第2章胶粘剂教材课件

第2章 胶粘剂§2.1

概述§2.4无机胶接剂§2.5天然胶粘剂§2.3粘接的原理及工艺§2.2

粘接性的组成及分类§2.6天然胶粘剂§2.7合成聚合物胶粘剂

2.1概述

在合成聚合物材料中，它仅次于塑料、橡胶、纤维和涂料，成为一类应用广泛的化工产品，同时它又是一类重要的精细化工产品。应用领域非常广泛,涉及建筑、包装、航空航天、化工、电子、汽车、机械设备、医疗卫生、轻纺等国民经济中各个领域，以及人民生活的诸多方面。粘合剂不但可以粘合性质相同的材料，也可以粘合性质不同的材料，它比焊接、铆接和螺钉联结有更多优点，如方便、快速、经济和节能，而且粘合接头光滑，应力分布匀均，重量轻，还有密封、防腐、绝缘等优良性能。不足之处，例如，抗剥离强度和抗冲击强度比较低。耐老化能力比较差，耐热性能还不够好，一般只能在300℃以下应用，此外表面处理的要求很严格也是一个不方便之点。

胶粘剂，又称粘合剂，简称胶，它是一类通过粘附作用而使被粘接物体结合在一起的物质。2.2粘接性的特点、组成及分类一、优缺点：

与传统的铆接、螺栓连接、焊接等机械物理方法相比，粘接或胶接具有一系列独到的优点：1．可实现不同种类或不同形状的材料之间的有效连接。2．应力分布均匀，不易产生应力破坏。3．采用粘结工艺，可大大减轻被连接物体的重量。4．提高工作效率，降低成本。5．可赋予被粘物体以特殊的性能。

胶接中存在的一些缺陷：1．耐候性较差，在空气、日光、风雨、冷热等气候条件下，会产

生老化现象，影使用寿命。2．由于大多数胶粘剂为有机合成高分子物质，所以在高温或低温

下，机械性能会下降。3．与机械物连接法相比，溶剂型胶粘剂的溶剂易挥发，会对环境

和人体产生危害。4．无损探伤尚没有很好的办法。二、胶粘剂的化学组成及作用粘合剂分主体材料和辅助材料。1．粘料起粘接作用的主要成分。它可以是天然产物，也可以是人工合成的高聚物，合成高聚物占有绝对的主导地位。2．固化剂和促进剂使低聚合物分子产生交联，从而提高其性能。促进剂是在配方中起促进化学反应，缩短固化时间，降低固化温度的成分。3．稀释剂是用来降低胶粘剂粘度的液体物质。稀释剂可分为活性稀释剂和非活性稀释剂两种。4．偶连剂即有助于提高被粘物与胶粘剂胶接能力的一类物质。其中含有活性基团的一端与被粘物反应，另一端与胶粘剂反应，从而可以使两种不同的材料“偶联”起来。5．填料为了改善胶粘剂的性能或降低成本而加入的一种非粘性固体物质。以提高内聚力、粘结力和耐热性。6．增塑剂:它主要是减弱分子间的力以提高韧性和耐寒性。包括邻苯二甲酸酯、磷酸酯和已二酸酯等。7．其他助剂改性剂、稳定剂、增稠剂、增韧剂、阻燃剂、防老剂、增塑剂等，这些都是为了改善或加强胶粘剂总体的性能而加入的。

硅酸盐类：硅酸盐水泥、硅酸钠（水玻璃）磷酸盐类：磷酸-氧化铜硫酸盐类：石膏陶瓷：氧化锆、氧化铝

淀粉类：淀粉、糊精蛋白类：大豆蛋白、血蛋白、骨胶、鱼胶、酪素、虫胶

热塑性：聚醋酸乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩甲醛、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯、聚酰胺、饱和聚酯等热固性：脲醛树脂、酚醛树脂、间苯二酚树脂、三聚氰按树脂、环氧树脂、不饱和聚酯、聚异氰酸酯、呋喃树脂等树脂型橡胶型复合型氯丁橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、聚硫橡胶、端羧基橡胶、有机硅橡胶、热塑性橡胶酚醛-聚乙烯醇缩醛、酚醛-氯丁橡胶、酚醛-丁腈橡胶、环氧-酚醛、环氧-聚酰胺、环氧-丁腈橡胶、环氧-聚氨酯合成有机胶粘剂天然有机胶粘剂无机有机胶粘剂三、胶粘剂的分类1）发展无溶剂性胶粘剂现行的许多胶粘剂都含有大量挥发性很强的溶剂,这些溶剂不仅危害人的身心健康,而且会破坏大气层中的臭氧层。近年来,引起了公众和政府的高度重视,这样自然给胶粘剂工业带来了一种新的发展趋势,即向无溶剂的胶粘剂发展。

