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文档简介

学习要求学习目的:通过本节的学习,了解胶粘剂的含义、分类、发展简史、特点、应用状况、主要成分;了解粘接的基本原理;了解影响粘接的因素;了解胶粘剂的主要发展趋势和发展方向;掌握胶粘剂的主要品种;掌握特种胶粘剂的特性与应用等。学习重点:1.胶粘剂的主要品种的特性与应用;2.特种胶粘剂的特性与应用等。学习难点:1.粘接的基本原理;2.胶粘剂的主要品种的结构与特性、应用的关系等。第六章

胶粘剂

胶粘剂

一、含义

能把两种或两种以上同质或异质的物件(或材料)紧密地胶接在一起,固化后在结合处具有足够强度的物质。

借助胶粘剂将各种物件连接起来的技术称为胶接(粘接、粘合)技术。作为胶粘剂在胶接的某个阶段是流体,能在被胶物的表面上良好浸润,而后在一定条件(温度、压力、时间)下固化,使被胶物形成一个牢固的整体。α-氰基丙烯酸酯是十分活泼的单体,很容易在弱碱和水的催化下进行阴离子聚合。涂料是指涂饰于物体表面而形成牢固附着的连续薄膜材料。由它可制成复合粉末涂料和复合溶剂型涂料。2.粘料(环氧树脂)是分子中含有两个以上环氧基团的线型高分子化合物。用油改性不仅改善了醇酸树脂的不溶解性,并提高了它的涂膜性能。它们种类繁多,有单一成分,有混合的,也有潜伏性的。增塑剂是一种高沸点液体或低熔点固体化合物,因而能增加胶粘剂的流动性,有利于湿润、扩散和吸附。[特性]:强度较低、耐热性不高,但具有良好的弹性,适用于胶接柔软材料以及热膨胀系数相差悬殊的材料。点焊胶10.官能团间的反应加强胶结,如橡胶硫化与金属等的胶结系统,在胺基-酯基间的交换反应也证实在聚酯树脂/胺基聚合物界面间发生。增塑剂是一种高沸点液体或低熔点固体化合物,因而能增加胶粘剂的流动性,有利于湿润、扩散和吸附。使用活性稀释剂时,环氧基数量有所增加,要适当增加固化剂的用量。包括(1)天然树脂绝缘漆(2)合成树脂绝缘漆:酚醛、醇酸、环氧、聚酯、有机硅、聚酰亚胺、二苯醚等热固性高聚物。据不同情况选用不同胶粘剂无颜料的清漆,加颜料的色漆结构型:具有足够高的胶接强度,胶接接头可经受较苛刻的条件,可用以胶接结构件。非结构型:胶接强度较低,主要用于非结构部件的胶接。次结构型:介于上述两者之间。结构胶——酚醛树脂,酚醛-丁腈,环氧-酚醛非结构胶——聚醋酸乙烯,聚丙烯酸酯,热熔胶,橡胶类特种胶——光敏胶,应变胶,耐高温胶,水下胶高级耐水胶——酚醛树脂耐水胶——脲醛树脂,血胶非耐水胶——聚醋酸乙烯乳液,豆胶,皮骨胶二、分类一)按主要化学成分分二)按应用方法分三)按胶接强度特性分四)按用途分五)按耐水性分六)按外观形态分溶液型、乳液型、膏糊型、粉末型、薄膜型、固体型等。七)按固化形式分1.化学反应型胶粘剂:其主要成分是含有活性基团的线型聚合物,当加入固化剂时,由于化学反应而生成交联的体型结构,从而产生胶接作用。此类胶粘剂,主要包括热固性树脂胶粘剂、聚氨酯胶粘剂、橡胶类胶粘剂及混合型胶粘剂。

2.热塑性树脂溶液胶粘剂:由热塑性聚合物加溶剂配制而成,如聚醋酸乙烯酯胶粘剂、聚异氰酸酯胶粘剂等。

3.热熔胶粘剂:以热塑性聚合物为基本组分的无溶剂型固态胶粘剂,通过加热熔融粘合,然后冷却固化。如乙烯-醋酸乙烯共聚物热熔胶、低分子聚酰胺热熔胶等。四、特点

1.优点1)连接多种多样的弹性模量和厚度不同的材料,尤其是薄膜材料。如印刷电路板的金属泊与基体连接,除用胶接外,别无它法。2)密封性良好,可以减少密封结构,提高产品结构内部器件的耐介质性能。3)延长结构寿命。由于胶接面积大,胶接处应力分布均匀,完全克服了其它连接方法焊点的应力集中所引起的疲劳龟裂。4)可简化机械加工工艺。不论模具多么复杂,均可迅速胶接。5)表面光滑,气动性能良好。6)减轻结构重量。用胶接可得到挠度小、结构小、重量轻的结构。7)制造成本低,生产效率高。8)有良好的耐腐蚀性能。可以减少不同金属间连接的电位腐蚀。9)非导电胶有绝缘、绝热和抗震等性能。10)适用范围广,不受材料种类和几何形状的限制。11)赋予被粘物特殊的性能。2.缺点1)使用温度有很大的局限性。一般结构粘合胶仅能在150℃以下使用,少数在300℃仍可以使用,且某些粘合胶易燃有毒。2)胶接的不均匀扯离和剥离强度低,容易在接头边缘首先破坏。某些不加配合剂的粘合剂导电、导热性能不良;有些则易老化。3)胶接质量因受多种因素的影响,不够稳定,且无损检验手段不够完善。4)溶剂型胶粘剂因溶剂的易挥发,会对环境、人体等造成伤害。3.研究方向1)研究具有特殊性能的粘合剂,如室温或中温低压快速固化,能满足较高温或较低温使用的高强、高韧的粘合剂。2)研制尖端技术需要的各种粘合剂。如瞬时高温(>3000℃以上)、长期耐低温、耐真空、电离辐射、耐疲劳等粘合剂。3)尽速发展多种可供粘合剂使用的树脂和助剂,增加可供应的多种粘合剂品种。4)解决粘合剂老化问题。5)研究粘合剂胶接面的处理方法及测定胶接效果的检验技术。6)加强胶接理论的研究,克服盲目性。五、应用状况

项目

主要应用

常用胶粘剂品种

木材制品构件胶接,层压板,人造木骨胶、皮胶、酪素胶、氨基树脂胶、聚乙酸乙烯酯胶、间苯二酚-甲醛、环氧胶、脲醛胶纸张

胶接包装制品、书籍装订、纸质层压板

糊精、聚乙烯醇、乙烯共聚物、甲基丙烯酸酯、聚酰胺、动物胶、植物胶、酚醛胶、环氧胶建筑修补破损、修路、建筑桥梁、胶接地板、壁板、隔音板水泥、沥青、天然及合成胶乳、环氧胶塑料

