精细化学品配方设计 第六章：胶黏剂

1、第六章第六章 胶黏剂的配方设计胶黏剂的配方设计第一节第一节 概述概述 胶黏剂是一类重要的精细化工品，能赋胶黏剂是一类重要的精细化工品，能赋予各物质单独存在时所不具有的某一性能的予各物质单独存在时所不具有的某一性能的功能材料。它是以各种基料功能材料。它是以各种基料( (如树脂、淀粉、如树脂、淀粉、糊精、动物胶等糊精、动物胶等) )为主剂，配合固化剂、增塑为主剂，配合固化剂、增塑剂、稀释剂、填料及其它助剂配制而成。剂、稀释剂、填料及其它助剂配制而成。 在选用胶黏剂时在选用胶黏剂时, ,不仅要考虑粘接强度不仅要考虑粘接强度, ,更要更要考虑使用对象和条件、粘接效果的持久性。考虑使用对象和条件、粘接效

2、果的持久性。胶黏技术的优点胶黏技术的优点 薄膜、纤维和小颗粒很容易用胶黏剂黏结；比薄膜、纤维和小颗粒很容易用胶黏剂黏结；比机械连接易得到更轻的组件；机械连接易得到更轻的组件； 通过交叉黏结能使各向异性材料的强度、质量通过交叉黏结能使各向异性材料的强度、质量比、尺寸稳定性得到改善；比、尺寸稳定性得到改善； 对电容器、印刷线路板、电动机、电阻器等的对电容器、印刷线路板、电动机、电阻器等的胶合面具有绝缘、绝热和抗震性能；胶合面具有绝缘、绝热和抗震性能； 可把各种异种材料胶合在一起形成复合材料或可把各种异种材料胶合在一起形成复合材料或组件；组件； 简化机械加工工艺，降低制造成本，操作者无简化机械加工工

3、艺，降低制造成本，操作者无需很高的技术水平，只要认真细致就行，劳动需很高的技术水平，只要认真细致就行，劳动强度小，生产效率高；强度小，生产效率高； 胶接面可以具有很好的耐腐蚀性能，密封性也胶接面可以具有很好的耐腐蚀性能，密封性也可以达到很高的等级，表面光滑，气动性能好可以达到很高的等级，表面光滑，气动性能好适合航天、导弹等高速运载工具。适合航天、导弹等高速运载工具。胶黏技术的不足胶黏技术的不足 热固型胶黏面的抗剥离力比较低，热塑型热固型胶黏面的抗剥离力比较低，热塑型胶黏面在受力情况下有蠕变倾向；胶黏面在受力情况下有蠕变倾向； 某些胶黏剂的胶接过程比较复杂，如需要某些胶黏剂的胶接过程比较复杂，如

4、需要表面处理、加压、加热、夹具和模具等；表面处理、加压、加热、夹具和模具等； 有些胶黏剂本身易燃、有毒；有些胶黏剂本身易燃、有毒； 目前还缺乏准确度和可靠性都较好的无损目前还缺乏准确度和可靠性都较好的无损检验粘接质量的方法。检验粘接质量的方法。 一、粘合剂的分类 胶粘剂品种繁多，组成各异。目前尚无统一的分类方法，为了便于研究和应用，可以归纳为以下四个类别：1. 1.按按基基料料分分无机类无机类有机类有机类硅酸盐系硅酸盐系( (水泥水泥) )磷酸盐系磷酸盐系硫酸盐系硫酸盐系( (石膏石膏) )硼酸盐系硼酸盐系( (玻璃玻璃) )天然高分子天然高分子合成高分子合成高分子淀粉系淀粉系蛋白质系蛋白质系

