固化； u以水溶液形式使用；以水溶液形式使用； u添加填料、增塑剂、防腐剂等；添加填料、增塑剂、防腐剂等； u通过交联熟化（加入交联剂，如硼化物），提

16、通过交联熟化（加入交联剂，如硼化物），提 高耐水性。高耐水性。 4.4.1.3氰基丙烯酸酯胶粘剂 u俗称快干胶或瞬干胶：俗称快干胶或瞬干胶： CN H2C=C COOR u很容易在水或弱碱的催化作用下进行阴离子型很容易在水或弱碱的催化作用下进行阴离子型 聚合；聚合； u酯基碳链越长，其韧性和耐水性越好，但胶结酯基碳链越长，其韧性和耐水性越好，但胶结 强度下降。强度下降。 氰基丙烯酸酯胶粘剂的固化 在碱在碱水（空气中）较快引发：水（空气中）较快引发： nCH2=C(CN)COOR+H2O (-CH2-C(CN)COOR-)n 固化反应引发 固化反应增长 固化反应链转移和终止 氰基丙烯酸酯胶粘剂特

17、点 u单组份、无溶剂、使用方便；单组份、无溶剂、使用方便； u粘接速度快；粘接速度快； u粘度低、润湿性好、用量少、胶层透明；粘度低、润湿性好、用量少、胶层透明； u对各种材料具有良好的胶粘强度；对各种材料具有良好的胶粘强度； u不宜大面积使用；不宜大面积使用； u耐温、耐水和耐极性溶剂较差；耐温、耐水和耐极性溶剂较差； u较脆，胶结刚性材料时不耐振动和冲击较脆，胶结刚性材料时不耐振动和冲击 u价格较贵价格较贵 4.4.1.4 丙烯酸酯胶粘剂 u采用不同单体聚合或共聚可制得许多品种采用不同单体聚合或共聚可制得许多品种 乳液型丙烯酸酯类胶粘剂 特点：特点： u粘接力强、成透明的膜，耐光耐老化性能

18、好，耐粘接力强、成透明的膜，耐光耐老化性能好，耐 磨、胶膜柔软。磨、胶膜柔软。 u加入少量氨水、丙烯酸钠等可提高乳液粘度。加入少量氨水、丙烯酸钠等可提高乳液粘度。 u主要用于织物方面。主要用于织物方面。 溶液型丙烯酸酯类胶粘剂 u以甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和氯乙橡胶共聚，再以甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和氯乙橡胶共聚，再 与不饱和聚酯、固化剂和促进剂配合形成胶粘液；与不饱和聚酯、固化剂和促进剂配合形成胶粘液； u耐水、耐油、但膜柔韧性较差；耐水、耐油、但膜柔韧性较差； u主要用于有机玻璃、聚苯乙烯、硬聚氯乙烯、主要用于有机玻璃、聚苯乙烯、硬聚氯乙烯、 ABS塑料等的粘接。塑料等的粘接。 反应型丙烯酸酯

19、类胶粘剂 u称为第二代丙烯酸酯类胶粘剂（称为第二代丙烯酸酯类胶粘剂（SGA）；）； u它通常以甲基丙烯酸酯、高分子弹性体和引发剂溶液它通常以甲基丙烯酸酯、高分子弹性体和引发剂溶液 为主剂、而以促进剂溶液为底剂。使用时，将主、底为主剂、而以促进剂溶液为底剂。使用时，将主、底 剂分别涂在两个粘面上，两面接触，立即发生聚合反剂分别涂在两个粘面上，两面接触，立即发生聚合反 应；应； u粘接迅速，使用方便、强度高；粘接迅速，使用方便、强度高； u表面不须严格处理可达到较高强度；表面不须严格处理可达到较高强度； u主要用于金属、塑料、珠宝首饰、玻璃及复合材料粘主要用于金属、塑料、珠宝首饰、玻璃及复合材料粘