薄膜、管材、板材据不同情况选用不同胶粘剂纤维制品天然纤维、合成纤维制品多异氰酸酯胶、合成胶乳、酚醛胶、聚酯胶、环氧胶、聚醋酸乙烯胶橡胶

轮胎制造、制鞋、绝缘、减震及密封装置天然及合成胶乳、聚胺酯胶、多异氰酸酯胶、其它橡胶基胶粘剂

项目

主要应用

常用胶粘剂品种

汽车刹车片、仪表表牌等金属用的各种合成胶粘剂医疗橡皮膏、牙齿、皮肤、骨、血管、外科手术胶乳、氰基丙烯酸酯类胶、甲基丙烯酸酯胶、无机胶粘剂电子工业真空密封、金属胶接、非金属胶接、标牌、天线、波导、机柜、框架胶接、半导体器件制造金属与非金属用的各种合成胶粘剂、光刻胶船只舰艇隔音板、仪器、仪表、通讯器材金属与非金属用的各种合成胶粘剂应变片制片、贴片应变胶飞机机翼、壁板方向舵、仪器仪表、螺母、螺栓等金属用的各种合成胶粘剂火箭导弹部件连接、发动机构件、密封、固体燃料成型金属用的各种合成胶粘剂人造卫星宇宙飞船太阳电池、仪表的密封金属用的各种合成胶粘剂

胶粘剂配方中,使两被胶接物结合在一起时起主要作用的成分。胶接制品的强度、耐久性、耐候性等,取决于粘料的物理、化学及力学等方面的特性。因此,胶粘剂要求粘料有良好的粘附作用、湿润性和相容性。作为胶粘剂粘料的有:热固性树脂(酚醛树脂、脲醛树脂等);热塑性树脂(聚醋酸乙烯乳液等);热熔性树脂(乙醋热熔胶等);合成橡胶(氯丁橡胶、丁腈橡胶等);天然高分子(淀粉、蛋白质、天然橡胶等);无机化合物(硅酸钠、磷酸盐等)。有时合成树脂和橡胶混合作胶料,有时合成树脂互相混合作胶料,以改善胶粘剂的胶接等性能。六、主要成分(一)粘料

(二)固化剂和促进剂

固化剂是某些胶粘剂的主要添加成分。它可直接参与化学反应,使胶粘剂发生固化的成分。因此,胶粘剂固化结果把固化剂引入粘料中,使分子间距、形态、热稳定性、化学稳定性、力学稳定性等都发生显著变化,使原来热塑性的胶粘剂变成热固性的胶粘剂。促进剂(催化剂)是加速粘料与固化剂反应或促进粘料自身反应、缩短固化时间、降低固化温度的一种添加剂。固化剂和促进剂性质因胶粘剂的粘料特性不同而异。它们种类繁多,有单一成分,有混合的,也有潜伏性的。总之,参照粘料的性质、固化条件及胶接制品的要求妥善采用。(三)填充剂

使用填充剂的目的是降低胶粘剂固化过程中的体积收缩率或赋予胶粘剂某些性能。例如降低胶粘剂固化过程中的放热量、提高胶粘剂的粘附性、提高胶粘剂抗冲击的韧性及降低成本等特殊的性能。其中有的性能在制造粘料过程中很难或无法实现,通过填充剂来实现。填充剂的作用①起到增粘作用避免胶液因在固化过程中的流动、渗透而造成胶接界面缺胶或透胶现象。纤维状填充剂增粘作用比较明显。②补强作用有些胶粘剂分子间的作用力弱,内聚能低,因而力学性能不高。选择适当颗粒大小的填充剂会起到补强作用。填充剂离子的活性表面与粘料大分子链相互结合形成交联结构,当其中一条分子链受到应力作用时,可通过交联点将应力分散传递到其它分子链上。若其中一分子链发生断裂,其它分子链可以照样起作用,而不致于马上危及全体,可大幅度提高胶粘剂的力学性能。③降低收缩应力和热应力胶粘剂在固化或硬化过程中伴随体积的缩小和密度的增加,产生收缩应力和热应力。体积的缩小是由于化学反应或低分子物的挥发、被吸收而引起的。除引起体积收缩外,由于树脂与被胶接物的热膨胀系数不同,还会产生热收缩。这两种收缩都会在胶层中产生内应力,造成应力集中,以致使胶层开裂或整个胶接界面破坏,直接影响胶接制品的使用寿命。填充剂可调节胶粘剂固化或硬化过程中的收缩率,减少胶粘剂与被胶接物间热膨胀系数的差异,并防止裂缝的延伸。因此可提高胶接强度,尤其石膏问下的剪切强度,但填充剂添加过多,粘料大幅度减少,也会增加内应力,降低胶接强度。④其它作用a.蛋白质或含有单宁的填充剂,有降低甲醛系胶粘剂的游离甲醛的作用;b.面粉还有延长胶粘剂适用期的作用,但过量则会降低胶粘剂的耐水性。(四)增韧剂

增韧剂是一种单官能团或多官能团的化合物,能与胶粘剂的粘料起反应,成为固化体系的一部分,对增进胶粘剂的抗冲击和开裂等缺陷有较好的效果。有些增韧剂能降低胶粘剂固化时的放热量和固化收缩率。有的还能降低内应力,改善胶粘剂的强度、剥离强度、耐低温性能和柔韧性等。重要的结构胶粘剂,都是以体型结构的热固性数值为粘料,并配以热塑性树脂或橡胶胶粘剂等增韧剂。例如,酚醛-缩醛胶粘剂、酚醛-氯丁橡胶胶粘剂等。胶粘剂常用增韧剂有不饱和聚酯、橡胶类、聚酰胺树脂、缩醛类树脂、聚氨酯树脂等。试验证明:增韧剂对胶接强度的影响很大,各种增韧剂对同种材料的胶接强度不同,同种增韧剂在一种胶粘剂中的使用量不同,胶接强度也不同,因而在选择增韧剂时应考虑胶粘剂的性质和被胶接材料的特性。(五)增塑剂

增塑剂是能够增进固化体系塑性的物质。它在胶粘剂中能提高弹性和耐寒性。与树脂混合时是不活泼的,可以认为它是一种惰性的树脂状或单体状的填充剂。一般不能与树脂混溶,因而在胶粘剂固化过程中,可以从固化体系中离析出来,随后陈化,即使不离析也能使胶粘剂的刚性下降。增塑剂是一种高沸点液体或低熔点固体化合物,因而能增加胶粘剂的流动性,有利于湿润、扩散和吸附。一般多用于环氧型和聚硫橡胶等胶粘剂。增塑剂有邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三苯酯等。(六)偶联剂

对难胶接的材料在胶接过程中,为在胶粘剂于被胶接材料表面间形成坚固的界面层,常用含有反应基团的偶联剂来实现。偶联剂分子一端的基团能与被胶接材料表面的活性基团发生化学反应,另一端的基团能与树脂发生反应,这样偶联剂就在胶粘剂与被胶接材料间起架桥作用,通过它把胶粘剂的表面与被胶接材料的表面连接起来。

偶联剂有若干类型,以硅烷及其衍生物为主。一般来说,硅烷偶联剂的粘度低、表面张力低,当涂在被胶接材料的表面上,能立刻扩散,并容易渗透到被胶接材料表面极细微的空隙中,显示了对被胶接材料表面作用的特征,这对促进胶接是有效的。

