涂料和胶粘剂

关于涂料和胶粘剂12胶黏剂6.1胶黏剂

胶黏剂又称粘合剂，是一种能把各种材料紧密地结合在一起的物质。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。

1.分类

可分为结构型胶黏剂、非结构胶黏剂和次结构型胶黏剂。结构型胶黏剂具有足够高的胶接强度，胶接接头可经受较苛刻的条件，用于长期负荷处；非结构型胶黏剂有一定的胶粘强度，但是胶接强度较低，主要用于非结构部件的胶接；次结构胶黏剂则介于二者之间。

按胶接强度特性分类第2页,共35页，2024年2月25日，星期天3

按主要组成成分分类胶黏剂玻璃陶瓷及其他低熔点物等有机胶黏剂无机胶黏剂天然胶黏剂合成胶黏剂植物胶：淀粉、松香、阿拉伯树胶等热塑性树脂胶黏剂：聚醋酸乙烯酯、聚酰胺等热固性树脂胶黏剂：环氧树脂、酚醛树脂等橡胶型胶黏剂：氯丁胶、丁腈胶等混合型胶黏剂：环氧-酚醛、酚醛-丁腈等磷酸盐型硅酸盐型硼酸盐型动物胶：鱼胶、骨胶、虫胶等胶黏剂第3页,共35页，2024年2月25日，星期天4合成胶黏剂按固化类型可分为以下三种：(1)化学反应型胶黏剂：其主要成分是含有活性基团的线型聚合物，当加入固化剂后，由于化学反应而生成交联的体型结构，从而产生胶接作用。此类胶黏剂主要包括热固性树脂胶黏剂、聚氨酯胶黏剂、橡胶类胶黏剂及混合型胶黏剂等。(2)热塑性树脂溶液胶黏剂：由热塑性聚合物加溶剂配制而成，如聚醋酸乙烯酯胶黏剂、聚异氰酸酯胶黏剂等。(3)热熔胶黏剂：是以热塑性聚合物为基本组分的无溶剂型固态胶黏剂，通过加热熔融黏合，然后冷却凝固。如乙烯-醋酸乙烯酯共聚物热熔胶、低分子量聚酰胺热熔胶等。胶黏剂第4页,共35页，2024年2月25日，星期天52.组成增塑剂及增韧剂：主要用以提高韧性。固化剂：用以使粘料交联、固化。填料：降低成本、改进性能。稀释剂：一种是溶剂，用以溶解粘料以及调节粘度以便于施工；另一种是参与固化反应的胶活性稀释剂。其它助剂：防老剂、稳定剂、色料、防光剂等。

胶粘剂一般是以聚合物为基本组分的多组分体系。除基本组分聚合物（即粘料：又叫主料，胶粘剂中起胶粘作用）外，根据配方及用途的不同，可包含以下组分：胶黏剂第5页,共35页，2024年2月25日，星期天63.胶接及其机理胶接机理：产生胶接的过程可分为两个阶段。第一阶段，液态胶黏剂向被粘物表面扩散，逐渐浸润被粘物表面并渗入表面微孔中，取代并解吸被粘物表面吸附的气体，使被粘物表面间的点接触变为与胶黏剂之间的面接触。施加压力和提高温度，有利于此过程的进行。第二阶段，产生吸附作用形成次价键或主价键，胶黏剂本身经物理或化学的变化由液体变为固体，使胶接技术固定下来。这两个阶段是不能分开的。

要达到良好的胶接，必须具备两个条件：①胶粘剂要能很好地浸润被粘物表面；②胶粘剂与被粘物之间要有较强的相互结合力。胶黏剂第6页,共35页，2024年2月25日，星期天71.