5、天然树脂系天然树脂系合成树脂系合成树脂系沥青系沥青系天然高分子改性物天然高分子改性物热塑型热塑型热固型热固型橡胶型橡胶型复合型复合型2. 2. 按应用方法分按应用方法分氯丁橡胶氯丁橡胶聚氯乙烯聚氯乙烯丁苯橡胶丁苯橡胶聚酯聚酯室温固化室温固化热熔型热熔型热固型热固型化学反应型化学反应型压敏型压敏型酚醛树脂酚醛树脂环氧树脂环氧树脂聚氨酯聚氨酯乙烯乙烯- -醋酸乙烯酯醋酸乙烯酯聚酯聚酯聚酰胺聚酰胺丁苯嵌段共聚物丁苯嵌段共聚物酚醛酚醛- -环氧胶环氧胶酚醛酚醛- -丁腈胶丁腈胶氰基丙烯酸酯氰基丙烯酸酯固化固化剂型剂型溶剂挥溶剂挥发型发型厌氧固厌氧固化型化型潮气固潮气固化型化型硝酸纤维素硝酸纤维素聚醋酸

6、乙烯酯聚醋酸乙烯酯室温硫化硅橡胶室温硫化硅橡胶聚氰基丙烯酸酯聚氰基丙烯酸酯聚丙烯酸双酯聚丙烯酸双酯聚丙烯酸长链醇酯聚丙烯酸长链醇酯酚醛树脂酚醛树脂环氧树脂环氧树脂脲醛树脂脲醛树脂3. 按用途分按用途分结构胶结构胶非结构胶非结构胶特殊用途特殊用途按用途分按用途分水液型水液型溶剂型溶剂型固态型固态型膏状腻子型膏状腻子型按剂型分按剂型分乳液型乳液型酚醛酚醛- -缩醛缩醛环氧环氧- -酚醛酚醛环氧环氧- -丁腈丁腈酚醛酚醛- -丁腈丁腈导电、导热、导电、导热、光敏、应变、光敏、应变、医用、防腐、医用、防腐、水下、高温、水下、高温、超低温超低温聚乙烯聚乙烯- -醋酸乙烯酯醋酸乙烯酯乙酸纤维素乙酸纤维素硝

7、酸纤维素硝酸纤维素聚醋酸乙烯酯聚醋酸乙烯酯天然乳胶天然乳胶聚丙烯酸酯聚丙烯酸酯聚醋酸乙烯酯聚醋酸乙烯酯热熔胶热熔胶橡胶类橡胶类聚丙烯酸酯聚丙烯酸酯虫胶虫胶沥青沥青聚氨酯聚氨酯PVAPVAMFMFUFUFCMCCMCNaNa2 2SiOSiO3 3淀粉淀粉鱼胶、虫胶鱼胶、虫胶PVAPVA酪素酪素松香松香二、胶黏剂的发展二、胶黏剂的发展53005300年年前，开始用黏土和水作胶黏剂。前，开始用黏土和水作胶黏剂。40004000年年前，开始用生漆作胶黏剂和涂料。前，开始用生漆作胶黏剂和涂料。30003000年年前前( (周朝周朝) )，使用动物胶作木船的嵌缝密封胶，使用动物胶作木船的嵌缝密封胶; ;

8、秦朝用糯米浆与石灰制成灰浆作长城基石的胶黏剂。秦朝用糯米浆与石灰制成灰浆作长城基石的胶黏剂。20002000年年前前, ,马王堆汉墓用糯米浆糊作棺木密封剂马王堆汉墓用糯米浆糊作棺木密封剂, ,再再配用防腐剂及其他措施配用防腐剂及其他措施, ,使辛追的尸体仍有弹性。使辛追的尸体仍有弹性。用骨胶黏结油烟用骨胶黏结油烟( (或炭黑或炭黑) )制成墨制成墨, ,猪血加老粉作木制家具的腻子。猪血加老粉作木制家具的腻子。胶黏剂的工业化生产胶黏剂的工业化生产16901690年年，荷兰首先创建了天然高分子胶黏剂工厂。，荷兰首先创建了天然高分子胶黏剂工厂。17001700年年，英国建成了以生产骨胶为主的胶黏剂工

