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    • 胶粘剂知识大普及,你真的了解胶粘剂吗 ?
    • 发布时间 : 2020-07-20 点击次数:4215 
    •  胶粘剂的定义

      通过界面的粘附和物质的内聚等作用,能使两种或两种以上的制件或材料连接在一起的天然的或合成的、有机的或无机的一类物质 ,统称为胶粘剂(adhesive)又叫粘合剂,习惯上称为胶。


      ① 粘结(粘合):指两个表面靠化学力、物理力或者两者兼有的力使之结合在一起的状态

      ② 胶粘剂首先必须在被粘物表面粘附,这是由于两相之间产生粘合力 ,该力来源于次价键力或主价键力


      内聚:即单一物质内部各粒子靠主价键力(包括离子键、共价键、配位键、金属键等)、次价键力(包括范德华力、氢键)结合在一起的状态 。胶粘剂的内聚力与分子间力、相对分子质量、交联程度、结晶和分子缠绕等因素有关 。


      胶粘剂的要求


      ① 不论出于何种状态,当涂布时都应呈液态

      ② 对被粘接物表面能够完全铺展 ,充分润湿

      ③ 必须能够通过某种方式而使液体转变为固体或凝胶状态,形成坚韧而稳定的胶层

      ④ 固化后应有一定的强度。能够可靠的连接,传递应力 ,抵抗破坏

      ⑤ 可耐0℃以上的温度,并经受一定时间的考验



      胶粘剂的分类


      按照外观分类 :溶剂型乳液型(水性) ;膏状或糊状 ;固体型;膜状型。


      按照固化方式分 :水基蒸发型 、溶剂挥发型、热熔型、化学反应型、压敏型 。


      胶粘剂的基本组成


      胶粘剂的基本组成:胶粘剂的组分包括基料 、固化剂 、溶剂 、增塑剂、填料 、偶联剂、交联剂 、促进剂、增韧剂、增粘剂 、增稠剂、稀释剂、防老剂、阻聚剂、阻燃剂、引发剂 、光敏剂、消泡剂、防腐剂 、稳定剂、络合剂 、乳化剂。


      基料的种类:基料是胶粘剂的主要成分 、主剂或主体聚合物,起粘合作用 。按照化学的成分的不同  ,基料的来源有无机化合物和有机化合物。有机化合物是高分子合成类的高分子基料。


      ① 常用的有机化合物:热固性合成树脂:酚醛树脂 、环氧树脂、氨基树脂、聚氨酯树脂、不饱和聚酯和丙烯酸树脂

      ② 热塑性合成树脂:橡胶类基料 、天然高分子材料、水性胶乳类 ,基料

      ③ 橡胶类基料胶粘剂



      胶粘剂基料的选择原理 :根据胶粘剂应用的对象 、应用的场合及应用的性能的选择。同时分子基料的分子结构与粘接性能的关系甚为密切。


      ① 高分子材料的极性有关

      ② 高分子材料的结晶性能

      ③ 高分子材料的分子量



      固化剂(硬化剂):使基态原料通过化学反应 ,发生聚合、缩聚或交联反应转变为线性高聚物或者网状高聚物 ,是胶接接头具有力学强度和稳定性的物质 。


      固化剂的选择:

      ①最好是液体的无毒、无色、无味的物质

      ②固化剂与被固化物反应要平稳 ,放热量少 ,以减少胶层的内聚力

      ③耐热性,选用分子中具有反应基团较多的固化剂

      ④韧性,选用分子链较长的固化剂




      胶粘剂溶剂:指能够降低某些固体或者液体分子间力,而使被溶物质分散为分子或离子均一体系的液体,常用的溶剂为低黏度的液体物质。主要有脂肪烃 、芳香烃、卤代烃、酯类、醇类 、酮类 、酸类、醚类 、萜烯烃 、酰胺类和水类 。但是多数的有机溶剂有一定的毒性、易燃性、易爆性、对环境有污染 、对安全有隐患、对人体有危害。


      溶剂的作用:

      ① 聚合反应的介质:是反应缓和 、温度易于控制

      ② 溶解基料 :制备溶剂型胶粘剂

      ③ 稀释剂:稀释胶粘剂使其达到一定的黏度,有利于湿润、便于涂布

      ④ 调节胶粘剂的挥发速度

      ⑤ 防止凝胶 ,用来增加贮存稳定性

      ⑥ 粘结前的表面清洁处理剂

      ⑦ 直接粘接,某些塑料

      ⑧ 降低成本 、提高效益




      胶粘剂溶剂的选择 :