当然,不同的偶联剂所具有的官能团也是不同的,但都能与相应树脂中的官能团反应并形成化学键。官能团的活性不同,对胶接强度的改善也不同。另外,偶联剂与胶粘剂的粘料的相容性也是十分重要的。相容性好的偶联剂,可在被胶接材料的表面形成一个均一的面,对粘料有最好的反应效果。(七)稀释剂

稀释剂是一种用来降低胶粘剂粘度、增加胶粘剂渗透能力、改进工艺性能的物质。有些稀释剂还能起到降低胶粘剂活性,从而延长适用期。

稀释剂有活性稀释剂和非活性稀释剂两种。①活性稀释剂:是一种分子中含有活性基团的稀释剂,在稀释过程中参加反应,同时还能起到增韧作用。活性稀释剂多用于环氧树脂,其它类型胶粘剂用得较少。②非活性稀释剂:分子中不含有活性基团,在稀释过程中不参加反应,只是混合于胶粘剂中并起到减低粘度的作用,同时对胶粘剂的机械性能、热变形温度、耐介质及老化破坏等性能都有影响。它多用于橡胶类胶粘剂、酚醛树脂、聚酯树脂和环氧树脂等。使用时要考虑挥发速度。常用的非活性稀释剂有:乙醇、丙酮、甲苯等。(八)其它组分

为改善胶粘剂的某一性能,有时加入树脂或特殊添加剂。例如,加入防老剂,以提高耐大气老化性;加入防腐剂,以防止细菌的霉变;加入增粘剂,以增加胶粘剂的粘附性和粘度;加入阻聚剂,以提高胶粘剂的贮存稳定性;加入阻燃剂,以提高胶接制品的耐燃性,等等。

粘接(胶接)是用粘合剂将被粘物表面连接在一起的过程。要达到良好的粘接,必须具备两个条件:第一,粘合剂要能很好地润湿被粘物表面;第二,粘合剂与被粘物之间要有较强的相互作用。

接触角θ<900时的状况为润湿,θ>900时润湿不良,θ=1800不润湿,θ=00时液体在固体的表面铺展。一般将θ趋于零时液体的表面张力称为临界表面张力。通常只有粘合剂的表面张力比被粘物的小时,粘合剂才能较好地润湿其表面。一般金属、金属氧化物的表面张力较大,属于高能表面,粘合剂的表面张力较小,容易在这些材料的表面湿润铺展,易于粘接。有机高分子材料的表面张力较低,不容易粘合,特别是含氟聚合物和非极性的聚烯烃类聚合物等难粘材料,更不容易粘合。玻璃、陶瓷介于上述二者之间。另外,木材、纤维、织物、纸张、皮革等属于多孔物质,容易润湿,只需进行脱脂处理,即可以粘合。

粘合剂与被粘物之间的结合力,大致有以下几种:①由于吸附以及相互扩散而形成的次价结合;②由于化学吸附或表面化学反应形成的化学键;③配价键。如金属原子与粘合剂分子中的N、O等原子形成的配价键;④被粘物表面与粘合剂由于带有异种电荷而产生的静电吸引力;

⑤由于粘合剂分子渗进被粘物表面微孔中以及凹凸不平处而形成的机械啮合力。

该理论认为:粘接力是由于胶粘剂渗入被粘物的表面或填满其凹凸不平的表面,经过固化,产生楔合、钩合、锚合等机械作用而成。(一)机械理论

该理论认为:当胶粘剂分子充分润湿被粘物表面,并且与之良好接触,分子间的距离小于5时,两种分子之间必定要发生相互吸引作用,并最终趋于平衡,其界面间的相互作用力主要为范得华力。这种吸附不但有物理吸附,也存在化学吸附,正是这种吸附力而产生胶接。七、粘接基本原理(二)吸附理论(三)相互扩散理论

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散,从而导致界面的消失和过渡区的产生。一般而言,胶粘剂与被粘物两者的溶解度参数越接近,粘接温度越高,时间越长,其扩散作用也越强,由扩散作用导致的粘接力也越高。这种理论最适合聚合物之间的胶接。

该理论认为:胶粘剂与被粘物材料接触时,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。

认为粘合作用与材料及粘合剂的极性有关,极性材料要用极性粘合剂粘合;非极性材料要用非极性粘合剂粘合。

在胶粘剂分子与被粘物材料表面之间,除了表面存在分子间作用力(物理吸附)外,还存在化学键(化学吸附)。当然,化学键的形成需一定的分子结构和合适的反应条件,一旦形成一定数量的化学键,其胶接强度和胶接耐久性将会得到显著提高。

当被胶接的材料、胶粘剂及环境中的低分子化合物或杂质等,通过渗析、吸附及聚集等过程,在部分或全部界面内产生这些低分子化合物的富集区,这就是弱界面层。必须尽可能除去弱界面层,以增加粘合强度。

W.e.Wake:胶粘剂通过流动对被粘物能简单地机械相互穿透或联结钩住。这是以被粘物的宏观粗糙度来提高界面接触面积和摩擦,从而得到高的胶粘强度的胶接理论。但当胶接界面不能紧密接触时,粗糙度增大,会因加多气穴或空隙使非覆盖面积增加,反而使胶粘强度下降,因此,机械流变规律在此条件下就起主要作用。

C.H.HofrichterJr.等提出:胶接强度f与界面间化学反应基团浓度c成如下关系:,和为正常数,,官能团过多,将下降。以偶联剂如硅氧烷、钛酸酯、铬的络合物等预涂形成的胶结中,界面间生产化学键已很好了解了;官能团间的反应加强胶结,如橡胶硫化与金属等的胶结系统,在胺基-酯基间的交换反应也证实在聚酯树脂/胺基聚合物界面间发生。A.A.ьерлин等认为:胶结界面只要能达到分子水平的接触,则分子间的相互作用和化学键或双键电子层是胶结强度的基础。要达到分子水平的接触,在现实胶结界面间必须经过流变和扩散等动力学过程。(四)静电理论(五)极性理论(六)化学键胶接理论(七)弱界面理论(八)流变理论(九)化学反应理论(十)分子理论八、影响粘合的因素

1.聚合物和粘合剂的结构(即高分子的极性)2.

粘合剂分子量3.

溶剂4.

水分、杂质、偶联剂5.