9、厂。，英国建成了以生产骨胶为主的胶黏剂工厂。十九世纪十九世纪，瑞士和德国出售了从牛乳中提炼出来的胶黏，瑞士和德国出售了从牛乳中提炼出来的胶黏剂剂-酪蛋白，出现了酪素与石灰制成的固态胶黏剂。酪蛋白，出现了酪素与石灰制成的固态胶黏剂。19091909年年，美国科学家，美国科学家BackelandBackeland最早将酚醛树脂实现最早将酚醛树脂实现工业化生产。工业化生产。19301930年年，脲醛树脂工业化。，脲醛树脂工业化。二战期间二战期间，英国，英国AeroAero公司开发了酚醛公司开发了酚醛- -聚乙烯醇缩醛聚乙烯醇缩醛树脂胶黏剂树脂胶黏剂(Redux)(Redux)用于黏结战斗机的机翼蒙皮

10、。用于黏结战斗机的机翼蒙皮。19371937年年，德国试制成功聚氨酯，用于轮胎、潜艇和其，德国试制成功聚氨酯，用于轮胎、潜艇和其它军械。它军械。19461946年年，瑞士，瑞士CibaCiba公司推出双酚公司推出双酚A A环氧树脂胶黏剂，环氧树脂胶黏剂，同期，美国发展了聚醋酸乙烯酯白乳胶，同期，美国发展了聚醋酸乙烯酯白乳胶，胶黏剂的发展概况胶黏剂的发展概况 1996 1996年世界胶黏剂消费量约年世界胶黏剂消费量约728728万吨，万吨，各类胶黏剂的比例为水性胶黏剂占各类胶黏剂的比例为水性胶黏剂占45%45%，热，热熔型占熔型占15%15%，反应型占，反应型占10%10%，其它占，其它占30%

11、30%。 19961996年我国胶黏剂消费量约年我国胶黏剂消费量约133133万吨，万吨，各类胶黏剂的比例为三醛胶占各类胶黏剂的比例为三醛胶占40.6%40.6%，水基，水基胶黏剂占胶黏剂占45.3%45.3%，热熔型占，热熔型占1.0%1.0%，反应型占，反应型占3.8%3.8%，橡胶型占，橡胶型占9.3%9.3%。胶黏剂配方的发展趋势胶黏剂配方的发展趋势 三醛胶向低甲醛、快固化方向发展；水三醛胶向低甲醛、快固化方向发展；水基胶黏剂主要是提高耐水性、初始粘合力、基胶黏剂主要是提高耐水性、初始粘合力、干燥速度和抗冻性；反应型胶黏剂重点发展干燥速度和抗冻性；反应型胶黏剂重点发展专用固化剂、单组份

12、中温固化剂；热熔胶则专用固化剂、单组份中温固化剂；热熔胶则应进行乳液聚合体、接枝共聚粉末等品种。应进行乳液聚合体、接枝共聚粉末等品种。第二节第二节 胶黏剂配方的基础理论胶黏剂配方的基础理论 被黏接的物体均为固态，黏结作用仅存在于表面和被黏接的物体均为固态，黏结作用仅存在于表面和薄层，因此胶接实质上是一种表面现象。薄层，因此胶接实质上是一种表面现象。一、被黏物表面的形态特征一、被黏物表面的形态特征 固体表面的粗糙性固体表面的粗糙性 固体表面的多孔性固体表面的多孔性 固体表面的吸附性固体表面的吸附性 固体表面的缺陷性固体表面的缺陷性 被黏物表面的处理方法被黏物表面的处理方法二、胶黏剂的黏合机理二、

13、胶黏剂的黏合机理1. 吸附理论吸附理论 吸附理论认为由于胶粘剂分子与被粘物之间的吸附力而产生了胶接,这种吸附不但有物理吸附,有时也存在化学吸附。2. 化学键理论化学键理论 化学键理论认为粘接作用是由于胶黏剂分子与被粘物表面通过化学反应形成化学键而结合，化学键比分子间力要高1-2个数量级。3. 机械结合理论机械结合理论 任何物体的表面即使用肉眼看来十分光滑，但经放大后，表面十分粗糙，遍布沟壑，有些表面还是多孔性。粘合剂渗透到这些凹凸或孔隙中，固化后就象许多小钩和榫头似地把胶粘剂和被粘物连接在一起。4. 扩散理论扩散理论 该理论认为，聚合物之间粘合力的主要来源是扩散作用，即两聚合物端头或链节相互扩