2)发展纳米胶粘剂纳米胶粘剂是材料领域的重要组成部分,发展纳米胶粘剂,有可能在席卷全球的“纳米经济”急战中,抢夺一个技术制高点。纳米胶粘剂将成为一颗耀眼的新的科技明星。3)发展多功能胶粘剂当一种胶粘剂同时具有多种功能的时候,它的应用价值往往陡增,所以多功能胶粘剂是胶粘剂工业的发展趋势之一。4)发展军事、国防用胶粘剂发展军事、国防用胶粘剂是未来战争的需要,因此它必定有着长足发展。胶粘剂的发展趋势2．按用途分

结构胶、非结构胶和特种胶。

结构胶粘剂中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。

非结构胶粘剂适用于非受力结构胶接。

特种胶粘剂和医用胶粘剂是供某些特殊场合应用的胶粘剂，用以提供独特的性能，如：导电、导热、导磁胶粘剂和医用胶粘剂，以及光敏胶等。

3．按形态分类

粉状、膏状、棒状、胶膜、胶带、水溶液型、乳液型、溶剂等。

一、粘接的基本原理1．机械理论经过固化在基材表面产生楔合、钩合、锚合等而形成的。

2．吸附理论界面间的相互作用力主为范德倾力，即分子间作用力3．扩散理论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。4．静电理论界面两侧会形成双电层，如同电容器的两个极板，从而产了静电引力。4.3粘接的原理及工艺二、粘接的基本工艺1．胶粘剂的选择原则正确地选择胶粘剂是保证良好胶接的关键因素之一①被子粘接材料的性质。

②被粘接材料应用的场合及受力情况。

③粘接过程有关特殊要求。

④粘接效率及胶粘剂的成本。

⑤同材料或不同材料间实施胶接，其胶接的选择可参见附表。2．胶接接头设计

基本原则为：

①避免应力集中，受力方向最好在胶接强度最大的方向上。②合理地增加胶接面积。③接头设计尽量保证胶层厚度一致。④防止层压制品的层间剥离。以T型接头为例：3．表面处理

更新表面，适量增加粗糙度。常用的表面处理方法：物理法：打磨、喷砂、机械加工、电晕处理等。化学法：溶剂清洗，酸、碱或无机盐溶液处理，阳极化处理，等离子处理等。4.4无机胶接剂

从化学组分来看，其主要包括硅酸盐、磷酸盐、硫酸盐、硼酸盐等。无机胶粘剂的耐热性、阻燃性、耐久性、耐油性等比有机胶粘剂要好得多，可成功地用火箭、导弹及常用的燃烧器的耐热部件的粘接，也可广泛地用于各种金属、玻璃、陶瓷等材料的粘接。一、热熔型胶粘剂在熔融状态下进行冷却，冷却后即可完成胶接过程。如焊锡等低熔点金属，以及玻璃陶瓷等，其中玻璃胶粘剂和陶瓷胶粘剂已广泛应用于电子管、显象管、金属等的胶接。例如，一种玻璃胶粘剂以PbO-B2O3为主体加入ZnOAL2O3等氧化物粉末，使用时用水调成糊状，即可在500~600℃用于显象管的真空密封。通式M2OnSiO2mH2O一般主要为Li、Na、K等碱金属，也可为季胺或叔胺等，n：称为模数，代表SiO2/M2O的比值，此比值与性质有密切的关系，以硅酸盐为例，当n=3.0左右时，粘接温度最高，n=5.0左右时，耐水性最好。二、水固型胶接剂