粘合表面处理6.粘合工艺(温度、压力、粘合剂厚度等)

九、主要品种(一)环氧树脂胶粘剂@(二)酚醛树脂胶粘剂@(三)聚氨酯胶粘剂@(四)丙烯酸酯类胶粘剂@(五)橡胶胶粘剂@(六)聚醋酸乙烯胶粘剂@(七)有机硅胶粘剂@(八)氨基树脂胶粘剂@(九)呋喃树脂胶粘剂@(十)杂环高分子胶粘剂@(十一)溶剂型胶粘剂(solventadhesive)

@(一)环氧树脂胶粘剂

1.特点:粘附力强,收缩率小,稳定性好,具优良的介电性质和工艺性能。2.粘料(环氧树脂)是分子中含有两个以上环氧基团的线型高分子化合物。种类繁多、生产最早、用途最广的是缩水甘油醚型简称双酚A型(国内牌号E型)。双酚A型环氧树脂是由环氧氯丙烷和二酚基丙烷(双酚A)在碱性催化剂作用下缩聚而成。3.环氧树脂的固化剂:①固化剂种类:加成型,如伯胺、有机酸及酸酐、低分子聚酰胺等催化型,如咪唑、叔胺、双氰双胺和三氟化硼络合物②固化机理:加成型固化机理/催化型固化机理

4.添加剂①增韧剂:活性增韧剂有:低分子聚酰胺、液体聚硫胶、液体丁腈胶等;非活性增韧剂有:邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三苯酯等。②稀释剂:活性稀释剂主要是一些含有环氧基的低分子环氧化合物,如环氧丙烷正丁基醚、环氧丙烷丙烯醚、二缩水甘油醚等。使用活性稀释剂时,环氧基数量有所增加,要适当增加固化剂的用量。常用的非活性稀释剂有邻苯二甲酸酯、丙酮、二甲苯等。③填料:环氧树脂的填料有:石棉纤维、玻璃纤维、石英粉、瓷粉、Al2O3粉、SiO2粉、各种金属粉、二硫化钼、石墨粉、硫酸钙、陶土、水泥、生石灰、滑石粉等。选用填料可分别提高抗冲击性、耐热性、表面硬度、粘附性、导热性、导电性,降低热膨胀系数合收缩率,提高耐磨性合润滑性、提高粘度、降低成本等。④偶联剂:硅烷偶联剂是有助于提高被粘物(如玻璃、陶瓷、金属等)与胶粘剂胶接能力的有机硅烷(RSiX3)。从化学结构看:硅烷偶联剂的分子一般都含有两部分性质不同的基团,一部分基团X经水解能与无机物的表面很好地亲合;另一部分基团R能与有机树脂结合,从而使两种不同性质的材料“偶联”起来。其使用方法:一是将偶联剂涂于被粘物表面;二是将偶联剂直接掺入胶粘剂中。

为克服环氧树脂固化后胶层脆、耐热性和耐油性差的缺点,常在环氧树脂中加入具有一定特性的高分子化合物,如丁腈胶、尼龙、酚醛、有机硅树脂、聚砜等进行改性,配制成的各种结构胶具有良好的性能。

(1)环氧-丁腈

①用于改性的丁腈胶-40,液体丁腈胶和端羧基丁腈胶。目前应用较多的是液体丁腈胶和端羧基丁腈胶,它们与环氧树脂的混溶性较好。况且,端羧基液体丁腈胶对环氧树脂的改性效果比液体丁腈胶要好,可能是由于其羧基与环氧树脂的环氧基反应,在环氧树脂的教练结构中镶嵌上丁腈链段之故。②由于环氧-丁腈胶粘剂具有胶接强度高、韧性好、耐热老化性和对介质的稳定性好的特点,广泛用于航空、国防等,产品有自力-2,MS-3,KH-511胶等。(2)环氧-酚醛①在150~200℃高温下,环氧树脂中的环氧基与酚醛树脂中的羧甲基、羟甲基相互作用形成交联的体型结构。②用耐热性胶好的酚醛树脂改性的环氧树脂胶,既保持了环氧树脂良好的粘附性,又因酚醛树脂提高了高温强度且降低了成本。③产品为SY-32,适于蜂窝芯胶接。①这是一种较新的结构胶粘剂,用可溶性尼龙作为环氧树脂的改性剂。可溶性尼龙是经过化学改性,可溶于脂肪族醇类的尼龙,如三元共聚尼龙、羟甲基尼龙等,它们的醇溶液可以和环氧树脂混溶,再除去溶剂便可制得胶膜。②环氧-尼龙胶是利用环氧树脂中环氧基与尼龙分子中的酰胺基上的活泼氢进行接枝反应而部分交联成网状结构,在双氰胺作用下,再适当提高其交联度而制得的高强度的结构胶。使用温度范围60~120℃。用于胶接金属、金属-蜂窝复合结构及修补磨损件等。(3)环氧-尼龙(4)环氧-聚砜聚砜是一种含芳香环和砜基的热塑性高聚物,适合作高强度、耐热、耐蠕变的结构胶粘剂。5.环氧树脂结构胶粘剂(二)酚醛树脂胶粘剂

1.酚醛-缩醛胶粘剂

①聚乙烯醇缩醛是热塑性的线型高分子化合物,常用于改性酚醛树脂的聚乙烯醇缩醛有缩甲醛、缩乙醛、缩丁醛、缩丁糠醛等。缩醛的种类与配比不同对胶粘剂的性能有较大的影响。缩醛的侧链越长(如缩丁醛),胶膜的韧性和弹性越好,但耐热性降低较大;缩醛的侧链越短(如缩甲醛),增韧效果越差;缩醛的侧链是环状的(如缩糠醛),则具有良好的耐热性,但韧性降低;而采用缩丁糠醛则可达到二者兼顾的目的。②为提高胶粘剂的耐热性,还可加入有机硅化合物,如正硅酸乙酯,配成酚醛-缩醛-有机硅胶粘剂,可在-60~300℃内有较好的胶接强度,在200℃下长期工作。2.酚醛-丁腈胶粘剂[常选用丁腈-40]

[特性]:具有较高的胶接强度,良好的抗玻璃性能,较宽的使用温度-60~150℃,并可达250~300℃,耐油、耐溶剂性能良好,抗盐雾性好。[应用]:如飞机结构中轻金属合金件和蜂窝结构;汽车离合器摩擦片及制动片;印刷电路板铜箔与层压板等以及机械设备磨损尺寸的修复等。(三)聚氨酯胶粘剂

聚氨酯作为胶粘剂使用时,往往不是采用已聚合的聚氨酯树脂,而是以多异氰酸酯和多元醇或含有多元游离羟基的聚酯或聚醚为主要成分,再加入某些催化剂(如三乙烯二胺、二丁基二月桂酸锡等)和溶剂配制的胶粘剂,在胶接过程中使它们反应聚合成为聚氨酯。多异氰酸酯本身也可以单独作胶粘剂。[特点]:粘接力强,适用广,可加热固化也可常温固化,胶层硬度可调节,具有优良的低温性能以及耐酸碱、耐溶剂、耐臭氧、耐霉菌等。[应用]:广泛用于制鞋、食品包装复合膜、纺织、木材、土木建筑等。[含义]:以各种类型的丙烯酸酯为基材配成的化学反应型胶粘剂。[特点]:固化迅速、强度较高、使用方便,适于粘接多种材料,为一种理想的胶粘剂。其品种很多。(四)丙烯酸酯类胶粘剂@