环氧树脂胶粘剂

凡是以环氧树脂为基料的胶粘剂，简称环氧胶，又称“万能胶”，对大部分材料都有粘接功能，在国防军工、汽车、建筑、电子、电器和日常生活中应用广泛。一般都是双组分，其中一组分是固化剂。常用的固化剂为胺类。2.酚醛树脂胶粘剂

酚醛树脂胶的粘接力强、耐高温，配方优良胶可在300oC以下使用，其缺点是性脆、剥离强度差。不需要固化剂，加热即可固化，有些改性的酚醛树脂胶粘剂需要加入固化剂。酚醛树脂是用量最大的品种之一。4.主要品种胶黏剂第7页,共35页，2024年2月25日，星期天83.聚丙烯酸酯类

以各种类型的丙烯酸酯为基材配成的化学反应型胶粘剂。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。(1)a-氰基丙烯酸酯胶粘剂

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。胶黏剂第8页,共35页，2024年2月25日，星期天9

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。(2)厌氧胶

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。胶黏剂第9页,共35页，2024年2月25日，星期天10(3)第二代丙烯酸酯胶粘剂

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。胶黏剂第10页,共35页，2024年2月25日，星期天114.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。胶黏剂第11页,共35页，2024年2月25日，星期天125.聚醋酸乙烯酯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酯胶粘剂。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、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。

胶黏剂第12页,共35页，2024年2月25日，星期天136.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。胶黏剂第13页,共35页，2024年2月25日，星期天147.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。胶黏剂第14页,共35页，2024年2月25日，星期天158.溶剂型胶粘剂

一般热塑性聚合物是线型结构，可溶于有机溶剂中，配制成热塑性树脂溶液型胶粘剂。这类胶粘剂主要用于塑料等非结构件上的胶接。这种胶粘剂的强度是通过溶剂的挥发而实现的。

有机玻璃、PVC、PS、尼龙、橡皮、PC等都常用来配制溶液型胶粘剂。胶黏剂第15页,共35页，2024年2月25日，星期天169.热熔型胶粘剂

热塑性聚合物受热后软化、熔融而有流动性，其中不少熔体可作为胶粘剂使用，冷却后固化而达到粘接的目的，所以成为热熔型胶粘剂简称为热熔胶。特点是固化快，使用方便，无污染。常用的热熔胶有乙烯-乙酸乙烯热熔胶（EVA热熔胶）、聚酰胺热熔胶、聚酯热熔胶等。热熔胶主要用于包装材料、服装内衬、塑料制品等。胶黏剂第16页,共35页，2024年2月25日，星期天1710.压敏型胶粘剂

压敏胶指无溶剂、不加热，只要轻轻加压就能粘合的胶粘剂。通常是用长链线性高分子，加入增粘树脂和乳化剂混炼得到。聚丙烯酸酯压敏胶现在是主要产品，用各种丙烯酸酯单体均聚或与少量乙烯基其它单体共聚。这种压敏胶不必加入防老剂，耐油，不迁移。现在压敏胶和压敏胶带在医药、绝缘、包装等方面得到应用。胶黏剂第17页,共35页，2024年2月25日，星期天185.胶黏剂的选择胶黏剂（1）金属材料：改性环氧胶、丙烯酸酯胶、改性酚醛胶及聚氨酯胶。表面处理（2）塑料：玻璃化温度和热膨胀系数是主要因素。（3）橡胶：橡胶与橡胶胶接可用橡胶胶泥、氯丁胶粘剂等。橡胶与其他非金属的胶接可按照另一材料来选择。（4）玻璃：强度、透明性和热膨胀系数，应含有-OH，C=O，-COOH等极性基团。（5）混凝土：室温固化，具有高的粘接强度。环氧树脂胶粘剂。（6）复合材料：环氧、丙烯酸酯和聚氨酯胶粘剂。第18页,共35页，2024年2月25日，星期天19涂料6.2涂料

涂料是指涂布在物体表面而形成具有保护和装饰作用膜层的材料。1.涂料的组成

成膜物质

颜料

溶剂

添加剂第19页,共35页，2024年2月25日，星期天20装饰与标志

具有吸波隐形、烧蚀隔热、防滑、防水、防火、防霉、防震、防冻结、防结露、杀虫杀菌、防海洋生物黏附、隔音消声、耐高温、示温示潮、防静电和发光等等，即所谓“功能性涂料”。涂料2.涂料的作用