20、 接。接。 4.4.1.5 厌氧胶粘剂 P212 u由甲基丙烯酸酯单体、引发体系等组成的一类能与由甲基丙烯酸酯单体、引发体系等组成的一类能与 氧（空气）接触下长期保存，在隔绝氧（空气）时氧（空气）接触下长期保存，在隔绝氧（空气）时 候又能迅速固化胶粘。候又能迅速固化胶粘。 u一般为单组份，易湿润渗透，耐环境，耐介质性能一般为单组份，易湿润渗透，耐环境，耐介质性能 好，扭曲强度好。好，扭曲强度好。 u其组成有：单体、引发剂、促进剂、稳定剂、粘度其组成有：单体、引发剂、促进剂、稳定剂、粘度 调节剂等调节剂等 厌氧胶粘剂单体 4.4.2 热固性树脂胶粘剂 P213 u液态树脂经聚合反应交连成网状结构

21、，形成不溶、不熔液态树脂经聚合反应交连成网状结构，形成不溶、不熔 的固体。的固体。 u粘附性好，具有较好的机械强度、耐热、耐化学性。粘附性好，具有较好的机械强度、耐热、耐化学性。 u耐冲击和弯曲性能较差。耐冲击和弯曲性能较差。 u主要包括酚醛树脂、三聚氰胺主要包括酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、脲醛树脂、甲醛树脂、脲醛树脂、 环氧树脂等。环氧树脂等。 4.4.2.1 酚醛树脂胶粘剂 u由酚类和醛类聚合而成，工业上用的有两大类：线性由酚类和醛类聚合而成，工业上用的有两大类：线性 和热固性酚醛树脂和热固性酚醛树脂 OHHCHO 线性酚醛树脂（酸催化条件下） 热固性酚醛树脂 u采用碱性催化剂，初期生成羟

22、甲基苯酚，进而聚合成采用碱性催化剂，初期生成羟甲基苯酚，进而聚合成 高度支化的低聚物高度支化的低聚物 酚醛树脂的固化 u由于分子链上含有游离的羟甲基，在一由于分子链上含有游离的羟甲基，在一 定条件下（温度、压力）可以固化，加定条件下（温度、压力）可以固化，加 入某些试剂可以加速固化。入某些试剂可以加速固化。 未改性酚醛树脂胶粘剂 u水溶性酚醛树脂水溶性酚醛树脂 u在氢氧化钠催化下，以酚醛摩尔比为在氢氧化钠催化下，以酚醛摩尔比为0.67时生成的时生成的 一种树脂，需加热加压下固化，主要用于纤维材料一种树脂，需加热加压下固化，主要用于纤维材料 的粘接；的粘接； u醇溶性酚醛树脂醇溶性酚醛树脂 u在

23、氨水的催化下，以酚醛摩尔比为在氨水的催化下，以酚醛摩尔比为0.83时生成的一时生成的一 种树脂，经减压脱水后再乙醇溶解。加入固化剂后种树脂，经减压脱水后再乙醇溶解。加入固化剂后 可在室温或略高于室温固化。可在室温或略高于室温固化。 u常温固化的酚醛树脂常温固化的酚醛树脂 u用水溶性树脂的合成条件，经醇溶性树脂的后处理用水溶性树脂的合成条件，经醇溶性树脂的后处理 而制得的一种粘稠性树脂体系。而制得的一种粘稠性树脂体系。 改性酚醛树脂 u纯酚醛树脂作胶粘剂，其机械性能不理想。纯酚醛树脂作胶粘剂，其机械性能不理想。 u加入其它有机高分子化合物进行改性，可制得多种优加入其它有机高分子化合物进行改性，可

