pvc胶水粘度特性的研究（二）

1、pvc管道用胶黏剂的黏度特性一.国内pvc管道的发展概况pvc （全名polyvinylchlorid）,主要成份为聚氯乙烯，另外加入其他成分来增强其耐热 性、韧性、延展性等。这种表面膜的最上层是漆，中间的主要成分是聚氯乙烯，最卞层是背 涂粘合剂。它是当今世界上深受喜爱、颇为流行并且也被广泛应用的一种合成材料。它的全 球使用量在各种合成材料中高居第二。pvc管（upvc管）硬聚氯乙烯管，是由聚氯乙烯树脂与稳定剂、润滑剂等配合后川 热压法挤压成型，是最早得到开发应用的塑料管材。upvc管抗腐蚀能力强、易于粘接、价 格低、质地坚便，但是由于冇upvc单体和添加剂渗出，只适用于输送温度不超过45&#

2、176;c的 给水系统小。塑料管道用丁输送饮用水，废水，化学品，加热液和冷却液，食品，超纯液体, 泥浆，气体，压缩空气和真空系统的应用。作为科技发展的产物之一，pvc管材在h常牛活屮触目可及。在欧洲，1980年一 1990 年蛾料管的增长率为8%, 2001年产量达350力吨，其屮pvc管占60%o美国1985年幫 料管产量为160万吨，1999年产量约360万吨，其中，pvc管占78%。而中国的第一根 upvv扩口管材是于1983年在沈阳塑料厂诞生的，此后，中国大陆具备了 pvc给、排水 管的生产能力。二十世纪90年代后期是中国大陆pvc管道的高速发展时期。期间一些年 产能在5万吨以上的工厂

3、陆续建成投产，万吨以上生产规模的pvc管道工厂达30多家。 犁料管道的年生产能力为200万吨。中国塑料管道生产能力达300万吨，主要有pvc、pe和pp-r管道三大类，其中 pvc管道是市场份额最人的塑料管道，占塑料管道近70%的份额。pvc管材牛产线1600 余条。年牛产能力250万吨以上，2003年pvc管道（管件）年产量达120多万吨。在塑 料管道屮，pvc的份额为70%, pe占*5%, pp-r占4%,其它占1%。虽然pvc管道的快速发展吸引众多企业进入这个行业投资，但在国内生产众多厂家（2000多家）众，年产能力在1万吨的仅有70多家，年产3万吨以上的企业为20多家并 拥冇行业60

4、%的产量。整体而言，国内小口径、低附加值的管道企业多，大口径、高技术含量的企业少。国内部分生产厂家的产能分別是：华亚塑胶：10万吨、河北宝硕：8万吨、国风集团: 8万吨、中材管道:6.5万吨、浙江永高:4.5万吨、福建亚通:4万吨、湖北凯乐：4万吨、 广东顾地：3万吨、沈阳久利：3万吨。19982003年pvc管道的产量。但是，pvc管材的加工能力分布存在结构性不合理。中小企业加工能力主要集中在 pvc排水管，同吋大量的非标管仍充斥市场，导致市场竞争无序而混乱。在一些传统的pvc塑料管道领域，pe和pp r的替代势头明显。其他品种対市场份 额的蚕食以及含铅稳定剂在与食品类产品接触的pvc管材中

5、的禁用，对pvc管道的发展 又会起到一定的负面影响。特别是pvc原料一般占去总成木的70-80%,主原料pvc价 格的变动对金业影响显著，1998年后，产能扩张、市场竞争加剧，价格下跌，pvc原料价 格上涨，行业利润下降。很多中小型企业偷工减料以次充好，举步维艰维持生存。pvc管 材木身对运输装载空间浪费大，加上新的道路交通法规的出台，进一步捉高了运输成本。二.pvc胶黏剂的基本原理1胶黏剂的定义能将同种或两种或两种以上同质或界质的制件（或材料）连接在一起，固化后具有足够 强度的有机或无机的、天然或合成的一类物质。2胶黏剂的基本原理聚合物之间，聚合物与非金属或金属之间，金属与金属和金属与非金属

6、之间的胶接等都 存在聚合物基料与不同材料之间界而胶接问题。胶接是综合性强，影响因素复杂的一类技 术，而现存的胶接理论都是从某一方面出发来阐述只原理，所以至今全面唯一的理论是没有 的。吸附理论人们把固体对胶粘剂的吸附看成是胶接主要原因的理论，称为胶接的吸附理论。理论认 为：粘接力的主要來源是粘接体系的分子作川力，即范徳华引力和氢键力。当胶粘剂与被粘 物分子间的距离达到10-5&aring时，界面分子z间便产生相互吸引力，使分子间的距离进 步缩短到处于最大稳定状态。根据计算，由于范徳华力的作用，当两个理想的平血利距为10&aring；时，它们之间 的引力强度可达10-1000mpa