此类胶接剂包括水泥和石膏等三、硅酸盐类胶粘剂一种此类胶粘剂的配方及工艺：玻璃釉质分50氧化铁50硅酸钠适量将玻璃釉质粉、氧化铁过320目筛，称量后，再用硅酸钠调成糊状，即可使用，其固化条件为：室温固化3h，然后在40~60℃下固化3小时，80~100℃下固化3小时，120~150℃下固化2h，此种胶粘剂主要用于金属与陶瓷的粘接。四、磷酸盐胶粘剂此类胶粘剂包括正磷酸盐、偏磷酸盐、焦磷酸盐、多聚偏磷酸盐或者也可是磷酸盐本身。它们与固化剂反应的产物即为胶料。固化剂包括金属氧化物、氢氧化物、硼酸盐、硅酸盐以及金属盐等。氧化铜-磷酸盐胶粘剂为例说明其制造应用情况。（一）氧化铜粉制备先将氧化铜粉在900℃左右烧一定时间，然后冷却，研磨成200目以上的铜粉，备用。（二）磷酸盐的制备取一定量的Al(OH)3，热熔于磷酸当中，得到外观为白色透明的粘性液体，即酸性磷酸铝溶液。（三）胶粘剂的制备按1：5取制备好的酸性磷酸铝和氧化铜粉末，调制均匀，即可涂胶、粘合。（四）固化条件室温放置一定时间后，非常缓慢地加热到100℃，并保持1h即可。此类胶粘剂可粘接金属、陶瓷、硬质合金等。4.5天然胶粘剂按原料来源划分，可分为矿物胶、动物胶和植物胶；按组成划分，大致可分为淀粉、动物蛋白、纤维素和天然树脂等。一、淀粉胶粘剂制作简单，使用方便，不污染环境，但耐水性及生物霉变性差。应用一般要加入多种助剂，以使其利于应用和改善性能。常用的助剂有：硼砂、甲醛、甘油、CaCO3等，这些助剂可分别起到交联剂、防腐剂、增塑、填料等作用。例如，用于瓦楞纸箱用的玉米淀粉粘合剂可如下配制：1．45份水加入到反应设备中，加热至60。2．投入玉米淀粉12.0份，搅拌均匀。3．加入6.0份次氯酸钠，搅拌10分钟，使之氧化。4．加入10%烧碱溶液13分，糊化。5．加入17份60℃的水稀释。6．加入10%硼砂溶液2分。7．加入10%大苏打溶液5分。8．冷却放料，即为成品。2.6合成聚合物胶粘剂一、三醛胶系指酚醛树脂胶粘剂、脲醛树脂胶粘剂和三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂。主要用于木材加工业，其他领域亦有应用。酚醛树脂是最早的人工合成树脂，其用于胶粘剂行业由来已久。酚醛树脂种的酚类物质包括苯酚、甲酚、二甲酚和间苯二酚、叔丁基苯酚等，醛类主要为甲醛，也可是糖醛。反应历程大致为：

苯酚与甲醛的反应，当原料的比例或使用的催化剂不同时，生成的树脂的性能也就不同。一般来讲，在碱催化下，当甲醛过量时，反应生成热固性的酚醛树脂；在酸催化下，当苯酚过量时，反应的产物就为线性酚醛树脂，若线性酚醛树脂与甲醛或六次甲基四胺作用时，就会变成热固性的树脂，我们用作粘胶剂的酚醛树脂即为热固性树脂。（写出反应方程式）

合成工艺

纯酚醛树脂品种主要有三种，即水溶性酚醛树脂（以NaOH为催化剂)、醇溶性酚醛树脂(以NH3H2O为催化剂)和钡酚醛树脂(以Ba(OH)2为催化剂)，其中以水溶性酚醛树脂最重要，大量用于木材加工中。

用于胶粘剂制造的水溶性酚醛树脂的制造方法。

1、配方

原料名称

苯酚

甲醛

NaOH

酒精

含量（%） 98 37 30 95

用量 100 127 6.9 50

2、生产工艺

⑴将熔化的苯酚加入反应器中，开动搅拌，在40~45℃下，加入NaOH。

⑵加入甲醛，缓慢升温至95~98℃。

⑶保持回流至折光指数为1.478~1.485时，即为缩聚重点。

⑷降温至70℃，进行减压脱水，至粘度为1.4Pa•S，停止脱水。

⑸加入酒精，搅拌均匀，冷却至40℃放料，包装。

酚醛树脂的应用方法用于胶合板制造的酚醛树脂，一般为热压树脂，它可直接涂敷，进行木材的粘接，其固化温度一般为120~145℃，压力为0.3~2.1MPa，时间8~10min，用于热压的酚醛树脂也可象用于冷压得酚醛树脂一样，加入固化剂等助剂，以提高胶层的韧性、强度和缩短固化时间。二、醋酸乙烯系胶粘剂

