第四章胶黏剂

1、第四章第四章 胶胶 黏黏 剂剂 黏合剂胶黏剂定义：凡能将同种或不同种材料胶黏剂定义：凡能将同种或不同种材料紧密粘合在一起的物质。紧密粘合在一起的物质。 胶黏剂是一类胶黏剂是一类古老古老而又而又年轻年轻的材料。的材料。 早在数千年前，人类的祖先就已经早在数千年前，人类的祖先就已经开始使用胶黏剂。许多出土文物表开始使用胶黏剂。许多出土文物表明，明，5000年前年前我们祖先就会用粘土、我们祖先就会用粘土、淀粉和香松等天然产物做胶黏剂；淀粉和香松等天然产物做胶黏剂；4000千多年前千多年前就会用生漆做胶黏剂就会用生漆做胶黏剂和涂料制造器具；和涂料制造器具；3000年前年前的周朝的周朝已用动物胶作木船的

2、填缝密封胶。已用动物胶作木船的填缝密封胶。两千年前两千年前的秦朝的秦朝用用糯米浆糯米浆与与石灰石灰作砂浆粘合长城作砂浆粘合长城的基石，使万里的基石，使万里长城成为中华民长城成为中华民族伟大文明的象族伟大文明的象征之一。征之一。 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铜车马马的制造中，用了磷酸盐无机胶黏剂。的制造中，用了磷酸盐无机胶黏剂。 公元前公元前2000年年东汉东汉时期用糯米浆糊制成时期用糯米浆糊制成棺木密封胶，配以防棺木密封胶，配以防腐剂，使腐剂，使马王堆马王堆古尸古尸出土时肌肉及关节仍出土时肌肉及关节仍有弹性有弹性,足见中国胶足见中国胶接技术之高超。接技术之高超。 马

3、王堆汉墓马王堆汉墓湖南长沙湖南长沙1972197219731973 公元前公元前200年年东汉时期用糯米浆糊制成东汉时期用糯米浆糊制成棺木密封胶，配以防腐剂，使棺木密封胶，配以防腐剂，使马王堆马王堆古古尸出土时肌肉及关节仍有弹性尸出土时肌肉及关节仍有弹性,足见中国足见中国胶接技术之高超。胶接技术之高超。 到上世纪初，合成酚醛树脂的发明，开到上世纪初，合成酚醛树脂的发明，开创了胶黏剂的现代发展史。目前，与三创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，胶黏剂大合成高分子材料的产量比较，胶黏剂只占只占第五位第五位，但年增长速度则居，但年增长速度则居第一位第一位。 目前，目前，胶黏剂

4、胶黏剂的应用已渗入到国民经济的应用已渗入到国民经济中的各个部门中的各个部门,成为工业生产中不可缺少成为工业生产中不可缺少的技术，在高技术领域中的应用也十分的技术，在高技术领域中的应用也十分广泛。如据报导：国外在生产一辆汽车广泛。如据报导：国外在生产一辆汽车中要使用中要使用510kg胶黏剂；一架波音飞胶黏剂；一架波音飞机的粘接面积达到机的粘接面积达到2400m2 ；一架宇航飞；一架宇航飞机需要粘接机需要粘接30000块陶瓷片。块陶瓷片。 汽车结构件粘接：汽车结构件粘接：发动机中罩与前发动机中罩与前后加强梁，通常后加强梁，通常用用改性环氧树脂改性环氧树脂胶黏剂。胶黏剂。粘接使用的部粘接使用的部件由

5、原来机内件由原来机内装饰、非结构装饰、非结构件、发展到结件、发展到结构件、受力件，构件、受力件，甚至整个机体。甚至整个机体。 随着科学技术的发展随着科学技术的发展,目前不同行业对胶目前不同行业对胶黏剂及粘接技术的要求越来越高。黏剂及粘接技术的要求越来越高。1997年年世界胶黏剂总需求量为世界胶黏剂总需求量为1700万万，2010年达年达2500万万。 我国目前已有我国目前已有1200多家企业，品种牌号多家企业，品种牌号3000多个，胶黏剂生产能力多个，胶黏剂生产能力300万。其万。其中产量最大的仍然是中产量最大的仍然是三醛胶三醛胶(酚醛、脲醛酚醛、脲醛和三聚氰胺甲醛和三聚氰胺甲醛)和和乳液型胶

6、乳液型胶，二者分别，二者分别占总产量的占总产量的45.2%和和29.2%。 从市场应用看，从市场应用看，建筑业建筑业用量最大，约用量最大，约占总胶量占总胶量51.8%，其次是，其次是纸包装业纸包装业，约占，约占总胶量的总胶量的12.6%，第三是，第三是制鞋业制鞋业，约占，约占9.0%。 木材胶黏剂木材胶黏剂用量日益扩大增多，全世界木用量日益扩大增多，全世界木材胶黏剂产量占胶黏剂总产量的材胶黏剂产量占胶黏剂总产量的3/4，如，如美国约美国约60%的合成胶黏剂用于木材加工业，的合成胶黏剂用于木材加工业，俄罗斯为俄罗斯为79%，日本为，日本为75%，在我国，在我国60%70%的胶黏剂也用于木材加工业

7、。的胶黏剂也用于木材加工业。 2010年年我国合成胶黏剂的需求量达我国合成胶黏剂的需求量达到到480万万-500万吨万吨。2004年年中国大中国大陆胶黏剂产量总计陆胶黏剂产量总计379万吨万吨 。 随着我国汽车、电子电器等行业的随着我国汽车、电子电器等行业的飞快发展，纳米材料等新材料、新飞快发展，纳米材料等新材料、新技术在胶黏剂工业中得到应用，今技术在胶黏剂工业中得到应用，今后胶黏剂的性能将更加优异，应用后胶黏剂的性能将更加优异，应用范围将不断扩大。范围将不断扩大。4.1.1胶粘剂的分类胶粘剂的分类：1、按化学成分分类：、按化学成分分类： 1）无机胶粘剂）无机胶粘剂 2）有机胶粘剂）有机胶粘剂

8、 3）天然胶粘剂）天然胶粘剂 4）合成胶粘剂）合成胶粘剂u天然粘合剂来源丰富，价格低廉，毒性低，天然粘合剂来源丰富，价格低廉，毒性低，但耐水、耐潮和耐微生物作用较差。在家但耐水、耐潮和耐微生物作用较差。在家具、书籍、包装、木材综合加工和工艺品具、书籍、包装、木材综合加工和工艺品制造中有广泛的应用，在粘合剂中大约占制造中有广泛的应用，在粘合剂中大约占3030一一4040的用量。的用量。u合成粘合剂一般有良好的电绝缘性、隔热合成粘合剂一般有良好的电绝缘性、隔热性、抗震性、耐腐蚀性、耐微生物作用和性、抗震性、耐腐蚀性、耐微生物作用和较好的粘合强度，而且能针对不同用途要较好的粘合强度，而且能针对不同用