14、散，导致界面的消失和过渡区的产生，从而达到粘接。5. 静电理论静电理论 该理论认为胶粘剂与被粘接材料接触时，在界面两侧会形成双电层，如同电容器的两个极板，从而产生了静电引力，经实验测得粘合功等于此电容瞬时放电能量。三、润湿性和粘接力三、润湿性和粘接力 胶黏剂与被黏物表面胶合的前提是两者必须达到分胶黏剂与被黏物表面胶合的前提是两者必须达到分子水平级的接触，润湿是指液体在固体表面分子间力的作子水平级的接触，润湿是指液体在固体表面分子间力的作用下的均匀铺展现象，良好的润湿是形成优良胶接的必要用下的均匀铺展现象，良好的润湿是形成优良胶接的必要条件。条件。 液体润湿固体的程度一般液体润湿固体的程度一般用

15、接触角用接触角来衡量，图来衡量，图2.2描述描述了水平固体表面上的一个液滴。了水平固体表面上的一个液滴。接触角接触角90时液体不能很好时液体不能很好润湿表面，润湿表面，90时液体能完时液体能完全润湿表面，全润湿表面，=0时液体能时液体能在表面上自发展开。液体在固在表面上自发展开。液体在固体表面的接触角随表面粗糙度体表面的接触角随表面粗糙度而变化。而变化。某些胶黏剂的表面张力某些胶黏剂的表面张力 液体的润湿主要由表面张力所引起，胶接过程的液体的润湿主要由表面张力所引起，胶接过程的润湿性主要由胶黏剂的表面张力和被黏物的临界表面润湿性主要由胶黏剂的表面张力和被黏物的临界表面张力所决定。张力所决定。胶

16、胶 黏黏 剂剂L/10-3Nm-1酚醛树脂酚醛树脂( (酸固化酸固化) )78脲醛树脂脲醛树脂71苯酚苯酚- -间苯二酚间苯二酚- -苯酚苯酚52间苯二酚甲醛树脂间苯二酚甲醛树脂51特殊环氧树脂特殊环氧树脂45动物胶动物胶43聚醋酸乙烯乳液聚醋酸乙烯乳液38天然橡胶天然橡胶- -松香松香36一般环氧树脂一般环氧树脂30硝酸纤维素硝酸纤维素26某些胶黏剂的表面张力某些胶黏剂的表面张力某些聚合物的临界表面张力某些聚合物的临界表面张力尼龙尼龙10101010聚苯乙烯聚苯乙烯聚乙烯醇聚乙烯醇聚醋酸乙烯酯聚醋酸乙烯酯氯磺化聚乙烯氯磺化聚乙烯氯丁橡胶氯丁橡胶聚乙烯醇缩甲醛聚乙烯醇缩甲醛聚甲基丙烯酸甲聚甲基

17、丙烯酸甲酯酯醋酸纤维素醋酸纤维素聚氯乙烯、淀粉聚氯乙烯、淀粉聚偏二氯乙烯聚偏二氯乙烯聚合物聚合物323232.832.8373737373737383838-4038-403939393939393939L18.5聚四氟乙烯聚四氟乙烯35-40聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺22硅橡胶硅橡胶41聚苯醚聚苯醚4141414242.543434461L聚二甲基硅氧烷聚二甲基硅氧烷聚异丁烯聚异丁烯丁基橡胶丁基橡胶聚乙烯醇缩丁醛聚乙烯醇缩丁醛聚氨酯聚氨酯聚乙烯聚乙烯聚异戊二烯聚异戊二烯聚三氟氯乙烯聚三氟氯乙烯聚丁二烯聚丁二烯( (顺式顺式) )聚合物聚合物聚硫聚硫聚砜聚砜聚丙烯酸甲酯聚丙烯酸甲酯尼龙尼龙6 6尼龙