24、制得多种优 良的胶种，如：良的胶种，如： u酚醛酚醛缩醛胶粘剂；缩醛胶粘剂； u酚醛酚醛丁腈胶粘剂。丁腈胶粘剂。 酚醛缩醛胶粘剂 uL+m+n6501000，l为为610%，m为为0.512%，n为为8088% u原料：酚醛聚乙烯醇缩醛原料：酚醛聚乙烯醇缩醛 特点 u酚醛树脂和聚乙烯醇缩醛比例可根据需要在很大范酚醛树脂和聚乙烯醇缩醛比例可根据需要在很大范 围内调整（围内调整（10：11：2），使柔软性和耐热性改变；），使柔软性和耐热性改变； u性能与聚乙烯醇缩醛紧密相关（表性能与聚乙烯醇缩醛紧密相关（表6-13） uR=C4H9 韧性较好，但强度随温度升高很快降低；韧性较好，但强度随温度升高很

25、快降低； uR=H，耐热性好，但室温下剥离强度较低。，耐热性好，但室温下剥离强度较低。 4.4.2.2 酚醛丁腈胶粘剂 u原料：原料： u酚醛树脂、丁腈橡胶、硫化剂、促进剂、补酚醛树脂、丁腈橡胶、硫化剂、促进剂、补 强剂；（表强剂；（表6-14） u优点：优点： u良好的耐热性、耐油性；良好的耐热性、耐油性； 4.4.2.3 环氧树脂胶粘剂 P218 u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 u环氧树脂：环氧树脂： u分子中平均含有一个以上环氧基团的聚合物分子中平均含有一个以上环氧基团的聚合物 CC O 环氧树脂的种类 u种类繁多，包括缩水型甘油基与环氧化烯烃两种

26、类繁多，包括缩水型甘油基与环氧化烯烃两 类，类，。 u双酚双酚A缩水甘油醚型环氧树脂简称双酚缩水甘油醚型环氧树脂简称双酚A环氧环氧 树脂是最重要一类，占总产量树脂是最重要一类，占总产量90%以上（次甲以上（次甲 基、醚键等基、醚键等柔软性，苯环柔软性，苯环刚性，两端的环刚性，两端的环 氧基活泼，可形成羟基和醚键）氧基活泼，可形成羟基和醚键） 环氧树脂性能指标： u环氧值：环氧值：100g环氧树脂中的所含环氧基的当量环氧树脂中的所含环氧基的当量 值（摩尔数），单位为当量值（摩尔数），单位为当量/100克。克。 u环氧当量：含环氧当量：含1当量环氧基的环氧树脂的质量当量环氧基的环氧树脂的质量 （g

27、） u关系：环氧值关系：环氧值=100/环氧当量。环氧当量。 环氧树脂胶粘剂组成和特点 u主要由环氧树脂、固化剂、增韧剂、填充剂等主要由环氧树脂、固化剂、增韧剂、填充剂等 构成；构成； u具有良好的粘接强度和耐环境性，电绝缘性能具有良好的粘接强度和耐环境性，电绝缘性能 优良、品种繁多。优良、品种繁多。 环氧树脂的固化 P218 u固化剂：胺类、羧酸、酸酐、酚和硫醇等固化剂：胺类、羧酸、酸酐、酚和硫醇等 4.4.2.4 聚氨酯胶粘剂 u以多异氰酸酯和聚氨甲酯（简称聚氨酯）为主以多异氰酸酯和聚氨甲酯（简称聚氨酯）为主 体的胶粘剂成为。体的胶粘剂成为。 u聚氨酯通常指有氨基甲酸酯链的聚合物，通常聚氨