9、途要求来配制不同的粘合剂。合成粘合剂品种求来配制不同的粘合剂。合成粘合剂品种多，是粘合剂的主力，约占多，是粘合剂的主力，约占6060一一7070的的用量。用量。2. 按用途分类按用途分类1）结构胶粘剂结构胶粘剂是用于受力结构件胶接，并是用于受力结构件胶接，并能长期承受较大动、静负荷的胶粘剂。能长期承受较大动、静负荷的胶粘剂。2）非结构胶粘剂非结构胶粘剂是适用于非受力结构件胶是适用于非受力结构件胶接。接。3）特种胶粘剂特种胶粘剂是供某些特殊场合应用的胶是供某些特殊场合应用的胶粘剂，专门用于木材、金属、塑料、纤维、粘剂，专门用于木材、金属、塑料、纤维、橡胶、建筑、玻璃、汽车车辆、电气和电橡胶、建筑

10、、玻璃、汽车车辆、电气和电子工业、生物体和医疗等部门的特种粘合子工业、生物体和医疗等部门的特种粘合剂。此外，近年来，又出现了无污染胶粘剂。此外，近年来，又出现了无污染胶粘剂等胶粘剂新品种。剂等胶粘剂新品种。3、按物理形态分类：、按物理形态分类： 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。4、按性能分类、按性能分类5、按固化方式分类、按固化方式分类4.1.2 胶黏剂组成胶黏剂组成 胶黏剂胶黏剂通常是由基料和辅助材料配合而成。通常是由基料和辅助材料配合而成。 一、基料一、基料 又称又称粘料粘料，是胶黏剂的主要成分

11、。有，是胶黏剂的主要成分。有树脂型树脂型聚合物聚合物、橡胶型及、橡胶型及无机物无机物三大类。三大类。其中常用其中常用的合成树脂有环氧树脂、酚醛树脂、聚酯树的合成树脂有环氧树脂、酚醛树脂、聚酯树脂、聚氨酯、硅树脂等；合成橡胶有氯丁橡脂、聚氨酯、硅树脂等；合成橡胶有氯丁橡胶、丁腈橡胶和聚硫橡胶等；常用的无机化胶、丁腈橡胶和聚硫橡胶等；常用的无机化合物有硅酸盐类和磷酸盐类。合物有硅酸盐类和磷酸盐类。选用基料的基本要求：首先基料要能润湿被粘材料和在施工过程首先基料要能润湿被粘材料和在施工过程中有一定的流动性。中有一定的流动性。 因此，胶粘剂基料应是具有流动性的液态因此，胶粘剂基料应是具有流动性的液态物

12、质或者能在溶剂、分散剂、热、压力参物质或者能在溶剂、分散剂、热、压力参与作用下具有一定流动性的物质，目前用与作用下具有一定流动性的物质，目前用作胶粘剂的酚醛树脂、环氧树脂、丙烯酸作胶粘剂的酚醛树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、天然橡胶、氯丁橡胶以及淀粉、虫树脂、天然橡胶、氯丁橡胶以及淀粉、虫胶、酪朊等都属于这类物质。胶、酪朊等都属于这类物质。对于某些本身是固态，在热及压力下不流动或对于某些本身是固态，在热及压力下不流动或流动性很差，又不溶于普通溶剂的高分子如氟流动性很差，又不溶于普通溶剂的高分子如氟树脂、涤纶、尼龙等是难以用来配制胶粘剂的。树脂、涤纶、尼龙等是难以用来配制胶粘剂的。 某一种高分子材料

13、能否用于配制胶粘剂，可以某一种高分子材料能否用于配制胶粘剂，可以从它能否溶于烷烃、芳烃、卤烃、醇、酮、酯从它能否溶于烷烃、芳烃、卤烃、醇、酮、酯及水等溶剂来判断，能溶的则一般可用于配制及水等溶剂来判断，能溶的则一般可用于配制胶粘剂，不溶的则一般不适于配制胶粘剂。胶粘剂，不溶的则一般不适于配制胶粘剂。此外，基料极性、结晶性、分子量等也对胶接此外，基料极性、结晶性、分子量等也对胶接性能有影响。性能有影响。 二、辅助材料二、辅助材料 它主要包括固化剂、促进剂、填料、增它主要包括固化剂、促进剂、填料、增韧剂、稀释剂、偶联剂、稳定剂，防老剂、韧剂、稀释剂、偶联剂、稳定剂，防老剂、增粘剂、增稠剂等。增粘剂

14、、增稠剂等。 1、增塑剂、增塑剂增塑剂也称增韧剂，它主要是可以改善胶增塑剂也称增韧剂，它主要是可以改善胶粘剂的韧性，提高胶结接头的抗剥离、抗冲粘剂的韧性，提高胶结接头的抗剥离、抗冲击能力以及耐寒性等。常用的增塑剂主要有击能力以及耐寒性等。常用的增塑剂主要有邻苯二甲酸丁酯和邻苯二甲酸二辛酯等。邻苯二甲酸丁酯和邻苯二甲酸二辛酯等。2、溶剂、溶剂如果黏合剂的粘度过高，流动性太小，不利如果黏合剂的粘度过高，流动性太小，不利于涂布施工，也不利于润湿铺展和填充表面于涂布施工，也不利于润湿铺展和填充表面的凹凸不平，这时可加入溶剂来调节其工艺的凹凸不平，这时可加入溶剂来调节其工艺性能。性能。溶剂主要对胶粘剂起

15、稀释分散、降低粘度的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胶粘材料的浸润能力，以及延长胶粘剂的使用寿命用寿命。溶剂分为两大类：一类为非活性溶剂分为两大类：一类为非活性稀释剂，俗称为溶剂，不参与胶粘剂的固化稀释剂，俗称为溶剂，不参与胶粘剂的固化反应；另一类为活性稀释剂，参与固化反应。反应；另一类为活性稀释剂，参与固化反应。常用的有机溶剂有丙酮、甲乙酮、乙酸乙酯、常用的有机溶剂有丙酮、甲乙酮、乙酸乙酯、苯、甲苯、酒精等。苯、甲苯、酒精等。3、固化剂、固化剂u固化剂又称为硬化剂、交联剂或

16、硫化剂固化剂又称为硬化剂、交联剂或硫化剂。u一种可使单体或低聚物变为线型高聚物或体型高聚一种可使单体或低聚物变为线型高聚物或体型高聚物的物质。物的物质。u提高基料粘合强度与内聚强度、化学稳定性、耐水提高基料粘合强度与内聚强度、化学稳定性、耐水及耐介质性、耐热性和抗蠕变性等。及耐介质性、耐热性和抗蠕变性等。u固化分为物理固化和化学固化固化分为物理固化和化学固化。物理固化主要由于溶剂的挥发，乳液凝聚，熔融体物理固化主要由于溶剂的挥发，乳液凝聚，熔融体的凝固等。的凝固等。化学固化实质是低分子化合物与固化剂起化学反应化学固化实质是低分子化合物与固化剂起化学反应变为大分子，或线型分子与固化剂反应变成网状