18、尼龙6666聚对苯二甲酸聚对苯二甲酸乙二醇酯乙二醇酯聚氧化乙烯聚氧化乙烯聚丙烯腈聚丙烯腈脲醛树脂脲醛树脂聚合物聚合物242727282931313132L(L/10-3Nm-1)粘接力粘接力 粘接力是胶黏剂与被黏物在界面上的作用力，粘接力是胶黏剂与被黏物在界面上的作用力，包括机械嵌合力、分子间力和化学键力。包括机械嵌合力、分子间力和化学键力。 机械嵌合力是胶黏剂分子扩散渗透进入被机械嵌合力是胶黏剂分子扩散渗透进入被黏物表面孔隙中固化后镶嵌而产生的结合力。黏物表面孔隙中固化后镶嵌而产生的结合力。第三节第三节 胶黏剂的配方结构及组分作用胶黏剂的配方结构及组分作用n基料基料 n稀释剂稀释剂n填料填料

19、n固化剂和促进剂固化剂和促进剂n增塑剂增塑剂n增韧剂增韧剂n偶联剂偶联剂n触变剂触变剂n硫化剂硫化促进剂硫化剂硫化促进剂n其它助剂其它助剂 胶黏剂的配方结构一般由基料胶黏剂的配方结构一般由基料( (树脂树脂) )、固化剂、固化剂、增塑剂、稀释剂、填料和其它助剂组成增塑剂、稀释剂、填料和其它助剂组成一、基料一、基料 基料是胶黏剂的主要成分，起粘合作用，基料是胶黏剂的主要成分，起粘合作用，须具有良好的粘附性和润湿性。须具有良好的粘附性和润湿性。 聚合度较小的聚合物一般具有较低的熔点、聚合度较小的聚合物一般具有较低的熔点、较小的粘度，起粘接性能虽好，但内聚能较低，较小的粘度，起粘接性能虽好，但内聚能

20、较低，与其它材料粘接时很难有很高的粘合强度。与其它材料粘接时很难有很高的粘合强度。 聚合物的相对分子量较大时，又较难溶解，聚合物的相对分子量较大时，又较难溶解，熔点和粘度都较高，有较大的内聚力，一般来熔点和粘度都较高，有较大的内聚力，一般来说没有足够的粘附性能。说没有足够的粘附性能。聚合物结构与粘结力聚合物结构与粘结力 聚合物的分子结构与粘结性能的关系甚为密切，聚合物的分子结构与粘结性能的关系甚为密切，按照相似相容的原理，含有极性基团的聚合物对极按照相似相容的原理，含有极性基团的聚合物对极性性材料的粘附性好，对非极性材料则差。嵌段聚合物材料的粘附性好，对非极性材料则差。嵌段聚合物对对极性和非极

21、性材料都有较好的粘附力，混溶性也好。极性和非极性材料都有较好的粘附力，混溶性也好。 当胶黏剂主体聚合物的表面张力和溶解度系数与当胶黏剂主体聚合物的表面张力和溶解度系数与被粘接材料接近时有利于粘接过程中的扩散粘附。被粘接材料接近时有利于粘接过程中的扩散粘附。 聚合物中含有苯基和其它刚性环结构时，虽能聚合物中含有苯基和其它刚性环结构时，虽能提高粘附层的耐热性，但会降低链节的柔顺性，妨提高粘附层的耐热性，但会降低链节的柔顺性，妨碍分子的扩散，使粘附力下降。碍分子的扩散，使粘附力下降。二、稀释剂二、稀释剂 稀释剂是一种能降低胶黏剂黏度的易稀释剂是一种能降低胶黏剂黏度的易流动液体，可使胶黏剂具有很好的浸

22、透流动液体，可使胶黏剂具有很好的浸透力。有活性和非活性之分。力。有活性和非活性之分。 溶剂常常作为胶黏剂的稀释剂，它溶剂常常作为胶黏剂的稀释剂，它能够有效降低某些固体或液体的分子间能够有效降低某些固体或液体的分子间力，使被溶物质分散成分子或离子的均力，使被溶物质分散成分子或离子的均一一体系。在胶接施工时，溶剂能提高胶黏体系。在胶接施工时，溶剂能提高胶黏剂剂的流平性，避免胶膜层的厚薄不均。的流平性，避免胶膜层的厚薄不均。稀释剂的选择稀释剂的选择 在选择胶黏剂的稀释剂时在选择胶黏剂的稀释剂时, ,要注意稀要注意稀释剂的极性与主体树脂相同或相近释剂的极性与主体树脂相同或相近, ,两者两者的溶解度参数

