膠黏劑應用基礎

《膠黏劑應用基礎》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、膠黏劑應用基礎32學時緒論教學目的通過本門課程的學習掌握膠粘劑與涂料的基本知識、基本理論和基本原理，了解膠粘劑改性的基本內(nèi)容和研究發(fā)展概況，結(jié)合各種膠粘劑的特性，對膠接工藝及膠粘劑提出相應的改進或改性方法；利用膠接基礎理論知識分析和解決膠接過程及膠接制品出現(xiàn)的膠接技術問題。葉楚平，李陵嵐等張軍營邱建輝，張繼源，生楚君主編膠黏劑（adhesive）：又稱粘合劑、粘接劑，簡稱膠。它是一種能夠把兩種同類或不同類材料緊密地結(jié)合在一起的物質(zhì)。采用膠黏劑將各種材料或部件連接起來的技術稱為膠接技術。膠黏劑是一類古老而又年輕的材料。早在數(shù)千年

2、前，人類的祖先就已經(jīng)開始使用膠黏劑。許多出土文物表明，5000年前我們祖先就會用粘土、淀粉和香松等天然產(chǎn)物做膠黏劑；4000千多年前就會用生漆做膠黏劑和涂料制造器具；3000年前的周朝已用動物膠作木船的填縫密封膠。兩千年前的秦朝用糯米漿與石灰作砂漿粘合長城的基石，使萬里長城成為中華民族偉大文明的象征之一。秦俑博物館中出土的大型彩繪銅車馬的制造中，用了磷酸鹽無機膠黏劑。公元前200年東漢時期用糯米漿糊制成棺木密封膠，配以防腐劑，使馬王堆古尸出土時肌肉及關節(jié)仍有彈性,足見中國膠接技術之高超。到上世紀初，合成酚醛樹脂的發(fā)明，開創(chuàng)了膠

3、黏劑的現(xiàn)代發(fā)展史。目前，與三大合成高分子材料的產(chǎn)量比較，膠黏劑只占第五位，但年增長速度則居第一位。目前，膠黏劑的應用已滲入到國民經(jīng)濟中的各個部門,成為工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的技術，在高技術領域中的應用也十分廣泛。如據(jù)報導：國外在生產(chǎn)一輛汽車中要使用5～10kg膠黏劑；一架波音飛機的粘接面積達到2400m2；一架宇航飛機需要粘接30000塊陶瓷片。內(nèi)飾裝配粘接：頂棚，車門內(nèi)護板，地毯，擋風玻璃等。汽車結(jié)構(gòu)件粘接：發(fā)動機中罩與前后加強梁，通常用改性環(huán)氧樹脂膠黏劑粘接使用的部件由原來機內(nèi)裝飾、非結(jié)構(gòu)件、發(fā)展到結(jié)構(gòu)件、受力件，甚至整個機體

4、。隨著科學技術的發(fā)展,目前不同行業(yè)對膠黏劑及粘接技術的要求越來越高。1997年世界膠黏劑總需求量為1700萬ｔ，預測2010年將達2500萬ｔ。我國目前已有1200多家企業(yè)，品種牌號3000多個，膠黏劑生產(chǎn)能力300萬ｔ。其中產(chǎn)量最大的仍然是三醛膠(酚醛、脲醛和三聚氰胺甲醛)和乳液型膠，二者分別占總產(chǎn)量的45.2%和29.2%。從市場應用看，建筑業(yè)用量最大，約占總膠量51.8%，其次是紙包裝業(yè)，約占總膠量的12.6%，第三是制鞋業(yè)，約占9.0%。木材膠黏劑用量日益擴大增多，全世界木材膠黏劑產(chǎn)量占膠黏劑總產(chǎn)量的3/4，如美國約6

5、0%的合成膠黏劑用于木材加工業(yè)，俄羅斯為79%，日本為75%，在我國60%～70%的膠黏劑也用于木材加工業(yè)。預計2010年我國合成膠黏劑的需求量將達到480萬-500萬噸。2004年中國大陸膠黏劑產(chǎn)量總計379萬噸。隨著我國汽車、電子電器等行業(yè)的飛快發(fā)展，納米材料等新材料、新技術在膠黏劑工業(yè)中得到應用，今后膠黏劑的性能將更加優(yōu)異，應用范圍將不斷擴大。1.膠黏劑組成膠黏劑通常是由基料、固化劑、促進劑、填料、增韌劑、稀釋劑、偶聯(lián)劑、穩(wěn)定劑，防老劑、增粘劑、增稠劑等配合而成?；嫌址Q粘料，是膠黏劑的主要成分。有天然聚合物、合成聚合物

6、及無機物三大類。固化劑：是使液態(tài)基料通過化學反應，發(fā)生聚合、縮聚或交聯(lián)反應，轉(zhuǎn)變成高分子量固體，使膠接接頭具有力學強度和穩(wěn)定性的物質(zhì)。不同的基料應選用固化快、質(zhì)量好、用量少的固化劑。填料：是不參與反應的惰性物質(zhì)，可提高膠接強度、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性并可降低成本。其品種很多，如石棉粉、鋁粉、云母、石英粉、碳酸鈣、鈦白粉、滑石粉等。各有不同效果，根據(jù)要求選用。增韌劑：能提高膠黏劑的柔韌性，降低脆性，改善抗沖擊性等。稀釋劑：降低膠黏劑的粘度，便于施工操作，有能參與固化反應的活性稀釋劑和惰性稀釋劑兩種。偶聯(lián)劑：具有能分別和被粘物及粘合劑

7、反應成鍵的兩種基團，提高膠接強度。多為硅氧烷或聚對苯二甲酸酯化合物。穩(wěn)定劑：為防止膠黏劑長期受熱分解或貯存時性能變化的成分。2膠黏劑的特點2.1耐溫性耐溫性是無機膠黏劑的優(yōu)良特性之一。無機高溫膠黏劑通常使用范圍在1500～1750℃，而磷酸氧化銅膠黏劑的耐溫范圍更廣，可在180～1400℃范圍內(nèi)使用。2.2粘接無破壞性材料的連接主要有螺栓連接、鉚接、焊接和粘接等，使用螺栓連接等技術雖然可實現(xiàn)快速連接，但卻因?qū)Σ牧喜考蚩栈蚓植考訜岫鴮Σ牧嫌兴茐?，并在使用中不能避免應力集中。相比之下，粘接技術是一種非破壞性連接技術，并因粘接界

8、面整體承受負荷而提高負載能力，延長了使用壽命。2.3輕質(zhì)性膠黏劑的密度較小，大多在0.9～2之間，約是金屬或無機材料密度的20%～25%，因而可以大大減輕被粘物體連接材的重量。這在航天、航空、導彈上，甚至汽車、航海上，都有減輕自重，節(jié)省能源的重要價值。3膠黏劑（adhesiv