α-氰基丙烯酸酯胶粘剂是以α-氰基丙烯酸酯单体为主要成分,加入增塑剂、增稠剂、稳定剂和阻聚剂等配合而成。α-氰基丙烯酸酯是十分活泼的单体,很容易在弱碱和水的催化下进行阴离子聚合。因为反应太快,所以胶层脆性大。几乎所有的材料都可以用α-氰基丙烯酸酯胶粘剂粘接,如金属、橡胶、塑料、玻璃等,但不包括未经处理的聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯等。1.α-氰基丙烯酸酯胶粘剂由于α-氰基丙烯酸酯胶粘剂的多功能性,因而有着广泛的用途,如电器、仪表、机械、电子、光学仪器、医疗、轻工、民用等行业。其中:504和508为医用胶粘剂,用于手术切口和伤口的止血。[缺点]:胶层脆性大、耐冲击性差、耐热性不高,可于-50~70℃范围内使用,但因固化速度过快,因而大面积施工困难。是一种新型密封胶粘剂,它贮存时与空气接触不会固化,一旦隔绝空气后便很快聚合固化。厌氧胶是由丙烯酸酯类单体、引发剂、促进剂、稳定剂、增稠剂和其它助剂(如增塑剂和触变剂)组成的。厌氧胶的固化是自由基聚合反应,但又不同于一般的自由基反应。厌氧胶的基本组分在引发剂分解成自由基时,容易吸收氧与另一个自由基相结合,生成稳定的过氧化物,从而在短时间内消耗初始自由基,失去链增长的能力。所以大量氧起了阻聚作用。当绝氧后,引发剂又使过氧化物分解产生自由基,进而引发聚合,实现交联固化。厌氧胶可用于密封、粘接、紧固、防松等,如管道螺纹、法兰面及机械箱体结合面的密封防漏;螺栓的锁固防松、轴承与轴套、齿轮与轴、插件、嵌件等的装配固定;铸件、焊件砂眼和气孔的渗入填塞;各种扣件零件的结构连接等。它由丙烯酸酯类单体与接枝反应物、甲基丙烯酸、弹性体、韧性树脂、引发剂和促进剂等组成,在20世纪70年代开发成功的,是目前胶粘剂中较理想的新型胶粘剂。[特点]:非混合型,使用方便,无需计量和混合,两组分可分别涂刷,然后合拢,接触反应即形成牢固粘接;室温下快速固化;胶接强度高;可用以油面胶接;对多种材料都有很好的粘接性能。[应用]:现已广泛应用于航空、汽车、机械、造船、电器仪表、家具、工艺美术等部门的结构胶接、应急修补、装配定位、堵油防漏等。2.厌氧胶(绝氧胶、嫌气胶)3.第二代丙烯酸酯胶粘剂(五)橡胶胶粘剂

以氯丁橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、聚硫橡胶、天然橡胶等为基本组分配置成的胶粘剂称为橡胶胶粘剂。[特性]:强度较低、耐热性不高,但具有良好的弹性,适用于胶接柔软材料以及热膨胀系数相差悬殊的材料。[类型]:溶液型、乳液型@

溶液型中又有非硫化型和硫化型之分。硫化型胶粘剂因配方中加入硫化剂、增强剂等,因而强度较高。[重要品种]:氯丁橡胶胶粘剂。通用的氯丁橡胶胶粘剂主要有填料型、树脂改性型以及室温硫化型等;配方中除氯丁橡胶、填料、硫化剂之外还有其它配合剂。(六)聚醋酸乙烯胶粘剂

以醋酸乙烯树脂为基材的胶粘剂。[制备]:将醋酸乙烯单体用溶剂(醋酸乙酯或甲醇等)溶解自行聚合,则得到溶剂型聚醋酸乙烯胶粘剂;或将醋酸乙烯单体分散于乳化剂或悬浮于水中,则得到乳液型聚醋酸乙烯胶粘剂。[特性]:其粘接性能,除聚烯烃外,对所有物质都显示出高的粘接力。但耐水、酸和碱等的性能差,温度高于室温时,粘接强度下降。[应用]:主要用于木材、支、织物、玻璃、金属、陶瓷、塑料等材料的自粘接或这些材料相互间的粘接。广泛用于建筑、木工、家具、包装和装订等部门。(七)有机硅胶粘剂

有机硅胶粘剂分为硅树脂为基体的胶粘剂和以有机硅弹性体为基体的胶粘剂两种;此外,尚有各种改性的有机硅胶粘剂。[特性及其应用]:有机硅胶粘剂具有耐高温、耐低温、耐腐蚀、耐辐射、防水性和耐候性好等特点,广泛用于宇航、飞机制造、电子工业、建筑、医疗等方面。(八)氨基树脂胶粘剂[类型]:主要有尿甲醛树脂胶粘剂和三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂。[特性]:具有色浅、耐光性好、毒性小和不发霉等特点。另外,三聚氰胺甲醛树脂还具有良好的耐水、耐油、耐热性和优良的电绝缘性。[应用]:主要用于木材加工,如制造胶合板、花板等。三聚氰胺除了用于高级木材加工外,主要用于胶接玻璃纤维,制造玻璃钢。(九)呋喃树脂胶粘剂[类型]:糠醇树脂胶粘剂、糠醛丙酮树脂胶粘剂、糠醇丙酮树脂胶粘剂、糠醛糠醇胶粘剂[特性]:耐热、耐腐蚀,有较好的力学性能和电性能。[应用]:主要用于胶接木材、橡胶、塑料和陶瓷等。

1.带有活性端基的聚酰亚胺或其它芳杂环聚合物带有各种活性不饱和端基的聚酰亚胺预聚体克服了酰亚胺本身的许多弊端,使其应用得到了进一步的发展。①变缩聚反应为加聚反应,即先成亚胺环,后靠活性端基交联。克服了固化过程中产生气泡等问题,使挥发分降至1%以下。这一点对于高温蜂窝结构胶粘剂及碳纤维制品的制造都十分重要。②由于聚合物是预聚体,因此有较低的流动温度。在固化温度下流动性较好,提高对材料清面的润湿能力,改善了粘接性能。③可溶于普通有机溶剂。(十)杂环高分子胶粘剂④预聚体是乙阶段树脂,可长期贮存,应用于粘接及复合材料制造的工艺需要。⑤采用加聚反应进行交联,提高了体系的耐介质性能,尤其是耐水、耐湿性能有明显的提高。

常用的不饱和端基有氰基、乙炔基、乙烯基及其它不饱和基团。其中以乙炔端基的产物最为成熟,用于其它杂环预聚体的效果也最佳。

2.提高聚酰亚胺或聚苯并咪唑的韧性

用端氨基丁腈橡胶来改性聚酰亚胺或聚苯并咪唑,收到了良好的效果。(十一)溶剂型胶粘剂(solventadhesive)

由聚合物溶解于有机溶剂中成为溶液,使用中溶剂挥发而发生粘接作用的胶粘剂。凡可溶于溶剂的聚合物一般均能制成这类胶粘剂,如丙烯酸酯树脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯、饱和与不饱和聚酯等热塑性与热固性聚合物及天然与合成橡胶。溶剂型胶粘剂品种繁多,易于制取,可室温固化,使用方便,在建筑、汽车、家具及塑料、橡胶制品的胶接中获得广泛应用。其缺点是所用溶剂为易燃、易爆及有毒气体,对安全及环保产生严格要求,操作时必须注意良好的通风和穿戴专用劳保服装及用具。随着社会对环保要求的日益严格,溶剂型胶粘剂用量逐年减少。发展趋势为用氯化物溶剂代替甲苯等毒性大、易燃的溶剂;提高溶液中的固体份含量,减少溶剂挥发量;生产过程中加强回收溶剂,减轻环境污染;开发无溶剂型胶粘剂(如水基型胶粘剂)。十、发展趋势与发展方向@