主要是指以醋酸乙烯为单体的聚醋酸乙烯胶粘剂。醋酸乙烯的聚合可采用本体聚合、溶液聚合和乳液聚合等多种方法，得到的产物称为聚醋酸乙烯乳液胶粘剂，简称“白乳胶”或“白胶”，可用于书籍装钉、牛奶盒生产和多层袋、信封、折叠箱、木材的胶合以及汽车车厢内装饰物的粘合其中最重要的是乙烯-醋酸乙烯(EVA)以及相应的共聚物，它们大量用于包装工业中作热熔粘合剂亦即热熔胶。例如纸盒和纸箱的密封；地毯接缝粘合；也用于制鞋工业和家俱工业等。㈠聚醋酸乙烯乳液生产工艺

聚醋酸乙烯乳液是由乳液聚合方法制造的，其组分包括：醋酸乙烯、水、引发剂等（一般为过硫酸铵）、乳化剂、保护胶体（常用聚乙烯醇）、pH值调节剂（如磷酸盐等），以及分子量调节剂等。典型的生产配方及工艺如下：1、配方原料醋酸乙烯水PVA过硫酸铵OP-10碳酸氢铵DBP用量71063662.51.4382.2802、生产工艺

⑴把部分水及PVA加入反应器中，加热，搅拌，使之溶解。

⑵加入剩余的水及OP-10、100份单体和10%的过硫酸铵水溶液5.5

千克。

⑶缓慢升温至75~78℃。

⑷在3~5h内，滴加完毕剩余的单体及过硫酸胺溶液。

⑸保持反应30min。

⑹降温至50℃，加入10%碳酸氢钠水溶液及DBP（邻苯二甲酸二丁

酯），搅拌均匀，至40℃出料，包装。

㈡醋酸乙烯树枝质量指标（为用于木材粘接胶粘剂的指标）

外观：乳白色均匀乳状液

固含量：50.2%pH值：4~6

粘度：1.5~4Pa·S

贮存期：2年

㈢生产设备

基本上同酚醛。

㈣聚醋酸乙烯乳液的应用及特性

一般可直接应用，在常温下，即可进行粘接。有时为改善性能，常加入乙二醇等以防止冻结，还可加入少量甲苯等溶剂，以调节干燥速度。优点：首先是乳液法较其他聚合法生成的聚合物分子量高而粘度又不是太大，为利于施工，可制成高固含量、低粘度的乳液，另外乳液胶粘剂的机械强度好，成本低而且无毒。但对于聚醋酸乙烯乳液胶粘剂来说，尚存在着耐水性不好和蠕变等问题，这些问题可通过共聚或加入各种助剂等方法进行改性来解决。

(六)其他乙烯树脂类以醋酸乙烯为基础的胶粘剂尚包括醋酸乙烯的共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩甲醛/缩乙醛/缩丁醛等。这些胶粘剂在建筑、纺织、包装、木工等行业均有不同程度的应用聚乙烯醇缩丁醛是由聚乙烯醇和丁醛反应制成的。由于它和玻璃的透明度和折射率一致，而且能和玻璃很好地粘附在一起。所以它的主要用途就是把两层玻璃粘成夹层玻璃，在汽车工业中用作防护玻璃。低分子量的聚乙烯和聚丙烯具有较低的熔点，所以就有热熔性也可作粘合剂。低熔点聚丙烯是有规结构异构体制备中的无规结构副产物，这种产物可用作热熔胶。它的最大市场是包装工业，其次是书籍装订业。此外聚丙烯热熔粘合剂也用于地毯的粘合。聚氯乙烯(PVC)塑料溶胶也可作为粘合剂，其剂型可以是溶液、水分散液或胶乳。塑料溶胶广泛地用于地毯衬布的粘合和汽车工业。在建筑工业中则少量应用PVC溶液作为管道粘合剂。胶乳则应用在纺织工业中，特别是用作无纺布的粘合剂。。三、丙烯酸系胶粘剂