保护作用其他特殊作用第20页,共35页，2024年2月25日，星期天213.涂料的分类按涂料的使用层次可分为：底漆腻子二道底漆面漆按涂料的外观分类：清漆色漆按涂料的光泽分类：光漆半光漆无光漆涂料第21页,共35页，2024年2月25日，星期天22按涂料的形态可分为：固态涂料液态涂料有溶剂涂料又分为：水性涂料溶剂型涂料涂料第22页,共35页，2024年2月25日，星期天234.膜的形成（1）溶剂或分散介质的挥发成膜：液态涂料涂在被涂物上形成“湿膜”，其中所含有的溶剂或分散介质挥发到大气中，涂膜粘度逐步加大至一定程度而形成固态涂膜。（2）聚合物粒子凝聚成膜：高聚物粒子的接近、接触、挤压变形而聚集起来高聚物粒子溶胀、凝聚成膜高聚物热熔、凝聚成膜涂料第23页,共35页，2024年2月25日，星期天245.涂装技术将涂料均匀地涂在基材表面的施工工艺称为涂装。涂料的施工首先要对被涂物的表面进行处理，然后才进行涂装。表面处理的作用：一方面消除被涂物表面的污垢、灰尘、氧化物、水分、锈渣、油污等；一方面对表面进行适当改造，包括进行化学处理或机械处理，以消除缺陷或提高附着力。涂料第24页,共35页，2024年2月25日，星期天255.涂装技术涂装的方法：手工涂装：刷涂、滚涂、刮涂浸涂和淋涂：空气喷涂：喷枪使涂料雾化成雾状液滴无空气喷涂：高压泵，涂料中的溶剂极速挥发，体积骤然膨胀而分散物化静电喷涂：被涂物为阳极，涂料雾化器或电栅为阴极，在电场作用下，带负电荷的涂料被吸附在被涂物上电泳涂装：水稀释性涂料，树脂的聚集体沉积在电极表面，此电极为被涂物，将电极取出加温烘干。涂料第25页,共35页，2024年2月25日，星期天265.涂装技术粉末涂料的涂装方法：火焰喷涂法流化床法静电涂装法涂料第26页,共35页，2024年2月25日，星期天276.涂料主要品种主要成膜物质: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。

1.醇酸树脂涂料涂料第27页,共35页，2024年2月25日，星期天282.氨基树脂涂料

主要成膜物质:是以脲醛树脂、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。涂料第28页,共35页，2024年2月25日，星期天293.环氧树脂涂料

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。涂料第29页,共35页，2024年2月25日，星期天304.聚氨酯涂料选用不用的异氰酸酯与不同的聚酯、聚醚、多元醇或与其它树脂配用可制得许多品种的聚氨酯涂料。聚氨酯涂料中除含有氨基甲酸酯键（-NHCO-)外，还含有酯键、醚键、脲键、脲基甲酸酯键等。力学性能优异---------广泛用作地板漆、甲板漆具备耐腐蚀性---------化工厂的的维护涂料、石油储罐的内壁衬里电绝缘性好----------电信器材附着力强，兼具保护和装饰性---------可用于高级木器、钢琴等的涂装涂料第30页,共35页，2024年2月25日，星期天31可采用多种方式固化能和其他树脂配合制漆可制成多种形态5.聚丙烯酸酯涂料

聚丙烯酸酯分为热塑性和热固性两大类。热塑性丙烯酸酯漆广泛应用于织物、木器及金属制件，加入荧光材料可制成发光漆，在航空工业及建筑工业中有广泛应用。热固性丙烯酸酯漆固化后性能更好，在要求高装饰性能的轻工产品如洗衣机、电冰箱、仪表等方面应用十分广泛。涂料第31页,共35页，2024年2月25日，