23、要一致的溶解度参数要一致, ,还要选择挥发速度还要选择挥发速度适当的溶剂或者快慢相配的混合溶剂。适当的溶剂或者快慢相配的混合溶剂。 另外，由于稀释剂在胶黏剂中用量另外，由于稀释剂在胶黏剂中用量较多较多(15%(15%50%)50%)，还要注意它们的价格、，还要注意它们的价格、毒性和是否易得。毒性和是否易得。三、填料三、填料 填料是为了改善胶黏剂的某些性能填料是为了改善胶黏剂的某些性能, ,如提高弹性模量、冲击韧性和耐热性如提高弹性模量、冲击韧性和耐热性, ,降降低线膨胀系数和收缩率低线膨胀系数和收缩率, ,同时又可以降低同时又可以降低成本的一类固体助剂。成本的一类固体助剂。 填料还能增加热导率

24、、介电性能填料还能增加热导率、介电性能( (电击穿强度电击穿强度) )，提高胶膜吸收振动的能，提高胶膜吸收振动的能力、使用温度、耐磨性、耐介质性能。力、使用温度、耐磨性、耐介质性能。 填料的种类、颗粒度、形状及添加量对胶膜填料的种类、颗粒度、形状及添加量对胶膜性能的影响很大，应根据使用要求进行选择。性能的影响很大，应根据使用要求进行选择。各类填料的功能和加入量各类填料的功能和加入量胶黏剂中常用的填料有：胶黏剂中常用的填料有：提高提高耐冲击强度耐冲击强度：石棉及玻璃纤维、铝粉、云母：石棉及玻璃纤维、铝粉、云母提高提高硬度硬度和和抗压性抗压性：石英粉、瓷粉、铁粉：石英粉、瓷粉、铁粉提高提高耐热性耐

25、热性：石棉：石棉提高提高抗磨性抗磨性：石墨粉、二硫化钼：石墨粉、二硫化钼提高提高粘结力粘结力：氧化铝粉：氧化铝粉增加增加导热性导热性：铝粉、铜粉、铁粉：铝粉、铜粉、铁粉 胶黏剂中填料的用量一般按树脂重量的百分数胶黏剂中填料的用量一般按树脂重量的百分数计，计，轻质轻质填料取填料取25%以下以下， 中等中等填料为填料为50%200%， 重质重质填料可加到填料可加到300%。一些典型填料的特性一些典型填料的特性常用填料的特性常用填料的特性四、固化剂和促进剂四、固化剂和促进剂 因为胶黏剂的剂型和主体树脂的不因为胶黏剂的剂型和主体树脂的不同，其固化过程又分为物理固化和化学同，其固化过程又分为物理固化和化

26、学固化。物理固化主要是由于溶剂的挥发、固化。物理固化主要是由于溶剂的挥发、乳液的凝聚、熔融体的凝固等；化学固乳液的凝聚、熔融体的凝固等；化学固化则是低分子化合物与固化剂起化学反化则是低分子化合物与固化剂起化学反应变成网状大分子的过程。应变成网状大分子的过程。 促进剂促进剂则是胶黏剂中加快主体树脂则是胶黏剂中加快主体树脂与固化剂反应，缩短固化时间与固化剂反应，缩短固化时间, ,降低固化降低固化温度以及调节树脂固化速度的一种添加剂。温度以及调节树脂固化速度的一种添加剂。 如环氧树脂胶黏剂的固化剂主要是有机胺如环氧树脂胶黏剂的固化剂主要是有机胺类或有机酸酐类，其固化促进剂多为咪唑啉类。类或有机酸酐类