按胶粘剂的形态和应用特点，可大致分为溶剂型、乳液型、反应型、压敏型、瞬干型、厌氧型、光敏型和热熔型等.丙烯酸系胶粘剂的适用范围非常广泛，可以说所有的金属、非金属材料都能用丙烯酸系胶粘剂粘接。㈠化学基础

丙烯酸胶粘剂的广泛适用性。首先，有大量的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯等单体供选择，其次，这些单体很容易和大量的其他烯烃单体进行共聚。此外，丙烯酸系胶粘剂可制成各种物理形态，如溶液、乳液、悬浮液及可热熔型固体等以利于应用，同时在聚合物链上，可以带不同的官能团，以适应不同的要求。丙烯酸系胶粘剂既可以是热固性的，也可以是热塑性的，甚至可以是弹性体和水溶性的。

作为粘合剂的丙烯酸脂高分子化合物大多是丙烯酸乙醋、丙烯酸丁酯和丙烯酸乙基己酯，剂型是乳液或溶液。纺织工业中乳液用于无纺织物和作为丝绒粘合剂。溶剂型的丙烯酸酯用于压敏粘合剂和用于家俱制造业。

一些聚合物的玻璃化温度（Tg）值（℃）甲基丙烯酸甲酯的聚合反应如下：酯基甲基丙烯酸酯聚合物丙烯酸酯聚合物酯基丙烯酸酯聚合物甲基10592-羟丙基110乙基65-22甲基丙烯酸116正丁基20-54丙烯酸1062-乙基己基-10-82聚醋酸乙烯酯282-羟乙基110聚苯乙烯100共聚物的Tg值的计算公式，可通过Fox公式而得到：

式中Tg—共聚物的玻璃化温度k；Tgi—组分I的玻璃化温度k；Wi—组分的重量百分数。

为了获得最令人满意的效果，经常还需要对其进行改性处理，如制备多官能团的共聚体，在适当条件，可以自交联或与外加联剂交联，产生三维结构，从而有更好地耐热性、耐溶剂性和强度。这类官能性单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙酸羟乙酯或羟丙酯、丙烯缩水甘油酯等等，氨树酯、环氧树脂、含羟基聚合物可以作为这类多官能团聚合物的共反应树脂

（二）乳液型胶粘剂丙烯酸乳液型主要用于无纺布、织物、植绒、聚氨酯泡沫材料、地毯背等方面，还可用于建筑方面。丙烯酸酯进行乳液聚合的组成包括：单体、水、引发剂、乳化剂、缓冲剂和保护胶体等。引发剂可采用过氧化物体系，也可采用氧化还原体系。乳化剂包括阴离子和非离子型乳化剂。缓冲剂是为维持PH值所加入的一些碳酸氢钠等物质。具有代表性的保护胶体有聚乙烯醇、甲基纤维素等。（三）反应型丙烯酸胶粘剂也要称之为第二代丙烯酸酯胶粘剂（SGA），室温快固丙烯酸酯胶粘剂或AB胶等。这是一类新兴的的结构胶粘剂，它是以丙烯酸酯的自由基共聚合为基础的双组分胶粘剂，与传统的胶粘剂相比，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。这类胶粘剂粘拉材料广泛，使用方便，综合性能较好。制备此类胶粘剂的技术关键在于：1、在使用条件下，可产生大量的活性自由基，来引发聚合反应，这一引发体系，应是很好的氧化-还原体系，同时单体纯度应较高；2、胶粘剂中加入高分子弹性体或增粘剂，应能使聚合反应或者接枝交联反应顺利进行；3、适量增加多官能团的单体或预聚体，以保证胶接强度和内聚强度；4、应有良好的贮存稳定性。AB甲基丙烯酸甲酯85氯磺化聚乙烯100甲基丙烯酸15异丙苯过氧化氢6二甲基丙烯酸乙二醇酯2N-N-二甲基苯胺2此类胶粘剂可用于金属、塑料、珠宝首饰、玻璃及复合材料的粘接。反应型丙烯酸酯这种新型胶粘剂具有很多优点，但同时也存在着诸如气味大，有毒，耐热性、耐水性有限等缺陷。四、氰基丙烯酸酯胶粘剂氰基丙烯酸酯胶粘剂属于产量少、价格较贵得一类，但由于其使用方便、应用范围广、瞬时固化粘接（粘结时间几秒钟），而发展速度较快。氰基丙烯酸酯胶粘剂，即常用的501、502、504等胶，其主要成分为α-氰基丙烯酸酯，通式为：可以是甲酯、乙酯、丁酯、乙丙酯等。由于氰基和酯基具有很强的吸电子性，所以在弱碱或水存在下，可快速进行阴离子聚合而完成粘接过程。㈠氰基丙酸酯的合成工艺加成缩合反应后，在热作用下发生解聚的粗单体，蒸馏获精单体。合成工艺如下：1、在装有搅拌器、分水器、滴加罐和温度计的反应器，加入氰乙酸乙酯126g，二氯乙烷120g。2、开启搅拌，加热至50℃。3、滴加82g甲醛水溶液0.4~0.5ml六氢吡啶，温度控制在低于回流温度。4、滴加完毕，反应一段时间，继续加热，分水70~72g。5、加入DBP44g,对甲苯磺酸1g6、继续回流除水，直至蒸馏温度超过83℃，蒸出二氯乙烷。7、冷却至60~70℃后，加入P2O55g，对苯二酚2g，搅拌均匀。8、设备转为减压蒸馏状态，在SO2气氛中，于1.33Kpa下，进行裂解。9、收集温程在90~180℃的粗产物110~120g。10、将粗产物在2.66Kpa下，再进行一次蒸馏，收集80~90℃的馏分，即为产品。