合成胶粘剂的开发与应用已有半个多世纪的历史,其发展速度在各国的工业中一直处于领先地位。七十年代后期,以掺混、接枝共聚等方式对老产品进行改性,同时研制一大批性能优异、节省能源的新品种。近来又引入互穿网络聚合的新技术,为合成新胶种开辟了一新途径,致使胶接技术、在提高生产率、改善产品性能、降低成本、适于大规模自动化速度生产等方面起很大作用。(一)甲醛系列胶粘剂@(六)

水剂胶粘剂

(二)热熔胶粘剂@

(七)

催化反应胶粘剂(三)乳液胶粘剂@

(八)

辐照固化胶粘剂(四)反应性胶粘剂@

(九)

潜伏固化胶粘剂(五)天然胶粘剂和无机胶粘剂

若其中一分子链发生断裂,其它分子链可以照样起作用,而不致于马上危及全体,可大幅度提高胶粘剂的力学性能。随着社会对环保要求的日益严格,溶剂型胶粘剂用量逐年减少。1.酚醛-缩醛胶粘剂(二)压敏型胶粘剂

(三)导电型胶粘剂

(四)密封型胶粘剂

(五)瞬间胶粘剂

(六)结构胶粘剂

(七)其它1.[特性]由于环氧树脂具有对金属表面极好的粘着力和优良的耐化学腐蚀性,因此它除用作胶粘剂外还是一类重要的涂料品种。或将醋酸乙烯单体分散于乳化剂或悬浮于水中,则得到乳液型聚醋酸乙烯胶粘剂。吸收和消散辐射线的材料有:钛、铝、铬、钙、镁、钡、铁、锌、铅等。常用的阻尼材料有:聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS、不饱和树脂、硫化橡胶、聚甲基丙烯酸甲酯等。[特性及其应用]:有机硅胶粘剂具有耐高温、耐低温、耐腐蚀、耐辐射、防水性和耐候性好等特点,广泛用于宇航、飞机制造、电子工业、建筑、医疗等方面。而采用缩丁糠醛则可达到二者兼顾的目的。Wake:胶粘剂通过流动对被粘物能简单地机械相互穿透或联结钩住。1)研究具有特殊性能的粘合剂,如室温或中温低压快速固化,能满足较高温或较低温使用的高强、高韧的粘合剂。α-氰基丙烯酸酯胶粘剂采用酚-胺缩聚物改善毒性;凡可溶于溶剂的聚合物一般均能制成这类胶粘剂,如丙烯酸酯树脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯、饱和与不饱和聚酯等热塑性与热固性聚合物及天然与合成橡胶。官能团间的反应加强胶结,如橡胶硫化与金属等的胶结系统,在胺基-酯基间的交换反应也证实在聚酯树脂/胺基聚合物界面间发生。(一)甲醛系列胶粘剂

这类胶粘剂(如酚醛树脂、脲醛树脂等)性能优良,如:分子量低,湿润性好,含有反应性基团,能与含纤维素的材料产生化学吸附,胶接强度高,耐水性良好及耐化学药剂侵蚀,是木材加工工业中消耗量最大的一类胶粘剂,但在被胶接材料和胶接技术的不断开发的情况下,对胶粘剂提出更高的要求。因此,木材工业用胶粘剂总的发展趋势是专业化、综合性能全面化、低毒、低成本及低能耗。

就脲醛树脂而言,它的发展方向是克服或减缓树脂的老化和固化体积收缩率、研究和推广低毒脲醛树脂以及针对各种被胶接材料的物理化学特性研究专用脲醛树脂,以提高胶接制品的综合性能。酚醛树脂须解决低碱含量、低毒、快速固化及低成本等问题。

浸渍用三聚氰胺树脂,尚需研究提高树脂的韧性及降低成本等。发展浸渍用脲醛树脂的合成工艺及树脂的理化性能。(二)热熔胶粘剂

[热熔胶粘剂研究和应用的最新进展]

热熔胶是一种以热塑性树脂为粘料的固体胶粘剂。此种胶粘剂受热而熔融,能湿润被胶接材料的表面,冷却固化产生胶接。与其它胶粘剂相比,热熔胶固化快、胶接强度高、纯固体不含容积、无污染、运输方便、可胶接的材料广泛、且适用于油面等物体的胶接,但不足之处是耐热性低、需要一定的制造设备、投资较大。近年来热熔胶发展特别快,年增长率达15%,主要用于木材加工、包装、制鞋及金属等的胶接。

热熔胶所用的粘料主要是乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚酰胺、聚氨酯及聚乙烯等,其中EVA的消耗量占绝大部分。

为使这些树脂兼具适宜的胶接强度、内聚强度、柔韧性、湿润性和热熔粘度等特性,除要研究用蜡降低粘度、提高流动性、用增粘树脂增加粘性、用填料调节收缩应力等之外,将进一步研究共聚物中单体的比例、分子量和支化度以及通过更迭共聚改变树脂结构,调整极性基团,合成出理想的共聚物。同时研究用特定的聚乙烯醇于EVA反应制成水分散性和水溶性热熔胶,而且必须无毒。

反应性热熔胶用以克服一般热熔胶胶接强度和耐热性都有局限性的缺点。它是综合了热熔胶和反应型胶粘剂两方面的胶接特性,即使在使用初期,低于120℃的温度热熔时,仍有良好的流动性,对被胶接材料的表面产生良好的湿润,然后通过湿气固化(一液型)或固化剂作用下(两液型)发生交联反应。提高胶粘剂的耐热、耐热蠕变、耐寒、耐化学药剂侵蚀及对金属、木材、皮革、塑料等各种材料的胶接性能,而且延长露置时间,适合某些胶接工艺的需要,扩大热熔胶的应用范围。(三)乳液胶粘剂

乳液胶粘剂例如聚醋酸乙烯酯乳液,在木材加工工业中近年来的消耗量逐渐增加,大有代替皮革的趋势。

聚醋酸乙烯酯乳液(PVAC),它的价格较低,对纤维材料及多孔性材料等有优异的胶接强度。近年来为改善脲醛树脂的脆性和耐水性,常采用聚醋酸乙烯酯乳液作为改性剂。为提高这种混合胶的性能,须研究聚醋酸乙烯酯乳液与脲醛树脂的相容性及两种树脂的混合比。近年来又发展了聚氨酯、环氧等再分散型水乳液、非水乳液及粉沫乳液,总之,趋势是多元共聚、掺混各种物质以达到改性、降低成本、扩大应用的目的。[乳液聚合物胶粘剂的现状及发展趋势@