28、酯通常指有氨基甲酸酯链的聚合物，通常 由多异氰酸酯与多元醇反应制得由多异氰酸酯与多元醇反应制得 聚氨酯预聚体 u由端羟基聚酯（或聚醚）与不同比例的多异氰酸酯反由端羟基聚酯（或聚醚）与不同比例的多异氰酸酯反 应：应： u和和可作为单组分胶粘剂，也可配合使用或用交联剂可作为单组分胶粘剂，也可配合使用或用交联剂 交联成双组分胶粘剂。交联成双组分胶粘剂。 交联反应 u氨基甲酸酯交联；氨基甲酸酯交联； u取代脲交联；取代脲交联； u缩二脲交联；缩二脲交联； u脲基甲酸酯交联；脲基甲酸酯交联； u酰脲交联；酰脲交联； 氨基甲酸酯交联 u 多异氰甲酸酯化合物（或端异氰酸酯基聚氨多异氰甲酸酯化合物（或端异氰酸

29、酯基聚氨 酯）和多羟基化合物（如三羟甲基丙烷、甘油、酯）和多羟基化合物（如三羟甲基丙烷、甘油、 多官能端羟基聚氨酯等）反应，形成氨酯键交多官能端羟基聚氨酯等）反应，形成氨酯键交 联联 H O N=C=O +HO-R N -C-O-R 取代脲交联 u异氰酸酯和胺、水反应，形成脲键，成为大分异氰酸酯和胺、水反应，形成脲键，成为大分 子或网状结构：子或网状结构： 缩二脲交联 u异氰酸酯和脲可进一步反应形成缩二脲链，使异氰酸酯和脲可进一步反应形成缩二脲链，使 聚氨酯大分子链形成交联的网状结构，使之具聚氨酯大分子链形成交联的网状结构，使之具 有较大的抗蠕变性能和耐热性能：有较大的抗蠕变性能和耐热性能：

30、脲基甲酸酯交联 u异氰酸酯和聚氨酯分子中的氨酯基反应生成脲异氰酸酯和聚氨酯分子中的氨酯基反应生成脲 基甲酸酯，形成网状结构（需基甲酸酯，形成网状结构（需140以上）：以上）： 酰脲交联 u异氰酸酯基与酰胺基交联形成酰脲异氰酸酯基与酰胺基交联形成酰脲 聚氨酯胶粘剂的类型 u按化学性能：按化学性能： u多异氰酸酯类；多异氰酸酯类； u预聚体胶粘剂类；预聚体胶粘剂类； u用多异氰酸酯改性的聚合物类。用多异氰酸酯改性的聚合物类。 u按使用形态：按使用形态： u无溶剂型；无溶剂型； u溶剂型；溶剂型； u热熔型；热熔型； u水基型水基型 多异氰酸酯类 u可单独使用或与橡胶混合使用：异氰酸酯与金可单独使用

31、或与橡胶混合使用：异氰酸酯与金 属、纤维等表面的羟基发生化学反应；异氰酸属、纤维等表面的羟基发生化学反应；异氰酸 酯可溶解橡胶，在橡胶中聚合。酯可溶解橡胶，在橡胶中聚合。 预聚体胶粘剂类 u由多官能活泼氢化合物与过量的多异氰酸酯反由多官能活泼氢化合物与过量的多异氰酸酯反 应而得到。为了提高强度，可加入交联剂，所应而得到。为了提高强度，可加入交联剂，所 有多官能活泼氢的化合物多可以作为交联剂，有多官能活泼氢的化合物多可以作为交联剂， 常用的有：常用的有： 多元醇多元醇 HO和多元胺和多元胺 HnN 用多异氰酸酯改性的聚合物类 u为含活泼氢聚合物或与多异氰酸酯化合物得到为含活泼氢聚合物或与多异氰酸

32、酯化合物得到 的具有活泼氢的聚合物，包括聚酯、聚醚、端的具有活泼氢的聚合物，包括聚酯、聚醚、端 羟基聚氨酯、聚乙烯醇等。异氰酸酯用量接近羟基聚氨酯、聚乙烯醇等。异氰酸酯用量接近 聚合物的羟基当量，因此聚合物的分子量大大聚合物的羟基当量，因此聚合物的分子量大大 增加。增加。 聚氨酯胶粘剂的特性 u粘接力强，使用范围广粘接力强，使用范围广 分子链中含有异氰酸酯基（分子链中含有异氰酸酯基（-NCO）和氨基）和氨基 甲酸酯基（甲酸酯基（NH-COO-）具有较高的极性）具有较高的极性 和活性。可以与很多含活性氢的官能团（和活性。可以与很多含活性氢的官能团（- OH,-COOH,-NH2,-SH,-CON