17、大变为大分子，或线型分子与固化剂反应变成网状大分子。分子。u固化剂不能通用，不同的树脂要针对其分子链上的固化剂不能通用，不同的树脂要针对其分子链上的反应基团而选用合适的固化剂。反应基团而选用合适的固化剂。 4、填料：、填料： 是是不参与反应的惰性物质不参与反应的惰性物质，可，可提高胶接强度、耐热性、尺寸稳定性并可降低提高胶接强度、耐热性、尺寸稳定性并可降低成本。其品种很多，如石棉粉、铝粉、云母、成本。其品种很多，如石棉粉、铝粉、云母、石英粉、碳酸钙、钛白粉、滑石粉等。各有不石英粉、碳酸钙、钛白粉、滑石粉等。各有不同效果，根据要求选用。同效果，根据要求选用。 5、偶联剂、偶联剂 ： 具有能分别和

18、被粘物及具有能分别和被粘物及粘合剂反应成键的两种基团（极性和非粘合剂反应成键的两种基团（极性和非极性基团），提高胶接强度。多为极性基团），提高胶接强度。多为硅烷硅烷或或钛酸酯两种类型。钛酸酯两种类型。 6、引发剂：是在一定条件下能分解产生自、引发剂：是在一定条件下能分解产生自由基的物质。由基的物质。常用常用过氧化物过氧化物作引发剂。用作引发剂。用得较多的是过硫酸钾、过硫酸铵，也有用得较多的是过硫酸钾、过硫酸铵，也有用过氧化氢的。用量为单体重量的过氧化氢的。用量为单体重量的0.11%。过硫酸钾和过硫酸铵的引发性能非常相似，过硫酸钾和过硫酸铵的引发性能非常相似，但由于室温下过硫酸钾在水的溶解度为但

19、由于室温下过硫酸钾在水的溶解度为2%，而过硫酸铵在水中的溶解度可达而过硫酸铵在水中的溶解度可达20%以上，以上，所以工业生产用所以工业生产用过硫酸铵过硫酸铵更为方便。更为方便。 7、促进剂可加速固化剂或硫化剂的固化反应或硫化反应可加速固化剂或硫化剂的固化反应或硫化反应的物质。的物质。促进剂分固化促进剂和硫化促进剂两类。促进剂分固化促进剂和硫化促进剂两类。固化促进剂又分为酸性类，如三氟化硼络合物、固化促进剂又分为酸性类，如三氟化硼络合物、氯化亚锡等；碱性类，如大多数有机叔胺类、氯化亚锡等；碱性类，如大多数有机叔胺类、咪唑类化合物等。咪唑类化合物等。硫化促进剂可提高硫化速度、降低硫化温度、硫化促进

20、剂可提高硫化速度、降低硫化温度、缩短硫化时间，减少硫化剂用量和改善硫化橡缩短硫化时间，减少硫化剂用量和改善硫化橡胶的物理机械性能等作用。如二硫代氨基甲酸胶的物理机械性能等作用。如二硫代氨基甲酸盐类、黄原酸盐类、秋兰姆类、噻唑类等。盐类、黄原酸盐类、秋兰姆类、噻唑类等。4.2 粘接机理粘接机理胶接胶接:靠胶黏剂将物体连接起来的方法称为胶靠胶黏剂将物体连接起来的方法称为胶接。接。良好胶接，必须具备：良好胶接，必须具备：第一第一 胶黏剂要能很好地润湿被粘物表面胶黏剂要能很好地润湿被粘物表面 胶黏剂表面张力比被粘物的小，才能较好胶黏剂表面张力比被粘物的小，才能较好地润湿其表面，易于胶接，反之则难于胶地

21、润湿其表面，易于胶接，反之则难于胶接。接。第二第二 胶黏剂与被黏物之间要有较强的相互结胶黏剂与被黏物之间要有较强的相互结合力。合力。 机械理论机械理论: : 即胶接是胶粘剂渗透到被粘物表面层的孔即胶接是胶粘剂渗透到被粘物表面层的孔隙中隙中, ,固化后产生机械键合作用而使其连固化后产生机械键合作用而使其连接为一体的。一般具有钉键作用、勾键作接为一体的。一般具有钉键作用、勾键作用、根键作用。机械理论认为粘接是简单用、根键作用。机械理论认为粘接是简单的机械镶定，无法解释致密被粘物如玻璃、的机械镶定，无法解释致密被粘物如玻璃、金属的粘接。金属的粘接。 吸附论吸附论: : 即胶接是胶粘剂与被沾物的表面分

22、子间相即胶接是胶粘剂与被沾物的表面分子间相互吸附而使其粘结为一体的互吸附而使其粘结为一体的. .胶接机理胶接机理 静电论静电论: : 即胶接是胶粘剂和被粘物间相互接触即胶接是胶粘剂和被粘物间相互接触, ,产生正、产生正、负电层的双电层负电层的双电层, ,由于静电相互吸引而产生粘由于静电相互吸引而产生粘附力的。聚合物与金属胶接时，适用该理论。附力的。聚合物与金属胶接时，适用该理论。 扩散论扩散论: : 即胶接是胶粘剂与被粘物分子间相互扩散即胶接是胶粘剂与被粘物分子间相互扩散, ,在在界面上互溶而形成牢固结合的界面上互溶而形成牢固结合的. . （5 5）化学键理论：）化学键理论： 胶黏剂分子与被粘

23、物表面通过化学反应形成胶黏剂分子与被粘物表面通过化学反应形成化学键而产生较高强度的粘接。化学键而产生较高强度的粘接。 以以无机物无机物，如磷酸盐、硅酸盐、硫酸盐、，如磷酸盐、硅酸盐、硫酸盐、硼酸盐、金属氧化物等为黏料配制成的胶硼酸盐、金属氧化物等为黏料配制成的胶黏剂称为黏剂称为无机胶黏剂无机胶黏剂。 随着航天、航空技术的飞速发展，迫切随着航天、航空技术的飞速发展，迫切需要具有需要具有耐高温耐高温性能的新型材料，促进了性能的新型材料，促进了无机胶黏剂的研究及其开发应用。无机胶黏剂的研究及其开发应用。 4.3 无机粘合剂无机粘合剂1. 无机胶黏剂的特点无机胶黏剂的特点 （1）耐高温，可承受耐高温，

24、可承受1000或更高温度；或更高温度； （2）抗老化性好；抗老化性好； （3）收缩率小；收缩率小； （4）脆性大，弹性模量比有机胶黏剂高一脆性大，弹性模量比有机胶黏剂高一个数量级；个数量级； （5）抗水、耐酸碱性差。抗水、耐酸碱性差。2.硅酸盐类胶黏剂硅酸盐类胶黏剂 硅酸盐类胶黏剂分为三类。硅酸盐类胶黏剂分为三类。 （1）空气干燥型：如水玻璃、粘土等；空气干燥型：如水玻璃、粘土等； （2）水固化型：如石膏、水泥等；水固化型：如石膏、水泥等； （3）反应固化型：如硅酸盐与碱土金属反应固化型：如硅酸盐与碱土金属氧化物固化的胶黏剂。氧化物固化的胶黏剂。 硅酸盐类胶黏剂胶接强度较高，耐硅酸盐类胶黏剂胶