27、，其固化促进剂多为咪唑啉类。五、增塑剂五、增塑剂 增塑剂是一种能降低高分子化合物玻璃化温增塑剂是一种能降低高分子化合物玻璃化温度和熔融温度、改善胶层脆性、增进熔融流动性、度和熔融温度、改善胶层脆性、增进熔融流动性、能使胶膜具有柔韧性的高沸点难挥发性液体或低能使胶膜具有柔韧性的高沸点难挥发性液体或低熔点固体。它多是粘度高沸点高的物质。熔点固体。它多是粘度高沸点高的物质。 与高分子化合物发生化学反应的增塑剂叫内增与高分子化合物发生化学反应的增塑剂叫内增塑剂，不发生反应的叫外增塑剂。增塑剂必须与胶塑剂，不发生反应的叫外增塑剂。增塑剂必须与胶黏剂的其它组分有良好的相容性，以免发生渗出、黏剂的其它组分有

28、良好的相容性，以免发生渗出、迁移、挥发而影响胶黏效果的稳定性和耐久性。迁移、挥发而影响胶黏效果的稳定性和耐久性。 在在结构用环氧结构用环氧和和橡胶型橡胶型胶黏剂中常使用胶黏剂中常使用增塑剂，一般用量为树脂重量的增塑剂，一般用量为树脂重量的5%20%5%20%。而在其它胶黏剂中用的较少或不用。而在其它胶黏剂中用的较少或不用。 胶用增塑剂主要有邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类、己二酸酯和癸二酸酯等。胶用增塑剂主要有邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类、己二酸酯和癸二酸酯等。常用的增塑剂常用的增塑剂六、增韧剂六、增韧剂 能降低胶膜脆性、提高韧性、又不影能降低胶膜脆性、提高韧性、又不影响胶黏剂其他主要性能的物质称为增韧剂

29、。响胶黏剂其他主要性能的物质称为增韧剂。 增韧剂一般含有能与主体聚合物起反应的活性基增韧剂一般含有能与主体聚合物起反应的活性基团，胶黏剂固化后又与胶膜主体不完全相容，有时还团，胶黏剂固化后又与胶膜主体不完全相容，有时还要分相，以获得增韧效果。其作用机理是通过降低胶要分相，以获得增韧效果。其作用机理是通过降低胶黏剂固化时的放热作用、固体收缩率及其内应力，提黏剂固化时的放热作用、固体收缩率及其内应力，提高抗冲击强度、伸长率、脆性、抗干裂性，改进胶黏高抗冲击强度、伸长率、脆性、抗干裂性，改进胶黏剂的剪切强度、剥离强度、低温性能和柔韧性。剂的剪切强度、剥离强度、低温性能和柔韧性。 胶黏剂常用的增韧剂有

30、：胶黏剂常用的增韧剂有：不饱和聚酯不饱和聚酯树脂、橡胶类、聚酰胺树脂、缩醛树树脂、橡胶类、聚酰胺树脂、缩醛树脂，聚酯树脂和聚氨酯树脂脂，聚酯树脂和聚氨酯树脂。七、偶联剂七、偶联剂 偶联剂是能同时与极性物质和非偶联剂是能同时与极性物质和非极极性物质产生一定结合力的化合物，其性物质产生一定结合力的化合物，其特特点是分子中同时具有极性和非极性部点是分子中同时具有极性和非极性部分。分。 偶联剂加入后，增加了主体树脂分子本身的分子间偶联剂加入后，增加了主体树脂分子本身的分子间作用力，提高了胶黏剂的内聚强度；同时也在主体树脂作用力，提高了胶黏剂的内聚强度；同时也在主体树脂与被黏物之间起与被黏物之间起“架桥

31、架桥”作用，增加了它们间的结合。作用，增加了它们间的结合。 胶黏剂中常用的偶联剂有：硅烷类、钛胶黏剂中常用的偶联剂有：硅烷类、钛酸酯类、多异氰酸酯及长链脂肪酸铬配合物。酸酯类、多异氰酸酯及长链脂肪酸铬配合物。八、触变剂八、触变剂 触变剂是利用触变效应使胶触变剂是利用触变效应使胶黏剂在静态时具有较大的稠度，黏剂在静态时具有较大的稠度，而在搅动情况下则表面出较小的而在搅动情况下则表面出较小的“粘度粘度”，从而防止胶液流挂。，从而防止胶液流挂。常用的触变剂有常用的触变剂有气相二氧化硅气相二氧化硅和和硅藻土微粉硅藻土微粉。九、硫化剂和硫化促进剂九、硫化剂和硫化促进剂 如果胶黏剂中含有橡胶，如果胶黏剂中