][典型代表]:改性丙烯酸酯胶粘剂(第二代丙烯酸酯胶粘剂)@。二十世纪七十年代中期首先由杜邦公司研制成功的。[制备]:一般是将高分子弹性体溶于反应性丙烯酸单体中,加入稳定剂配成基础物质,并加入引发剂作甲组分;同样在基础物质中加入促进剂作乙组分。胶接时把甲乙两组分分别涂在两个被胶接材料的表面上,合拢后很快固化。此种胶粘剂称为双主剂的双组分胶粘剂。在固化过程中,由于引发剂的引发,反应性单体与弹性体之间发生游离基接枝共聚反应,使之具有优异的性能。[特点]:室温快速固化,且固化速度可调;两组分无需严格计量调配,使用方便;胶接的材料广泛,而且适用于油面的胶接。(四)反应性胶粘剂

近年来各国针对于丙烯酸酯胶粘剂的不足仍在进行改性和提高。如寻求高碳链的丙烯酸酯单体代替易挥发的单体,以改进臭味;采用硅烷偶联剂改善耐水性;采用酚-胺缩聚物改善毒性;采用单组分胶改善贮存稳定性等。(一)微胶囊胶粘剂@(二)压敏型胶粘剂

(三)导电型胶粘剂

(四)密封型胶粘剂

(五)瞬间胶粘剂

(六)结构胶粘剂

(七)其它

1.灌浆胶2.导磁胶3.耐超低温胶4.水下固化胶5.光敏胶6.潜性固化胶7.静电植绒胶8.耐高温胶9.点焊胶10.导热胶十一、特种胶粘剂学习要求学习目的:通过本节的学习,了解涂料的含义、作用、组成、发展状况、分类等;掌握涂料的主要品种的特性与应用;了解特种涂料的特性与应用;了解涂料的施工工艺等。学习重点:1.涂料的主要品种的特性与应用;2.涂料的含义、作用等。学习难点:1.涂料的主要品种的特性与应用;2.特种涂料的特性与应用。涂料

涂料

一、含义

涂料是指涂饰于物体表面而形成牢固附着的连续薄膜材料。由于最早的涂料常利用植物油和天然树脂,因而称为油漆。随着石油化工和合成聚合物工业的发展,当前植物油和天然树脂已逐步为合成聚合物改性和取代,因而油漆已远远不能包括涂料的所属范畴。三、组成(一)主要成膜物质

1.油脂1)植物油:桐油、豆油、蓖麻油等2)动物油:牛油、鲨鱼肝油

2.树脂1)天然:虫胶、松香、天然沥青等2)合成:酚醛、醇酸、氨基、丙烯酸酯、环氧等(二)次要成膜物质

1.着色颜料1)无机:钛白、氧化锌、铬黄、铁蓝、铬绿、碳黑等2)有机:甲苯胺红、酚菁蓝等

2.体质颜料:滑石粉、碳酸钙、硫酸钡等(三)辅助成膜物质(助剂)增塑剂、催干剂、固化剂、防霉剂、防污剂、乳化剂、润滑剂、防腐剂、增稠剂、触霉剂、颜料分散剂等(四)挥发物质(溶剂和稀释剂)石油溶剂、苯、甲苯、二甲苯、醋酸丁酯、丙酮、丁醇等四、发展状况

一)主要目标1.涂料品种向高固体份、水性和粉末等省能型涂料转变2.涂料工程的合理化,如紫外光固化、电子束固化、低温快速固化的推广3.涂料制造技术的改进4.涂料作业环境的改善,污染的减少等5.摆脱对石油化工原料的依赖,开发无机涂料,并扩大应用范围二)须克服的困难1.合成树脂涂料所用的原料90%以上来自于石油化工,原料价格的大幅度上涨,要求节约和合理使用资源。2.涂料的制造、涂装、涂膜固化、涂料原料的生产需耗用能量,大约每生产一吨涂料需耗2.5吨原油,要求节约和合理使用能源。3.大气污染、废水处理、涂装环境等方面,要求文明生产,减轻和杜绝污染。三)发展方向1.传统溶剂型涂料向高固体份涂料、水性涂料、粉末涂料、无溶剂涂料等发展。2.涂料品种向多样化、系列化、高质量发展。3.涂料在生产技术和施工技术将进一步提高,能量和原材料消耗将大幅度下降。五、涂料的命名

1.涂料的全名=颜色或颜料名称+成膜物质名+基本名称2.涂料中成膜物质名称应作适当的简化,如聚氨基甲酸酯简化成聚氨酯。如果漆基中含有多种成膜物质,可选取起主要作用的那一种成膜物质命名。3.基本名称代号(GB2705-92)4.涂料的型号

第一部分为涂料的类别用汉语拼音字母表示,第二部分为基本名称,第三部分为涂料序号。[实例]C-04–5C代表成膜物质,04代表基本名称,5代表涂料序号5.辅助材料型号包括辅助材料种类和辅助材料序号两部分,如:H-2H为辅助材料代号(X—稀释剂;F—防潮剂;G—催干剂;T—脱漆剂;H—固化剂),2为辅助材料序号。喷漆,浸渍漆,电泳漆,烘漆等。(1)油脂Y(2)天然树脂T(3)酚醛树脂F(4)沥青L(5)醇酸树脂C(6)过氯乙烯树脂G(7)硝基纤维Q(8)纤维酯及醚类M(9)氨基树脂A(10)乙烯树脂X(11)丙烯酸树脂B(12)聚酯树脂Z(13)环氧树脂H(14)聚氨酯S(15)元素有机聚合物W(16)橡胶类J(17)其它E(18)辅助材料建筑涂料,汽车涂料,木器涂料,船舶涂料,塑料涂料,纸张涂料,罐头涂料等。水性涂料,溶剂性涂料,粉末涂料,无溶剂涂料等。六、分类

一)按涂料中主要成膜物质分(GB2705-81)二)按颜料分无颜料的清漆,加颜料的色漆三)按形态分四)按用途分五)按使用效果分八)按外观分类绝缘涂料,防锈涂料,防污涂料,防腐涂料等。面漆(包括罩光漆),底漆。

1.按涂膜的透明状况:清澈透明的称为清漆,其中带有颜色的称为透明漆,不透底的通称为色漆。2.按涂膜的光泽状况:有光漆、半光漆和无光漆3.按表面纹理状况:皱纹漆、锤纹漆、桔形漆、浮雕漆等七)按施工涂装方法分六)按施工顺序分七、主要品种(一)酯胶漆@(二)酚醛漆@(三)醇酸树脂涂料@(四)氨基树脂涂料@(五)丙烯酸树脂涂料@(六)环氧树脂涂料@(七)聚氨酯树脂涂料@(八)有机硅涂料@(九)沥青涂料@(十)不饱和聚酯漆@

[制备]:以甘油松香酯与干性油一起熬炼,再加入催干剂及溶剂调至适当粘度而成。[特性]:漆膜比较光亮、耐水性好,耐酸碱性差。[用途]:一般用于涂饰木器,以显示木器的底色花纹。(一)酯胶漆