25、接强度较高，耐热、耐水性能较好，但耐酸、碱性热、耐水性能较好，但耐酸、碱性性能较差。性能较差。 可广泛应用于金属、玻璃、陶瓷等可广泛应用于金属、玻璃、陶瓷等多种材料的胶接多种材料的胶接。 3. 3. 磷酸盐胶粘剂磷酸盐胶粘剂 这是以磷酸或磷酸盐为结合剂，再加固化剂这是以磷酸或磷酸盐为结合剂，再加固化剂和骨材组成的粘合剂，一般可分为四种类型，和骨材组成的粘合剂，一般可分为四种类型，即磷酸的硅化物、磷酸锌、磷酸氧化物及其它即磷酸的硅化物、磷酸锌、磷酸氧化物及其它磷酸盐类。其最大的特点是水溶性好，而且它磷酸盐类。其最大的特点是水溶性好，而且它的耐温性也很出色，最大的缺点是呈脆性。的耐温性也很出色，最

26、大的缺点是呈脆性。 磷酸硅化物常作牙科用胶粘剂，其热膨胀系磷酸硅化物常作牙科用胶粘剂，其热膨胀系数与人的牙齿相同，且耐口腔中各种食物的浸数与人的牙齿相同，且耐口腔中各种食物的浸蚀；磷酸锌盐也是一种牙科用胶粘剂；磷酸一蚀；磷酸锌盐也是一种牙科用胶粘剂；磷酸一氧化铜胶粘剂主要用于陶瓷车刀、硬质合金车氧化铜胶粘剂主要用于陶瓷车刀、硬质合金车刀和铰刀等刀具的胶接。刀和铰刀等刀具的胶接。 磷酸盐类胶黏剂中氧化铜磷酸盐类胶黏剂中氧化铜-磷酸盐胶黏剂磷酸盐胶黏剂是开发最早应用最广的无机胶黏剂之一，是开发最早应用最广的无机胶黏剂之一，现代其应用最广泛的领域是耐高温材料现代其应用最广泛的领域是耐高温材料的胶接上

27、。的胶接上。 添加一些高熔点的氧化物如氧化铝和氧添加一些高熔点的氧化物如氧化铝和氧化锆等作组成的配方，可耐化锆等作组成的配方，可耐13001400 的高温，这是其他任何有机胶黏剂所的高温，这是其他任何有机胶黏剂所无法达到的。无法达到的。 4.4 天然粘合剂天然粘合剂 原料来源于天然物质制成的胶黏剂称为天然胶原料来源于天然物质制成的胶黏剂称为天然胶黏剂。黏剂。 优点：使用方便，粘结迅速，贮存时间长，优点：使用方便，粘结迅速，贮存时间长，价格便宜，一般为水溶性，大多无毒或低毒；价格便宜，一般为水溶性，大多无毒或低毒； 缺点：原料来源受多种自然条件影响和限缺点：原料来源受多种自然条件影响和限制，质量

28、容易波动，粘接力低，品种单一，不制，质量容易波动，粘接力低，品种单一，不能大量发展，近来大部分被合成粘合剂取代。能大量发展，近来大部分被合成粘合剂取代。 天然胶黏剂按天然胶黏剂按天然物质的来源天然物质的来源可分为植可分为植物胶黏剂、动物胶黏剂和矿物胶黏剂。物胶黏剂、动物胶黏剂和矿物胶黏剂。 植物胶黏剂：包括树胶类（阿拉伯胶）、植物胶黏剂：包括树胶类（阿拉伯胶）、树脂类（松香树脂）、天然橡胶、淀粉树脂类（松香树脂）、天然橡胶、淀粉类、纤维素类、大豆蛋白类、单宁类、类、纤维素类、大豆蛋白类、单宁类、木素类及其他碳水化合物制成的胶黏剂。木素类及其他碳水化合物制成的胶黏剂。 动物胶黏剂：包括甲壳素、皮

29、胶、动物胶黏剂：包括甲壳素、皮胶、骨胶、酪蛋白胶、虫胶、鱼胶等制骨胶、酪蛋白胶、虫胶、鱼胶等制成的胶黏剂。成的胶黏剂。 矿物胶黏剂：包括硫黄胶黏剂、沥矿物胶黏剂：包括硫黄胶黏剂、沥青胶黏剂、蜡质胶黏剂。青胶黏剂、蜡质胶黏剂。 最早最早将淀粉作为胶黏剂使用的是将淀粉作为胶黏剂使用的是埃及人埃及人，他们用含淀粉的胶黏剂黏结纸草条，目他们用含淀粉的胶黏剂黏结纸草条，目前，淀粉作为胶黏剂应用主要是在纸及前，淀粉作为胶黏剂应用主要是在纸及纸制品中，如纸盒和纸箱的封糊、贴标纸制品中，如纸盒和纸箱的封糊、贴标签、平面上胶、粘信封、多层纸袋粘合签、平面上胶、粘信封、多层纸袋粘合等。等。纸板箱顶端和底部密封胶配

30、方纸板箱顶端和底部密封胶配方 配方：配方：水水 400 磷酸三丁酯磷酸三丁酯 1 硼砂（硼砂（10mol） 30 白糊精白糊精 75 （80%冷水溶性冷水溶性PH3.43.5） 加热到加热到85oC（只使用夹套蒸汽），保温（只使用夹套蒸汽），保温20分分钟，冷却到钟，冷却到60oC并加入并加入苛性钠（苛性钠（40%溶）溶） 10 甲醛甲醛 1 搅拌搅拌 10分钟分钟 即可即可 可用水调节施工粘度。可用水调节施工粘度。 进入进入21世纪以后，材料的良好环境性能将世纪以后，材料的良好环境性能将成为新材料的一大特点。淀粉作为一种无成为新材料的一大特点。淀粉作为一种无毒无害、价格低廉、可生物降解、对环

31、境毒无害、价格低廉、可生物降解、对环境友好的天然可再生资源，在各行业中的应友好的天然可再生资源，在各行业中的应用日趋广泛。特别是近年来，世界胶黏剂用日趋广泛。特别是近年来，世界胶黏剂工业生产技术正朝着节省能源、低成本、工业生产技术正朝着节省能源、低成本、无公害、高黏性和无溶剂化方向发展。无公害、高黏性和无溶剂化方向发展。 淀粉胶黏剂作为一种绿色环保产品，淀粉胶黏剂作为一种绿色环保产品，已引起胶黏剂行业的广泛关注和高度已引起胶黏剂行业的广泛关注和高度重视。就淀粉胶黏剂的应用和发展看，重视。就淀粉胶黏剂的应用和发展看，采用玉米淀粉氧化的淀粉胶黏剂的前采用玉米淀粉氧化的淀粉胶黏剂的前景看好，研究应用