      ① 极性:选择与基料极性相同或相近的溶剂(相似相容的原理)

      ② 溶解度参数(与极性有关):溶剂的溶解度参数和高分子基体的溶解度参数相近

      ③ 溶剂的挥发性 :选择挥发度适当的溶剂或快慢混合的溶剂。溶剂挥发太快:胶液表面易成膜 、膜下溶剂不易挥发;溶剂挥发太慢:表干时间慢,影响工效

      ④ 溶剂的选择要考虑到价格、毒性和来源




      软化剂的作用:是SBS费用不可的组分 ,其作用是调节硬度,流动性,并降低成本,充油SBS可使配炼加工更容易 。最常用的是环烷油 ,芳烃成色深、有毒 、不能使用,石蜡油不能改善物性,还会导致喷出。国产克拉玛依KN系列环保型环烷油(例如KN4010等)质量上乘。


      软化剂的种类:按烃类组成分为石蜡基、环烷基、芳香基三类


      软化剂的特点:

      ① 石蜡基橡胶油:抗氧化、光安定性好,但乳化性、相容性、低温性相对较差
      ② 环烷基橡胶油:兼具石蜡基、芳香基的优点 ,乳化性、相容性适中,无污染 、无毒性,适用范围也比较广
      ③ 芳香基橡胶油:相容性好 ,填充量大,价格低廉,所得橡胶产品强度高。但颜色深 、毒性大、对环境污染大




      增塑剂的定义:是一种降低高分子化合物玻璃化温度和熔融温度,改善胶层脆性 、增进熔融流动性的物质。


      增塑剂的作用 :

      ① 屏散高分子化合物的活性基团,减弱分子间作用力 ,从而降低分子之间的相互作用
      ② 增加高分子化合物的热性、延伸性和耐寒性,降低其内聚强度、弹性模量及耐热性




      增塑剂的选择 :

      ① 极性:极性大小影响增塑剂与主体材料的相容性 ,其原理同溶剂作用
      ② 持久性 :由于渗出、迁移、挥发二损失影响胶的物理机械性能。选择高沸点的或高分子量的增塑剂
      ③ 分子量及状态:分子量越高,粘接强度越好




      常用的增塑剂:邻苯二甲酸酯、磷酸酯类 、己二酸酯和癸二酸酯等 。

      填料的定义:在胶粘剂中不与基体起化学反应,但是可以改变其性能,降低成本的固体材料。


      常用的填料分为有机填料和无机填料:有机填料——改善树脂的脆性  、吸湿性高、耐热性能低 ;无机填料——使胶的相对密度增加、脆性增加 、但耐热性、介质性能、收缩率等都会有所改善。


      填料的选择 :

      ① 无活性与胶粘剂的其他组分不发生反应

      ② 分散性好与基料有良好的润湿性

      ③ 不含水分、有害物质 、油脂,无吸湿性

      ④ 颗粒均匀,无毒

      ⑤ 来源广泛、加工方便、价格低廉

      ⑥ 填料的密度与基料的密度不能相差太大

      ⑦ 用量适宜



      常用的填料 :二氧化硅 、碳酸钙 、碳酸镁、铝粉 、酚醛树脂等。


      偶联剂:能同时与极性物质和非极性物质产生一定结合力的和化合物,其特点是分子中同时具有极性和非极性部分的物质。常用的偶联剂有有机铬偶联剂、有机硅偶联剂和钛酸酯偶联剂 。在胶粘剂中常用的是硅烷偶联剂。


      偶联剂的作用:

      ① 增加主体树脂本身的分子间的作用力 ,提高胶粘剂的内聚强度
      ② 增加树脂与被粘合物之间的结合 ,起了一定的架桥作用。不同的偶联剂具有不同的反应基团 ,反应基团不同对粘接性能的影响也不同


      引发剂:在一定的条件下能分解产生自由基的物质 ,一般含有不饱和键的化合物中加入引发剂 ,常用的引发剂有过氧化二苯甲酰、过氧化环己酮 、过氧化异丙苯、偶氮二异丁氰等。


      促进剂(催化剂):能够降低引发剂的分解温度或加速固化剂与树脂橡胶反应的物质 。


      防老剂 :能延缓高分子化合物的老化的物质 ,对于高温、暴晒下使用的胶粘剂由于容易老化变质 ,在配胶时加入防老剂。


      增稠剂:黏度低的胶粘剂  ,增加使其黏度增加的物质


      阻聚剂和稳定剂 :阻止或延缓含有不饱和键的聚合物、单体在贮存过程中自行交联的物质(对苯二酚) 。


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