(二)酚醛漆

[类型]:①松香改性酚醛树脂:它是将酚醛树脂与松香、甘油共煮,使酚醛树脂能溶于干性油,而酚醛树脂又提高了甘油松香酯的耐水、耐油、耐化学介质及耐候性等。

②油溶性酚醛树脂:它是将纯酚醛树脂直接溶于油中,但不是所有的纯酚醛树脂都能溶于油,只有用对苯基苯酚、对环己酚、对叔丁酚、对戊基苯酚制得的酚醛树脂才可溶于油中。[分析]:由于酚环上引入烃基,随着烃基部分的增加,极性受到改变,作为一个整体的酚来看,就更接近烃的性质,这是它能溶于油的主要原因。[特性]:耐水性、耐酸性、光泽够比较好,漆膜附着力强、坚硬。耐候性比醇酸涂料差。[用途]:主要用于建筑工程、机车、车辆、机械设备及室内、外要求不高的一般性涂装。(三)醇酸树脂涂料

[主要成膜物质]

是醇酸树脂[它是由多元酸(如邻苯二甲酸酐)和多元醇(如甘油、季戊四醇)的缩聚产物,属于体型的热固性树脂],但一般要经过改性——干性油改性。用油改性不仅改善了醇酸树脂的不溶解性,并提高了它的涂膜性能。[特性]

较好的光泽和较高的机械强度,能在室温中干燥,户外耐久性好,保光性强,平稳、坚韧和金属表面有很好的附着力。[用途]

广泛用于金属、木材表面的涂饰。

●醇酸树脂可与硝酸纤维素、过氧乙烯树脂、氨基树脂、氯化橡胶并用改性,也可在制造过程中加入其它成分制成改性的醇酸树脂,如松香改性醇酸树脂,酚醛改性醇酸树脂,苯乙烯改性醇酸树脂、丙烯酸酯改性醇酸树脂等。[主要成膜物质]

是以脲甲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂或它们的混合物。氨基树脂涂料都是热固性的,必须在加热条件下才能固化成膜(烘漆)。[特性]:色浅光亮。加入颜料后,颜色鲜艳丰满。保光性强、坚硬、户外耐久性优于醇酸树脂涂料。具优良的附着力、耐水、耐汽油、耐机油、耐磨等。[用途]:主要用于要求装饰性能好的工业制品,如汽车等金属表面。(四)氨基树脂涂料

[特性]

光泽(色浅、透明)和保光性好,户外耐候性好,耐热、耐过热烘烤,能耐一般酸、碱、盐和油脂、洗涤剂等。[类型]

自干型(热塑型)烘干型(热固型)[用途]

热塑性丙烯酸漆广泛应用于织物、木器及金属制件,加入荧光颜料可制成发光漆,在航空工业及建筑工业中有广泛应用;热固性丙烯酸漆固化后性能更好,在要求高装饰性能的轻工产品如缝纫机、洗衣机、电冰箱、漆表以及轿车等方面应用十分广泛。(五)丙烯酸树脂涂料

[特性]

由于环氧树脂具有对金属表面极好的粘着力和优良的耐化学腐蚀性,因此它除用作胶粘剂外还是一类重要的涂料品种。[类型]①胺固化环氧树脂②酯化环氧树脂③粉末环氧树脂[用途]性能优异,广泛应用于汽车工业、造船工业以及化工和电气工业中。(六)环氧树脂涂料

(七)聚氨酯树脂涂料(研究进展@A)

[特性]

附着力好、光亮、耐磨、并且有良好的耐化学性能和耐低温性能。但户外耐候性差,且有一定的毒性。[类型]

①聚氨酯改性油涂料②湿固化型聚氨酯涂料③封闭型聚氨酯涂料④催化固化型聚氨酯涂料⑤羟基固化型聚氨酯涂料[性能及其用途]具有优异的物理化学性能,如优良的附着力、极好的装饰性、较全面的耐化学药品性能,被广泛用于国防、航空、交通、家电、仪表、木器家具、防水材料、皮革制品、玻璃及塑料制品等领域,具体如地板漆、甲板漆、纱管漆等。(八)有机硅涂料(研究进展@B)

它是以有机硅聚合物或有机硅改性聚合物为主要成膜物质的涂料。[特性]

有机硅由于以Si-O键为主链,因而有机硅涂料具有优良的耐热性、电绝缘性、耐高低温、耐电晕,耐潮湿和抗水性,对臭氧、紫外线和大气的稳定性良好,对一般化学药品的抗耐力好。[应用]

多用于耐热涂料、电绝缘涂料、耐候涂料等。它是以沥青为基料加入植物油、树脂、催干剂、颜料、填料等助剂而制成的涂料。[特性]

沥青漆具有耐水、耐化学腐蚀及电绝缘性的特点且价廉易得,但装饰性不好。[应用]

沥青溶液涂料用做防腐涂料。沥青与干性油熬炼制成的涂料可作一般绝缘用。沥青与合成树脂制成的漆可用做船底漆,涂于水线下;沥青与漆用酚醛树脂、干性油经高温熬炼的沥青烘漆,由于漆膜坚硬,乌黑发亮,广泛用于自行车及小五金涂装。沥青涂料因其成本低,用途比较广泛。(九)沥青涂料(十)不饱和聚酯漆[制备]:它是由不饱和二元酸与二元醇经缩聚反应制成的直链型的聚酯树脂,再以单体稀释而组成的。这种涂料在引发剂和促进剂存在下,能交联转化成不熔不溶的漆膜。其中,不饱和单体同时起着成膜物及溶剂的双重作用,因此也可称为无溶剂漆。[特性]:在不饱和聚酯树脂漆料中,加入一些光敏物质,或直接将光敏物质与不饱和聚酯树脂聚合,这样所得的涂料能够感光。其优点是在短时间内可以完全固化,贮存方便,以采用单组分体系,固化时苯乙烯的损失极少。可以涂敷在胶合板、塑料、纸张和其它材料上。[应用]:不饱和聚酯漆用作金属贮槽内壁的防腐蚀涂料,效果很好,它对食品无污染、无毒,啤酒厂已广泛采用。在不饱和聚酯树脂中适当地加入填料可制成聚酯腻子,它解决了溶剂型树脂腻子(如醇酸树脂腻子、过氯乙烯树脂腻子等)里外干燥速度不一样的问题,但存在固化速度慢、打磨性差等缺点。八、特种涂料

(一)复合基料和复合涂料

它是应用两种或两种以上的不相容树脂经加工配合在一起,组成多相(/复合)基料,再由复合基料配制而成。其中:复合基料既保持原有基料的某些特点,还可通过改变组成、配比和组合方法,赋予涂料某些预定的使用性能。目前所关注的是利用相分离和配向性不同的原理,经一次涂装能获得多层涂膜的新型复合涂料。由它可制成复合粉末涂料和复合溶剂型涂料。开发的品种有:环氧-丙烯酸树脂。通过一次涂装,附着力和防锈性好的环氧树脂形成下层膜,耐候性优异的丙烯酸树脂形成上层膜。(二)重防腐涂料

其特点是在苛刻的腐蚀条件下,防护寿命比一般防腐涂料高数倍。国外十分重视防腐涂料的发展。目前主要品种有:无机富锌、环氧沥青、乙烯基、厚浆型氯化橡胶、无溶剂环氧聚酰胺、无溶剂环氧砂浆

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