32、最多。景看好，研究应用最多。4.5.1 热塑性合成树脂胶黏剂热塑性合成树脂胶黏剂 热塑性胶黏剂的黏料为线形聚合物，热塑性胶黏剂的黏料为线形聚合物，粘接过程中不形成新的化学键，能以粘接过程中不形成新的化学键，能以溶液状、乳液状或熔融状态进行粘接溶液状、乳液状或熔融状态进行粘接操作，使用方便。这种黏合剂在加热操作，使用方便。这种黏合剂在加热时会熔化、软化，遇水会溶解，在一时会熔化、软化，遇水会溶解，在一定压力下会蠕变，一般多用于要求强定压力下会蠕变，一般多用于要求强度不高的非结构性粘接。度不高的非结构性粘接。 4.5 合成聚合物胶黏剂合成聚合物胶黏剂聚醋酸乙烯胶粘剂是一种水溶性胶粘剂，是聚醋酸乙烯

33、胶粘剂是一种水溶性胶粘剂，是由醋酸乙烯单体在引发剂作用下经聚合反应由醋酸乙烯单体在引发剂作用下经聚合反应而制得的一种热塑性粘合剂。通常称为白乳而制得的一种热塑性粘合剂。通常称为白乳胶或简称胶或简称PVAC乳液，化学名称聚醋酸乙烯乳液，化学名称聚醋酸乙烯胶粘剂，是由醋酸与乙烯合成醋酸乙烯，添胶粘剂，是由醋酸与乙烯合成醋酸乙烯，添加钛白粉（低档的就加轻钙，滑石粉等粉加钛白粉（低档的就加轻钙，滑石粉等粉料）料）.再经乳液聚合而成的乳白色稠状液体再经乳液聚合而成的乳白色稠状液体,是一种用途十分广泛的胶粘剂。各地的叫法是一种用途十分广泛的胶粘剂。各地的叫法不同，乳白胶也叫做不同，乳白胶也叫做白乳胶白乳胶

34、。 1、聚醋酸乙烯胶粘剂、聚醋酸乙烯胶粘剂 乳白胶可常温固化、固化较快、粘接强度较乳白胶可常温固化、固化较快、粘接强度较高，粘接层具有较好的韧性和耐久性且不易高，粘接层具有较好的韧性和耐久性且不易老化。可广泛应用于粘接纸制品（墙纸），老化。可广泛应用于粘接纸制品（墙纸），也可作防水涂料和木材的胶粘剂。它是以水也可作防水涂料和木材的胶粘剂。它是以水为分散剂，使用安全、无毒、不燃、清洗方为分散剂，使用安全、无毒、不燃、清洗方便，常温固化，对木材、纸张和织物有很好便，常温固化，对木材、纸张和织物有很好的黏着力，胶接强度高，固化后的胶层无色的黏着力，胶接强度高，固化后的胶层无色透明，韧性好，不污染被粘

35、接物；乳液稳定透明，韧性好，不污染被粘接物；乳液稳定性好，储存期可达半年以上。因此，广泛地性好，储存期可达半年以上。因此，广泛地用于印刷装订和家具制造，用作纸张、木材、用于印刷装订和家具制造，用作纸张、木材、布、皮革、陶瓷等的黏合剂布、皮革、陶瓷等的黏合剂 。 聚醋酸乙烯乳液黏合剂的缺点是耐水性和耐热聚醋酸乙烯乳液黏合剂的缺点是耐水性和耐热性差，易在潮湿空气中吸湿，在高温下使用会性差，易在潮湿空气中吸湿，在高温下使用会产生蠕变现象，使胶接强度下降；在产生蠕变现象，使胶接强度下降；在-5以下以下储存易冻结，使乳液受到破坏储存易冻结，使乳液受到破坏 。 分析分析P：94表表4-1 聚乙酸乙烯乳状液

36、胶黏剂配方聚乙酸乙烯乳状液胶黏剂配方（1）乙酸乙烯）乙酸乙烯乙酸乙烯作为单体在引发剂作用下经乳液聚乙酸乙烯作为单体在引发剂作用下经乳液聚合发生反应。合发生反应。 （2） 分散介质分散介质 在乳液聚合过程中应用最多的在乳液聚合过程中应用最多的分散介分散介质质是是水水。水便宜易得，没有任何危险。水便宜易得，没有任何危险。 用水作分散介质用水作分散介质，放热反应，放热反应易于控制，易于控制，有利于制得有利于制得均匀均匀的高分子量产物。的高分子量产物。 （3） 引发剂引发剂 常用常用过氧化物过氧化物作引发剂。用得较多的作引发剂。用得较多的是过硫酸钾、过硫酸铵，也有用过氧化是过硫酸钾、过硫酸铵，也有用过

37、氧化氢的。用量为单体重量的氢的。用量为单体重量的0.11%。过。过硫酸钾和过硫酸铵的引发性能非常相似，硫酸钾和过硫酸铵的引发性能非常相似，但由于室温下过硫酸钾在水的溶解度为但由于室温下过硫酸钾在水的溶解度为2%，而过硫酸铵在水中的溶解度可达，而过硫酸铵在水中的溶解度可达20%以上，所以工业生产用以上，所以工业生产用过硫酸铵过硫酸铵更更为方便。为方便。 引发剂用量多引发剂用量多，虽然增加了链游离基，虽然增加了链游离基的数量，但也同时增加了链终止的机会，的数量，但也同时增加了链终止的机会，使使分子量降低分子量降低，从而影响乳液的胶接强，从而影响乳液的胶接强度，因此在保证一定的聚合速率的前提度，因此

38、在保证一定的聚合速率的前提下，减少引发剂用量，可以提高产品的下，减少引发剂用量，可以提高产品的聚合度，得到高分子量的产物。聚合度，得到高分子量的产物。 （4 4） 乳化剂乳化剂 是由亲水的极性基团和疏水（亲油）的非极是由亲水的极性基团和疏水（亲油）的非极性基团构成性基团构成 ，它可使互不相溶的油（单体）它可使互不相溶的油（单体）水，转变为相当稳定、难以分层的乳液。水，转变为相当稳定、难以分层的乳液。 常用的乳化剂有常用的乳化剂有OP-10（烷基酚聚氧乙烯醚）（烷基酚聚氧乙烯醚）、烷基硫酸钠、烷基苯磺酸钠、油酸钠等。烷基硫酸钠、烷基苯磺酸钠、油酸钠等。 阴离子型乳化剂可用磺化动物脂，磺化植物阴离