7、；当距离为3-4&aring；时,可达100-1000mpao这个数值 远远超过现代故好的结构胶粘剂所能达到的强度。因此，冇人认为只要当两个物体接触很好 时，即胶粘剂对粘接界血充分润湿，计算值是假定两个理想平血紧密接触，并保证界血层上 各对分子间的作用同吋遭到破坏时，也就不可能有保证各对分子之间的作用力同吋发牛。胶粘剂的极性太高，行时候会严重妨碍湿润过程的进行而降低粘接力。分子间作用力 是提供粘接力的因索，但不是唯一因索。在某些特殊情况下，其他因索也能起主导作用。化学键形成理论化学键理论认为胶粘剂与被粘物分了z间除相互作川力外，冇时还冇化学键产生，例 如硫化橡胶少镀铜金属的胶接界面、偶

8、联剂对胶接的作用、界氧酸酯对金加为橡胶的胶接界 面等的研究，均证明有化学键的牛成。但化学键的形成并不普通，要形成化学键必须满足一 定的量子化'件，所以不可能做到使胶粘剂与被粘物z间的接触点都形成化学键。况且，单 位粘附界面上化学键数要比分了间作川的数冃少得多，因此粘附强度來自分了间的作川力是 不可忽视的。弱界层理论当液体胶粘剂不能很好浸润被粘体表而时，空气泡帘在空隙中而形成弱区。又如，当 中含杂质能溶于熔融态胶粘剂，而不溶于固化后的胶粘剂时，会在固体化后的胶粘形成另 一相，在被粘体与胶粘剂整体间产生弱界面层（wbl） o产生wbl除工艺因素外，在聚合 物成网或熔体相互作用的成型过程屮，

9、胶粘剂与表曲吸附等热力学现象屮产生界层结构的不 均匀性。不均匀性界面层就会wwbl出现。这种wbl的应力松弓也和裂纹的发展都会不同, 因而极人地影响着材料和制品的整体性能。扩散理论两种聚合物在貝有相容性的前提下，当它们相互紧密接触时，由于分子的布朗运动或 链段的摆产生相互扩散现象。这种扩散作用是穿越胶粘剂、被粘物的界而交织进行的。扩散 的结果导致界面的消失和过渡区的产工。粘接体系借助扩散理论不能解释聚合物材料与金 属、玻璃或其他硬体胶粘，因为聚合物很难向这类材料扩散。静电理论当胶粘剂和被粘物体系是一种电了的接受体供给体的组合形式时，电了会从供给体（如金丿肉）转移到接受体（如聚合物），在界面区两

10、侧形成了双电层，从而产生了静电引力。 在干燥坏境中从金屈表面快速剥离粘接胶层时，"j川仪器或肉眼观察到放电的光、声 现象，证实了静电作用的存在。但静电作用仅存在于能够形成双电层的粘接体系，因此不具 冇普遍性。此外，冇些学者指出：双电层中的电荷密度必须达到10r电了/厘米2时，静 电吸引力才能对胶接强度产生较明显的影响。而双电层栖移电荷产生密度的最大值只有 1019电子/厘米2 （有的认为只有1010-1011电子/厘米2）。因此，静电力虽然确实存在于 某些特殊的粘接体系，但决不是起主导作用的因索。机械作用力理论从物理化学观点看，机械作用并不是产生粘接力的因素，而是增加粘接效果的一种方

11、 法。胶粘剂渗透到被粘物表面的缝隙或凹凸z处，固化后在界面区产生了啮合力，这些情 况类似钉子与木材的接合或树根植入泥土的作用。机械连接力的本质是摩擦力。在粘合多孔 材料、纸张、织物等时，机械连接力是很重要的，但対某些坚实而光滑的表血，这种作用并 不显著。2胶黏剂的粘结机理粘接功能%1 瞬间粘接。瞬间胶粘剂使用时不需要加热、加压，具有固化快、粘接强度人的特点。 一个6.45平方厘米的粘接面所承受的拉力足以吊起一辆小汽车。这样的胶粘剂对连续化生 产流水线起了很大的推动作用。%1 结构件的粘接。结构件粘接是指那些能够承受较长吋间的负荷和较人应力物体的粘 接，比如建筑物、车辆、舰船、飞机、宇宙飞行器等