㈡胶粘剂的配制

为了便于此类胶粘剂的贮存和使用，α-氰基丙烯酸酯单体中需加入一些助剂，如稳定剂(SO2、CO2、P2O5、对甲苯硫酸、醋酸铜等)、阻聚剂(对苯二酚等)、增稠剂(PMMA等)、增塑剂(磷酸三甲酚酯、DBP、MDP、癸二酸二乙醋等)，还可引入弹性填料，如丙烯酸的共聚物，增加其韧性。

（三）性能特点

α-氰基丙烯酸酯的粘接范围广泛，除了聚乙烯、聚四氟乙烯等外，它几乎可以粘接所有物质，因此有“万能胶”之称，并且此类胶粘剂的粘接速度非常之快，在数秒内即可完成，除此之外，其电气性能、耐老化性、耐溶剂性均很优良。

氰基丙烯酸酯胶粘剂的缺点是：韧性差、耐热性不好，不能实施大面积粘接，且价格较贵。

遇水就聚合应用时能很快地固化，但粘结时间太短也有不方便之处，它会在裸露的皮肤上很快地固结。五、环氧树脂胶粘剂环氧树脂是指分子中至少含有两个环氧基团的高分子化合物。环氧树脂胶粘剂具有内聚力高、多功能性、与许多材料均有良好的粘接性等特点，因此可用来粘接金属、陶瓷、玻璃、木材以及大部分塑料制品。（一）分类在环氧树脂中常用的环氧树脂按化学结构可分为：缩水甘油醚型、缩水甘油酯型、缩水甘油胺型、线性脂肪族型和脂环族型。工业上应用最多的环氧树脂是双酚A型环氧树脂，属于第一类，产量约占环氧树脂产量的90%以上.。（二）双酚A型环氧树脂反应机理环氧树脂是含有环氧基的团高分子化合物。双酚A型环氧树脂由双酚A（二酚基丙烷）和环氯丙烷在碱性催化作用下缩合而成，目前产量最大、用途最广泛。环氧树脂其聚合度n=0~20，n=0时，分子量为340，外观为粘稠液体；n≥2时，在室温下是固态的。