32、含有橡胶，则应加入硫化剂使橡胶硫化。则应加入硫化剂使橡胶硫化。 胶黏剂中常用的胶黏剂中常用的硫化剂硫化剂有：硫有：硫磺粉、硝基苯类化合物、过氧化苯磺粉、硝基苯类化合物、过氧化苯甲酰、苯醌化合物、重氮化合物、甲酰、苯醌化合物、重氮化合物、金属氧化物金属氧化物( (氧化锌、氧化镁氧化锌、氧化镁) )等。等。 硫化促进剂硫化促进剂有有机碱类有有机碱类( (如苯如苯胺、二苯胍、醛胺类等胺、二苯胍、醛胺类等) )、磺原酸盐、磺原酸盐类、噻唑类、磺酸盐类等。类、噻唑类、磺酸盐类等。十、其他助剂十、其他助剂 为了改善胶黏剂的某种性能，有时为了改善胶黏剂的某种性能，有时还需加入某些特定的添加剂。如：乳化还需加

33、入某些特定的添加剂。如：乳化剂、引发剂、增稠剂、防老剂、阻聚剂剂、引发剂、增稠剂、防老剂、阻聚剂、阻燃剂、消泡剂、防腐剂、光敏剂稳、阻燃剂、消泡剂、防腐剂、光敏剂稳定剂、络合剂、偶联剂、交联剂等。定剂、络合剂、偶联剂、交联剂等。影响胶黏剂的各种因素影响胶黏剂的各种因素第四节第四节 各类胶黏剂的配方设计各类胶黏剂的配方设计一、无机胶黏剂的配方设计原则 酸碱相协规则 结构相似规则1.离子半径比与配位数相近规则二、合成胶黏剂的配方设计二、合成胶黏剂的配方设计合成胶黏剂配方设计的程序：合成胶黏剂配方设计的程序：根据胶黏剂的用途和主要功能指标，选择基根据胶黏剂的用途和主要功能指标，选择基料或合成新型高分

34、子；料或合成新型高分子；根据基料的交联反应机理，选择固化剂或引根据基料的交联反应机理，选择固化剂或引发剂，以及相应的促进剂等；发剂，以及相应的促进剂等；按照反应计量关系，确定原理性配方方案；按照反应计量关系，确定原理性配方方案；1. 将胶黏剂的主要功能指标作为目标函数，进将胶黏剂的主要功能指标作为目标函数，进行配方试验。行配方试验。三、三、聚合物结构对胶黏剂的影响 分子结构分子结构 相对分子质量及其分布相对分子质量及其分布 分子的极性分子的极性 结晶度结晶度 柔顺性柔顺性 交联度交联度四、胶黏剂的应用性能四、胶黏剂的应用性能 黏结强度黏结强度 耐热性耐热性 耐寒性耐寒性 耐溶剂性耐溶剂性 耐酸

35、碱性耐酸碱性 耐水性耐水性 耐磨性耐磨性 耐老化性耐老化性五、改善胶黏剂性能的途径五、改善胶黏剂性能的途径1. 1.提高黏结强度提高黏结强度选择粘接强度和内聚力都大的树脂选择粘接强度和内聚力都大的树脂加入增韧剂、降低脆性、增加胶层韧性加入增韧剂、降低脆性、增加胶层韧性热固性树脂和热塑性橡胶并用热固性树脂和热塑性橡胶并用引入极性基团或相容性好、极性大的树脂引入极性基团或相容性好、极性大的树脂对主体树脂适当交联对主体树脂适当交联添加适当的填料，降低收缩率添加适当的填料，降低收缩率加入稀释剂，降低粘度，增大浸润性加入稀释剂，降低粘度，增大浸润性加入偶联剂加入偶联剂2. 提高耐热性提高耐热性2.2.提高耐热性提高耐热性采用耐高温性好的树脂或橡胶采用耐高温性好的树脂或橡胶提高环的密