39、子型乳化剂可用磺化动物脂，磺化植物油、烷基磺酸盐（如十二烷基磺酸钠）。油、烷基磺酸盐（如十二烷基磺酸钠）。 乳化剂的选择对乳液的乳化剂的选择对乳液的稳定性稳定性和和质量质量有有很大的影响，乳化剂用量太少乳液的很大的影响，乳化剂用量太少乳液的稳定性差，而用量太大耐水性则差。稳定性差，而用量太大耐水性则差。（5）保护胶体）保护胶体 保护胶体在粘性的聚合物表面形保护胶体在粘性的聚合物表面形成保护层，以防凝聚。常用的保护成保护层，以防凝聚。常用的保护胶体有聚乙烯醇、甲基纤维素、羧胶体有聚乙烯醇、甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚丙烯酸钠等。甲基纤维素、聚丙烯酸钠等。 乙酸乙烯酯乳液聚合常采用乙酸乙烯酯乳液聚

40、合常采用聚乙烯聚乙烯醇醇作为保护胶体作为保护胶体 ，以保护制得的乳，以保护制得的乳胶液有足够黏度。胶液有足够黏度。（6 6） 缓冲剂缓冲剂 用以保持反应介质的用以保持反应介质的pH值。聚合时如值。聚合时如pH太低引发速度太慢，介质的太低引发速度太慢，介质的pH越高，越高，引发剂分解得越快，形成的活性中心越引发剂分解得越快，形成的活性中心越多，聚合速率就越快，故可通过缓冲剂多，聚合速率就越快，故可通过缓冲剂来控制聚合速度。常用碳酸盐、磷酸盐、来控制聚合速度。常用碳酸盐、磷酸盐、醋酸盐。用量为单体重量的醋酸盐。用量为单体重量的0.35%。 （7 7） 增塑剂增塑剂 聚乙酸乙烯酯的玻璃化转变温度为聚

41、乙酸乙烯酯的玻璃化转变温度为28。添加增塑剂的目的是使聚乙酸乙。添加增塑剂的目的是使聚乙酸乙烯酯在较低温度时有良好的成膜性和粘烯酯在较低温度时有良好的成膜性和粘接力。常用的有酯类，特别是邻苯二甲接力。常用的有酯类，特别是邻苯二甲酸烷基酯类如邻苯二甲酸二丁酯和芳香酸烷基酯类如邻苯二甲酸二丁酯和芳香族磷酸酯如磷酸三甲苯酯。族磷酸酯如磷酸三甲苯酯。 聚乙烯醇胶粘剂通常以水溶液的形式使用。在胶聚乙烯醇胶粘剂通常以水溶液的形式使用。在胶液中还需添加填料、增塑剂、防腐剂和熟化剂等液中还需添加填料、增塑剂、防腐剂和熟化剂等配合使用配合使用。填料可以降低成本，调节胶接速度和填料可以降低成本，调节胶接速度和固化

42、速度。常用的填料有：淀粉、松香、黏土、固化速度。常用的填料有：淀粉、松香、黏土、钛白粉等。增塑剂如：甘油、聚乙二醇、山梨醇、钛白粉等。增塑剂如：甘油、聚乙二醇、山梨醇、聚酰胺、尿素衍生物等，能够增加胶膜的柔性。聚酰胺、尿素衍生物等，能够增加胶膜的柔性。为了提高为了提高PVA的耐水性，可以使它交联熟化，交的耐水性，可以使它交联熟化，交联后的联后的PVA不再溶解。常用的熟化剂有：硫酸钠、不再溶解。常用的熟化剂有：硫酸钠、硫酸锌、硼酸和多元有机酸和醛类化合物。加热硫酸锌、硼酸和多元有机酸和醛类化合物。加热也能使也能使PVA熟化。熟化。 聚乙烯醇能形成坚韧透明的膜，具有很高的拉伸聚乙烯醇能形成坚韧透明

43、的膜，具有很高的拉伸强度和耐腐蚀性。干燥膜具有令人惊奇的隔绝氧强度和耐腐蚀性。干燥膜具有令人惊奇的隔绝氧的特性。主要用于制品粘接。的特性。主要用于制品粘接。2、聚乙烯醇（、聚乙烯醇（ PVA ）胶粘剂）胶粘剂 3 3、聚乙烯醇缩甲醛胶粘剂、聚乙烯醇缩甲醛胶粘剂 聚乙烯醇缩甲醛胶粘剂是由聚乙烯醇和醛为主聚乙烯醇缩甲醛胶粘剂是由聚乙烯醇和醛为主要原料，加入少量氢氧化钠和水，在一定条件下要原料，加入少量氢氧化钠和水，在一定条件下缩聚而成。市面上常见的缩聚而成。市面上常见的107107胶、胶、801801胶等均属聚胶等均属聚乙烯醇缩甲醛胶粘剂。这类胶粘剂，具有较高的乙烯醇缩甲醛胶粘剂。这类胶粘剂，具有

44、较高的粘结强度和较好的耐水、耐老化性，还能和水泥粘结强度和较好的耐水、耐老化性，还能和水泥复合使用，可显著提高水泥材料的耐磨性、抗冻复合使用，可显著提高水泥材料的耐磨性、抗冻性和抗裂性，可用来胶结塑料壁纸、墙布、瓷砖性和抗裂性，可用来胶结塑料壁纸、墙布、瓷砖等。但对环境有污染，对人体有危害。等。但对环境有污染，对人体有危害。 六十年代发展起来的丙烯酸酯类胶黏剂因六十年代发展起来的丙烯酸酯类胶黏剂因其色泽清浅，耐水、耐环境侵蚀、抗变色性其色泽清浅，耐水、耐环境侵蚀、抗变色性好，性能易于调节等特点而受到重视。好，性能易于调节等特点而受到重视。 丙烯酸酯胶黏剂是以各种类型的丙烯酸酯胶黏剂是以各种类型

45、的丙烯酸酯丙烯酸酯为基料，为基料，配以合适的溶剂，配以合适的溶剂，经化学反应制成经化学反应制成的胶黏剂。的胶黏剂。 4.5.1.2 丙烯酸酯胶粘剂丙烯酸酯胶粘剂 丙烯酸酯胶粘剂分为热塑性和热固性两丙烯酸酯胶粘剂分为热塑性和热固性两大类。它具有粘接强度高，成膜性好，大类。它具有粘接强度高，成膜性好，能在室温上快速固化，抗腐蚀性、耐老能在室温上快速固化，抗腐蚀性、耐老化性能优良的特点。可用于胶接木材、化性能优良的特点。可用于胶接木材、纸张、皮革、玻璃、陶瓷、有机玻璃、纸张、皮革、玻璃、陶瓷、有机玻璃、金属等。金属等。丙烯酸酯胶粘剂分类：丙烯酸酯胶粘剂分类：1）溶液型丙烯酸酯胶黏剂：溶液型丙烯酸酯胶