12、结构件的粘接。增加航速;同时使粘接 件表面光滑平整，冇利于航行;还具冇密封、防腐蚀等性能。%1 液态密封堵漏。有些胶粘剂在常温下是流动性的液体,涂在各种连接或需要密封的 部位，形成有弹性的胶层，能代替通常的垫片，起密封作用。%1 水下粘接。表现在水坝或桥梁的修建、造船工业和国防工业屮，它可以把陆地上的 预制件与在水屮和水下的部件连接起来，从而人人简化施工工艺，加快施匸进度。%1 油面粘接。油面用胶不需要先在表面除油，简化了工艺，并冇良好的粘接强度。%1 热熔粘接。热熔胶粘剂是一种固体，它要在加热熔化成流体后才能胶粘，粘合冷却 后恢复成固体，形成牢固的粘接件。热熔胶粘剂山热塑性聚合物配以增粘剂等

13、配制而成。%1 耐高温粘接和超低温粘接。一般的胶粘剂能耐100°c以下的温度。无机胶粘剂能耐 600 °c左右，其中以陶瓷胶粘剂为最佳，可以耐1300°c的高温。耐超低温胶粘剂能在-196°c, h-至更低温度-269 °c时保持很高的强度和韧性o%1 压敏粘接。这种产品用于商品标签的粘贴、纸箱的封缄、线束的捆扎和高光洁金属 板表而的保护等。%1 医用粘接。医用胶粘剂己成为医疗方面不可缺少的新材料。例如，对入体肾脏的粘 合，血管的接合，伤口、食道或胆道的吻合，牙科的粘接和修复，骨骼连接等方而能发挥很 好的作用。%1 此外，还有用于电了器件引线的

14、导电粘接，有以银粉为导体的导电胶。用于光学玻 璃粘接的高透明度的光学玻璃胶和对光敏感的光敏固化胶和电了束固化胶等。3影响胶粘及其强度的因素上述胶接理论考虑的基本点都与粘料的分子结构和被粘物的衣面结构以及它们z间相 互作用有关。从胶接休系破坏实验表明，胶接破坏时也现四种不同情况：1.界面破坏：胶粘剂层全部与粘体表面分开（胶粘界面完整脱离）；2内聚力破坏：破坏发生在胶粘剂或被粘体本身，而不在胶粘界面间；3.混合破坏：被粘物和胶粘剂层本身都有部分破坏或这两者小只有其一。这些破坏说明粘接强度不仅与被粘剂与彼粘物z间作用力冇关，也与聚合物粘料的分 了 z间的作用力冇关。高聚物分了的化学结构，以及聚集态都

15、强烈地影响胶接强度，研究胶粘剂基料的分了 结构，对设计、合成和选用胶粘剂都十分重要。4pvc胶黏剂其各组成部分原料有：主剂，主剂又称为主料、基料或粘料;助剂有同化剂、稀釋剂、 增塑剂、填料、偶联剂、引发剂、增稠剂、防老剂、阻聚剂、稳定剂、络合剂、乳化剂等, 根据耍求少用途还可以包括阻燃剂、发泡剂、消泡剂、着色剂和防霉剂等成分。pvc胶黏剂的粘结原理基本上与上面所述胶黏剂粘结原理一样。胶粘剂的形态很多、如单组分胶粘剂（含溶剂和不含溶剂）、多组分糊状胶、胶粉、膜 和胶棒等，使用时应根据不同形态进行准备。单组分胶粘剂可单独使用，如含有溶剂时，在使用前搅拌均匀，粘度要适宜，以满足 工艺上的要求。多组分

16、胶粘剂，如属市伟者应按使用说明书规定配比称量并充分地均匀混合。这类胶粘剂一般适用期都较短，应在使用询临时配制，每次配胶量不宜过多。自己设计或按配方配制的胶粘剂，对各组分要准确称量，同时还要注意调配顺序，一 般应按粘料、稀释剂、增韧剂、填料、固化剂、促进剂次序。加入填料吋对填料应事先进行 除油和干燥。固化胶粘剂已经含冇全部组分，使用前需检查型号是否符合要求，胶膜在使用前还需 根据粘接的要求剪成一定是形状，表面上冇污物者事先应予清除。在配制胶粘剂或使用成品胶前，应对该胶粘剂进行检查，看质量是否合乎技术条件要 求，有些胶还应注意保存期限，避免山于使用原料不当而造成粘接技术的失败。为了得到最 好的接头