环氧基是环氧树脂中的活性基团，其含量多少直接影响树脂的性质。每个树脂分子虽然只在两端有环氧基，但因树脂的分子量不同，环氧基的含量也不同。树脂分子量增高时，环氧基的含量相应下降。环氧基的含量以环氧值或环氧当量作为特性指标来表示，并以此划分成许多型号。环氧值：是指100克环氧树脂中含有的环氧基摩尔数。环氧当量：是指含有1mol环氧基的树脂克数。两者只是表示的方式不同，换算公式：Q=100/E式中Q—环氧当量E—环氧值如果在反应中控制环氧丙烷和双酚的比例，则可生成高分子量树脂，但是由于分子量的增大，交联密度将减少，而不适于作胶粘剂来使用，因此，一般用作胶粘剂的环氧树脂为平均分子量为小于700，软化点低于50℃的低分子量树脂。双酚A型环氧树脂中，除含有环氧基外，尚有羟基和醚键，在反应固化过程中，还能进一步生成羟基的醚键，这些极性基团的存在，使其与被粘接物表面产生较强的结合力。（三）环氧树脂的其他助剂的配合使用1、催化剂或促进剂(P52)2、稀释剂3、增塑剂4、填料（四）配制1、常温固化通用型环氧胶配方：

618双酚A环氧100Al2O350~100DBP20二乙烯三胺8混合均匀，即可用于粘接铝合金、钢铁等多种材料。2、中温固化结构环氧胶配方：

618双酚A环氧100双氰双胺（200目）9

液体丁腈橡胶15~25SiO228

固化条件：120℃/3hr,接触压力此配方用于粘接碳钢，室温抗剪强度可达40Mpa。（五）使用特点环氧树脂的粘接强度较高，一半靠接触压力即可固化，具有良好的耐溶剂型等优点，但是环氧树脂也存在着韧性较差，耐潮性不好等缺点。在使用过程中，对于双组分胶粘剂应现用、现配，称量要准确，并且要混合均匀。对于含有惰性稀释剂的胶粘剂要有一定的晾置时间。对于家温固化的胶种，应缓慢升温至固化温度。六、不饱和聚酯和丙烯酸聚酯粘合剂

这类粘合剂都须要用交联剂、引发剂和促进剂。引发剂是过氧化物。促进剂则是钴盐等。合成如下：HO-R-OH+HOOC-R’-COOHH(OR-COO-R’-CO)nOHHO-R-OH是乙二醇、丙二醇、多缩乙二醇等；二元酸有：己二酸、间（对）苯二甲酸、苯酐、马来酐（顺丁烯二酸酐）；须用交联剂(如苯乙烯、丙烯酸)、引发剂(如过氧化苯甲酰等)。促进剂常用钴盐。阻聚剂用对苯二酚等，还须加其它填料。不饱和聚酯常温能固化，使用方便，耐酸、耐碱性较好，有一定强度，价格低廉。缺点是收缩性大，有脆性，可通过加玻璃布或加入填料及热塑性高分子材料来增韧。七、聚氨酯胶粘剂在主链上含有氨基甲酸酯（重复的—NHCOO—）的胶黏剂，简称聚氨酯胶黏剂，俗名“乌利当”。由于结构中含有极性基团—NCO，提高了对各种材料的粘接性、并具有很高的反应性，能常温固化。胶膜坚韧、耐冲击、挠曲性好、剥离强度高。具有优异的耐低温(可耐－250℃低温)、耐油和耐磨性等，但耐热性较差。合成路线：

OHHOOCN-R-NCO+HO-R′-OH〔C-N-R-N-C-O-O-R′O〕n(1)和(2)还可以反应生成聚氨酯，(3)本身就是聚氨酯。120—140℃反应迅速，室温反应须加催化剂，多异氰酸酯的合成。（二）聚氨酯胶黏剂和密封胶配方组成及固化机理1．聚氨酯胶剂和密封胶配方组成主要由异氰酸酯、多元醇、含羟基的聚醚、聚酯和环氧树脂、填料、催化剂和溶剂组成。(1)异氰酸酯主要品种有甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、多亚甲基多苯基多异氰酸酯(MDI)、1，6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、苯二甲基二异氰酸酯(XDI)等。它主要作黏料使用，可直接作为胶黏剂，也可加入其他组分使用。(2)多元醇含羟基的组分与异氰酸醋反应可生成聚氨酯。常用的聚酯树脂(如307聚酯、309聚酯、311聚酯等)和聚醚树脂(如N-204、N-210、N-215、N-220加、N-235聚醚等)。(3)填料为了降低成本和减小胶黏剂固化时的收缩率加入填料。填料表面