46、黏剂：可以粘塑料。可以粘塑料。2）乳液型丙烯酸酯胶黏剂乳液型丙烯酸酯胶黏剂：可合成多种：可合成多种共聚乳液，供无纺布、织物、植绒、复共聚乳液，供无纺布、织物、植绒、复合薄膜，纸张上光、建筑密封及涂料应合薄膜，纸张上光、建筑密封及涂料应用。用。3）氰基丙烯酸酯胶黏剂：以单体或预聚）氰基丙烯酸酯胶黏剂：以单体或预聚体作胶黏剂，通过聚合而固化，如体作胶黏剂，通过聚合而固化，如-氰氰基丙烯酸酯胶粘剂。基丙烯酸酯胶粘剂。l丙烯酸酯溶液型胶粘剂丙烯酸酯溶液型胶粘剂丙烯酸酯溶液胶是以甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯丙烯酸酯溶液胶是以甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和氯乙橡胶共聚制得的溶液。再与不饱和聚酯、和氯乙橡胶共聚制得的溶

47、液。再与不饱和聚酯、固化剂和促进剂配合而形成溶液型胶粘刑，能固化剂和促进剂配合而形成溶液型胶粘刑，能在常温或在常温或40406060固化：有的也用聚甲基丙烯固化：有的也用聚甲基丙烯酸甲酯酸甲酯( (有机玻璃有机玻璃) )直接溶解于有机溶剂中或单直接溶解于有机溶剂中或单体中配制成溶液胶粘剂，还可添加邻苯二甲酸体中配制成溶液胶粘剂，还可添加邻苯二甲酸二丁酯作增韧剂，这主要用于有机玻璃的粘接。二丁酯作增韧剂，这主要用于有机玻璃的粘接。这类胶粘剂能粘接铝、不锈钢、耐热钢等金属这类胶粘剂能粘接铝、不锈钢、耐热钢等金属材料。耐水、耐油性好；但胶膜柔韧性较差，材料。耐水、耐油性好；但胶膜柔韧性较差，不宜用于

48、经受强烈攻击的场合。使用温度可在不宜用于经受强烈攻击的场合。使用温度可在一一60606060。除粘接上述材料外，尚可粘接。除粘接上述材料外，尚可粘接聚苯乙烯、硬聚氯乙烯、聚碳酸酣及聚苯乙烯、硬聚氯乙烯、聚碳酸酣及ABSABS塑料等塑料等。乳液型丙烯酸酯胶黏剂乳液型丙烯酸酯胶黏剂 乳液型丙烯酸酯胶黏剂实质上为水性胶黏剂的乳液型丙烯酸酯胶黏剂实质上为水性胶黏剂的一种，同时也包括有水溶性胶黏剂，其特点为：一种，同时也包括有水溶性胶黏剂，其特点为： 以水为分散介质，不使用有机溶剂，无以水为分散介质，不使用有机溶剂，无毒素，无污染，属环保产品。毒素，无污染，属环保产品。 耐光性、耐候性好，不易氧化，对紫

49、外耐光性、耐候性好，不易氧化，对紫外光不敏感光不敏感; 粘接强度和剪切强度高粘接强度和剪切强度高; 品种多样，用途广泛。品种多样，用途广泛。 缺点是耐水性差，干燥时间长，容易发生缺点是耐水性差，干燥时间长，容易发生霉变。霉变。 具有透明性好、粘度低、粘结速度极快具有透明性好、粘度低、粘结速度极快等特点，使用很方便。但它不耐水，性脆，等特点，使用很方便。但它不耐水，性脆，耐温性和耐久性较差，有一定气味。耐温性和耐久性较差，有一定气味。 广泛用于：广泛用于：金属、陶瓷、玻璃及大多金属、陶瓷、玻璃及大多数塑料和橡胶制品的粘接及日常修理。市数塑料和橡胶制品的粘接及日常修理。市场上销售的场上销售的“50

50、1501”胶和胶和“ 502502”胶就属于胶就属于这类胶粘剂。这类胶粘剂。-氰基丙烯酸酯胶粘剂氰基丙烯酸酯胶粘剂 医用医用 150-氰基丙烯酸异丁酯、氰基丙烯酸异丁酯、阻聚剂、稳定剂阻聚剂、稳定剂661医用医用150-氰基丙烯酸丁酯、氰基丙烯酸丁酯、阻聚剂、稳定剂阻聚剂、稳定剂504金属、非金金属、非金属材料属材料250-氰基丙烯酸乙酯、氰基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸甲酯、磷聚甲基丙烯酸甲酯、磷酸三甲酚酯、阻聚剂、酸三甲酚酯、阻聚剂、稳定剂稳定剂金属、非金金属、非金属材料属材料250-氰基丙烯酸甲酯、氰基丙烯酸甲酯、阻聚剂、稳定剂阻聚剂、稳定剂KH-501主要用途主要用途抗拉强度抗拉强度成分成

51、分牌号牌号-氰基丙烯酸酯胶粘剂牌号与性能氰基丙烯酸酯胶粘剂牌号与性能502氰基丙烯酸酯胶黏剂的特点氰基丙烯酸酯胶黏剂的特点 （1）优点：优点： 单组分，无溶剂，使用方便；单组分，无溶剂，使用方便； 快速固化，便于流水线生产；快速固化，便于流水线生产； 适应面广，适应面广，对多种材料具有良好的胶对多种材料具有良好的胶接强度接强度； 电气绝缘性好，与酚醛塑料相当；电气绝缘性好，与酚醛塑料相当； 无毒，能用于人体组织的胶接；无毒，能用于人体组织的胶接； 耐药品性、耐候性、耐寒性良好。耐药品性、耐候性、耐寒性良好。 固化后胶层无色透明无色、外观平固化后胶层无色透明无色、外观平整。特别适合于工艺美术品、

52、贵金属、整。特别适合于工艺美术品、贵金属、装饰品、精密仪器、光学仪器的胶接。装饰品、精密仪器、光学仪器的胶接。 （2）缺点：）缺点： 抗冲击性能差，尤以胶接刚性材料时更为明抗冲击性能差，尤以胶接刚性材料时更为明显。显。 耐热性差，未经改性的产品只能在耐热性差，未经改性的产品只能在7080下使用。下使用。 固化迅速，难用于大面积的胶接。若未加以固化迅速，难用于大面积的胶接。若未加以增粘，难用于充填性胶接。增粘，难用于充填性胶接。 贮存期较短，一般为半年左右。贮存期较短，一般为半年左右。 虽然对人体无毒，但对粘膜有一定的刺激性。虽然对人体无毒，但对粘膜有一定的刺激性。2、 氰基丙烯酸酯胶黏剂的氰基