33、H2)反应反应,形成界形成界 面化学键结合；而且分子间形成氢键，有较面化学键结合；而且分子间形成氢键，有较 高的内聚力。对木材、金属、塑料、纤维，高的内聚力。对木材、金属、塑料、纤维， 甚至对能被它溶解的非极性材料（如聚苯乙甚至对能被它溶解的非极性材料（如聚苯乙 烯等）具有良好的粘接力。烯等）具有良好的粘接力。 聚氨酯胶粘剂的特性 u可配制不同硬度的胶粘剂可配制不同硬度的胶粘剂 u可在常温下固化；可在常温下固化； u突出的低温性能：在突出的低温性能：在-250仍能保持较高的剥仍能保持较高的剥 离强度；离强度； u多异氰酸酯单体毒性大，易水解，施工中要求多异氰酸酯单体毒性大，易水解，施工中要求

34、环境湿度小；环境湿度小； u双组份，固化时间长；双组份，固化时间长； u多数聚氨酯胶耐热性不好；多数聚氨酯胶耐热性不好； u内聚强度不高，多用作非结构性胶。内聚强度不高，多用作非结构性胶。 用途 u制鞋：对各种制鞋用材料均能进行良好的粘接；制鞋：对各种制鞋用材料均能进行良好的粘接； u汽车工业：工艺简单，耐汽油性好，具有优良汽车工业：工艺简单，耐汽油性好，具有优良 的柔软性和结构强度。的柔软性和结构强度。 u塑料加工、包装业、建筑也以及低温工程：粘塑料加工、包装业、建筑也以及低温工程：粘 接力强、适应面广、耐低温。接力强、适应面广、耐低温。 4.4.3 合成橡胶胶粘剂 P198-P226 u以

35、氯丁、丁腈、丁苯、聚硫等合成橡胶为主体以氯丁、丁腈、丁苯、聚硫等合成橡胶为主体 材料配制的非结构胶粘剂。材料配制的非结构胶粘剂。 特性 u良好的粘附性，胶结时只需较低压力，一般常良好的粘附性，胶结时只需较低压力，一般常 温固化；温固化； u主体材料具有弹性和柔软性、绕曲性、抗震性主体材料具有弹性和柔软性、绕曲性、抗震性 和较低蠕变性；和较低蠕变性； u较高强度和内聚力；较高强度和内聚力； u具有优良的成膜性。具有优良的成膜性。 分类 u非硫化型：非硫化型： u将生胶与防老剂、补强剂等混炼后溶于有机将生胶与防老剂、补强剂等混炼后溶于有机 溶剂中制得。价廉，使用方便，但耐热性和溶剂中制得。价廉，使

36、用方便，但耐热性和 耐化学性较差；耐化学性较差； u硫化型：硫化型： u将生胶与硫化剂、促进剂、补强剂、增粘剂将生胶与硫化剂、促进剂、补强剂、增粘剂 等混炼后，溶于有机溶剂中制得。耐热性和等混炼后，溶于有机溶剂中制得。耐热性和 耐化学性较好。耐化学性较好。 氯丁橡胶胶粘剂 u由氯丁二烯经乳液聚合而成：由氯丁二烯经乳液聚合而成： Cl Cl nCH2=CH-C=CH2(-CH2-CH=C-CH2-)n u特点特点: u结构比较规整、极性大（含结构比较规整、极性大（含Cl)，易结晶；，易结晶； u耐燃、耐臭氧和耐大气老化；耐燃、耐臭氧和耐大气老化； u良好的耐油、耐溶剂和耐化学试剂；良好的耐油、耐