53、丙烯酸酯胶黏剂的制备制备 工业上采用的方法是将工业上采用的方法是将氰乙酸酯氰乙酸酯与与甲醛甲醛在碱性介质中进行加成缩合得到在碱性介质中进行加成缩合得到的的低聚物低聚物裂解裂解成为单体，所得成为单体，所得单体单体经经精制后，加入精制后，加入各种辅助成分各种辅助成分就得到就得到 -氰基丙烯酸酯胶黏剂。氰基丙烯酸酯胶黏剂。CH2OnCH2(CN)COORnCH2CCNCOORn nH2O 碱性催化剂碱性催化剂 CH2CCNCOORn加热裂解加热裂解 CH2CCNCOORn502胶水配方的组成胶水配方的组成 （1）单体单体： 氰基丙烯酸乙酯氰基丙烯酸乙酯 （2）增稠剂增稠剂：甲基丙烯酸甲酯：甲基丙烯酸

54、甲酯-共聚物共聚物 （3）增塑剂增塑剂：磷酸三甲酚酯：磷酸三甲酚酯 （4）稳定剂稳定剂：二氧化硫二氧化硫 （5 5）阻聚剂）阻聚剂：对苯二酚对苯二酚 热固性树脂胶粘剂加入固化剂或加热固性树脂胶粘剂加入固化剂或加热，液态树脂经聚合反应交联成网状热，液态树脂经聚合反应交联成网状结构，形成不溶、不熔的固体而达到结构，形成不溶、不熔的固体而达到粘接目的的合成树脂胶粘剂。它的粘粘接目的的合成树脂胶粘剂。它的粘附性较好，其固化物具有较好的机械附性较好，其固化物具有较好的机械强度、耐热性和耐化学性；但耐冲击强度、耐热性和耐化学性；但耐冲击和弯曲性差。它是产量最大、应用最和弯曲性差。它是产量最大、应用最广的一

55、类合成胶粘剂，主要包括酚醛广的一类合成胶粘剂，主要包括酚醛树脂、环氧树脂、橡胶等类胶粘剂树脂、环氧树脂、橡胶等类胶粘剂. 4.5.2 热固性合成树脂胶黏剂热固性合成树脂胶黏剂 1、酚醛树脂胶黏剂：、酚醛树脂胶黏剂：由由酚类酚类和和醛类在醛类在酸或碱催化剂作用下合成的聚合物酸或碱催化剂作用下合成的聚合物。它。它是工业化最早是工业化最早(1910年年,德国德国Bakelite)的的合成高分子材料。合成高分子材料。根据加入催化剂不同，根据加入催化剂不同，纯酚醛树脂可分为水溶性的、醇溶性的、纯酚醛树脂可分为水溶性的、醇溶性的、钡酚醛树脂钡酚醛树脂三大类。三大类。 OHOHCH3CH3OHH3COHOH

56、HCHOHCOCHOOCHO 酚类主要是苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚等酚类主要是苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚等 醛类主要是甲醛、乙二醛、糠醛等。醛类主要是甲醛、乙二醛、糠醛等。 2 酚醛树脂的合成原理酚醛树脂的合成原理 在酚醛树脂的合成中，根据原料的化在酚醛树脂的合成中，根据原料的化学结构、酚和醛的用量（摩尔比）以及学结构、酚和醛的用量（摩尔比）以及介质的介质的pH值的不同，所生成的树脂有两值的不同，所生成的树脂有两种类型，即种类型，即热塑性热塑性酚醛树脂和酚醛树脂和热固性热固性酚酚醛树脂。醛树脂。 热塑性酚醛树脂是在热塑性酚醛树脂是在酸性催化剂酸性催化剂作作用下用下苯酚与甲醛以摩尔比大于苯酚

57、与甲醛以摩尔比大于1的情况的情况下反应制成。下反应制成。 热固性酚醛树脂是在热固性酚醛树脂是在碱性催化剂碱性催化剂作作用下用下苯酚与甲醛以摩尔比小于苯酚与甲醛以摩尔比小于1的情况的情况下反应制成。下反应制成。 只有当酚与醛的物质的量的比只有当酚与醛的物质的量的比小于小于1时时，才能形成一定数量的才能形成一定数量的多羟甲基酚多羟甲基酚，由多，由多羟甲基酚进一步反应形成的线型结构树羟甲基酚进一步反应形成的线型结构树脂在交联时才能形成体型结构的树脂，脂在交联时才能形成体型结构的树脂，而用作胶黏剂的酚醛树脂均为热固性树而用作胶黏剂的酚醛树脂均为热固性树脂，一般物质的量的比的范围为苯酚：脂，一般物质的量

58、的比的范围为苯酚：甲醛甲醛1：(1.42.5)。苯酚和甲醛之间的反应：苯酚和甲醛之间的反应：OHOHCH2HCHO +H2O+OHHOCH2OHCH2OH +OHCH2OH+ HCHO +H2OHOCH2OHOHCH2OH交联的网络状结构交联的网络状结构 OHCH2OOHCH2H2COOHCH2OHOHCH2OHOHCH2H2COOHCH2HO线型热塑性酚醛树脂线型热塑性酚醛树脂 未改性的酚醛树脂胶黏剂是由酚醛树未改性的酚醛树脂胶黏剂是由酚醛树脂、固化剂和溶剂配制而成。主要有脂、固化剂和溶剂配制而成。主要有水溶性的、醇溶性的、钡酚醛树脂胶水溶性的、醇溶性的、钡酚醛树脂胶黏剂黏剂三大类。主要用于

59、粘接木材、胶三大类。主要用于粘接木材、胶合板、层压板、泡沫塑料、纸制品或合板、层压板、泡沫塑料、纸制品或多孔材料。多孔材料。热固性酚醛树脂都用碱性催化剂，常热固性酚醛树脂都用碱性催化剂，常用的碱性催化剂有氢氧化钠、氢氧化用的碱性催化剂有氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钡、氢氧化铵等。前两种钙、氢氧化钡、氢氧化铵等。前两种多用于制造热固性的水溶性酚醛树脂，多用于制造热固性的水溶性酚醛树脂，氢氧化钡多用于制造冷固性的水氢氧化钡多用于制造冷固性的水( (醇醇) )溶性酚醛树脂，氢氧化铵则用于制造溶性酚醛树脂，氢氧化铵则用于制造醇溶性酚醛树脂。氢氧化钠的用量一醇溶性酚醛树脂。氢氧化钠的用量一般为苯酚用量的般

60、为苯酚用量的10101515。 酚醛树脂胶黏剂虽然具有胶接强度高、酚醛树脂胶黏剂虽然具有胶接强度高、耐水、耐热、耐磨及化学稳定性好等耐水、耐热、耐磨及化学稳定性好等优优点点，生产耐候、耐热的木材制品时酚醛，生产耐候、耐热的木材制品时酚醛树脂胶黏剂为首选胶黏剂，但因其存在树脂胶黏剂为首选胶黏剂，但因其存在成本较高、固化温度高、热压时间长等成本较高、固化温度高、热压时间长等缺点缺点，使其应用受到一定限制。为此，使其应用受到一定限制。为此，许多人采用多种途径对其许多人采用多种途径对其改性改性。 酚醛树脂的改性，可以将酚醛树脂的改性，可以将柔韧性柔韧性好的线型好的线型高分子化合物高分子化合物(如合成橡