37、溶剂和耐化学试剂； u稳定性较差及耐寒性不够。稳定性较差及耐寒性不够。 配方组成 表6-18 u氯丁橡胶（有通用型和粘胶型两种）；氯丁橡胶（有通用型和粘胶型两种）； u硫化剂（硫化剂（4phr氧化镁、氧化镁、5phr氧化锌）；氧化锌）； u促进剂；促进剂； u防老剂：提高胶膜的热氧老化性能，改善储藏稳定性；防老剂：提高胶膜的热氧老化性能，改善储藏稳定性； u补强剂；补强剂； u填充剂（碳酸钙、陶土）；填充剂（碳酸钙、陶土）； u溶剂（醋酸乙酯、汽油、甲苯）溶剂（醋酸乙酯、汽油、甲苯） 丁腈橡胶胶粘剂 u由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合而成由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合而成 u根据丙烯腈的含量分成丁腈根据

38、丙烯腈的含量分成丁腈-18、丁腈、丁腈-26和和 丁腈丁腈-40等类。等类。 u可单独使用，也可用于改性酚醛树脂环氧可单独使用，也可用于改性酚醛树脂环氧 树脂等。树脂等。 u硫化剂有两类：硫化剂有两类： u硫磺或硫载体硫磺或硫载体 u有机过氧化物有机过氧化物 硅橡胶型胶粘剂 u硅橡胶结构硅橡胶结构 R R Si-O-Si 硅酮：含硅酮：含 Si-O-Si键键 u特性特性 R R u具有有机和无机二种化合物特点；具有有机和无机二种化合物特点； u（Si-O键能键能452KJ）耐高温、耐腐蚀、耐候、耐）耐高温、耐腐蚀、耐候、耐 环境；环境； u（Si Si的键角较大）形成螺旋结构，非常柔软的键角较

39、大）形成螺旋结构，非常柔软 O 分类 高温固化、室温固化和低温固化。高温固化、室温固化和低温固化。 室温固化（室温固化（RTV）：）： u混合前混合料可以流动，使用时不用稀释剂，混合前混合料可以流动，使用时不用稀释剂， 操作简便。操作简便。 u可分为单组份和双组分。可分为单组份和双组分。 配方组成 u硅橡胶硅橡胶 （硅酮）（硅酮） CH4 u羟基封端聚二甲基硅氧烷羟基封端聚二甲基硅氧烷 HO-(Si-O)n-OH CH4 u填料填料 : u提高机械强度、耐热性和粘附性，如碳黑，二氧化硅提高机械强度、耐热性和粘附性，如碳黑，二氧化硅 等等 u增粘剂增粘剂 u提高粘附性，如有机硅氧烷，硅酸酯、钛酸

40、酯，硼酸提高粘附性，如有机硅氧烷，硅酸酯、钛酸酯，硼酸 等等 u交联剂：交联剂： 如硅酮交联如硅酮交联 u催化剂：缩短表干时间，如二丁基锡、辛酸锡、异丁基钛催化剂：缩短表干时间，如二丁基锡、辛酸锡、异丁基钛 酸酯酸酯 4.4.4 无机胶粘剂 u种类种类 水泥类：普通水泥、矾土水泥；水泥类：普通水泥、矾土水泥； 磷酸盐胶粘剂：用于金属胶粘，如磷酸盐胶粘剂：用于金属胶粘，如ZnHPO4.3H2O牙牙 科用，磷酸科用，磷酸氧化铜用于陶瓷、硬质合金胶粘；氧化铜用于陶瓷、硬质合金胶粘； 玻璃胶粘剂类：熔接玻璃，它们以硼酸盐为基础，如玻璃胶粘剂类：熔接玻璃，它们以硼酸盐为基础，如 PbO-B2O5-ZnO

41、 水基无机物：硅酸钠、硅酸钾等。水基无机物：硅酸钠、硅酸钾等。 u特点：特点： 耐热性好、性质脆、耐热性好、性质脆、 4.4.5 天然胶粘剂 u分类：分类： 按来源分为动物胶、植物胶和矿物胶。按来源分为动物胶、植物胶和矿物胶。 按结构分为多糖类、氨基酸类、多羟基类等。按结构分为多糖类、氨基酸类、多羟基类等。 u特点：特点： 来源丰富、价格低廉、多数为水溶性或水分散性、来源丰富、价格低廉、多数为水溶性或水分散性、 无毒或低毒。无毒或低毒。 课本：课本：P232 4.4.5 天然胶粘剂 u多糖类天然胶黏剂：多糖类天然胶黏剂： 淀粉及其衍生物，糊精。淀粉及其衍生物，糊精。 甲壳质、海藻酸钠。甲壳质、

42、海藻酸钠。 u氨基酸类天然胶黏剂：氨基酸类天然胶黏剂： 骨胶、鱼胶。骨胶、鱼胶。 u多羟基类天然胶黏剂：多羟基类天然胶黏剂： 虫胶、木质素、生漆。虫胶、木质素、生漆。 u天然橡胶胶黏剂：生胶天然橡胶胶黏剂：生胶 4.4.6 特种胶粘剂 u热熔胶粘剂：热熔胶粘剂： 在热熔状态进行涂布，借冷却固化实现粘接在热熔状态进行涂布，借冷却固化实现粘接 u压敏胶粘剂：压敏胶粘剂： 将胶粘剂涂于基材上，加工成带状并制成卷将胶粘剂涂于基材上，加工成带状并制成卷 盘供应。盘供应。 热熔胶粘剂特点 u不含溶剂，百分之百固体。不含溶剂，百分之百固体。 u胶粘迅速，适合连续化自动化生产；胶粘迅速，适合连续化自动化生产；

43、 u适用面广，可粘接多种材料；适用面广，可粘接多种材料； u有再熔性，使用余胶可再用；有再熔性，使用余胶可再用； u熔融时流动性小、润湿性差，熔融时流动性小、润湿性差， u机械强度偏低，耐热性差，需专用设备。机械强度偏低，耐热性差，需专用设备。 热熔胶粘剂组成 u主体聚合物：主体聚合物： u主要有（乙烯和醋酸乙烯酯的无规共聚物）、聚酯和聚氨酯主要有（乙烯和醋酸乙烯酯的无规共聚物）、聚酯和聚氨酯 等；等； u增粘剂增粘剂 u降低熔融温度、控制固化速度、改善润湿和初粘性，常用有降低熔融温度、控制固化速度、改善润湿和初粘性，常用有 松香、萜烯树脂、古马隆树脂等。松香、萜烯树脂、古马隆树脂等。 u蜡类

44、：蜡类： u降低熔融温度和粘度，改进操作性能，降低成本，防止胶粘降低熔融温度和粘度，改进操作性能，降低成本，防止胶粘 剂渗透基材。常用有烷基石蜡、微晶石蜡、聚乙烯蜡等；剂渗透基材。常用有烷基石蜡、微晶石蜡、聚乙烯蜡等； u增塑剂：柔软性和耐低温性、降低熔融温度。增塑剂：柔软性和耐低温性、降低熔融温度。 u抗氧化剂：抗氧化剂： u防止在高温下氧化变质，保持粘度稳定防止在高温下氧化变质，保持粘度稳定 u填料：降低成本，保持尺寸的稳定性。填料：降低成本，保持尺寸的稳定性。 压敏胶粘剂 u结构结构 思考题 u 合成胶粘剂有哪些主要成份？各有什么作用？合成胶粘剂有哪些主要成份？各有什么作用？ 试举例说明？试举例说明？ u 按固化方式可将胶粘剂分为几类？举例说明按固化方式可将胶粘剂分为几类？举例说明 环氧