膠粘劑 粘結(jié)劑 分類 粘結(jié)機理

1、第六章：膠粘劑第六章：膠粘劑6.1.1 膠黏劑定義及特性膠黏劑定義及特性（adhesive） ：1. 膠黏劑：又稱粘合劑、粘接劑，簡稱膠。它是一種膠黏劑：又稱粘合劑、粘接劑，簡稱膠。它是一種能夠把兩種能夠把兩種同類同類或或不同類不同類材料緊密地結(jié)合在一起的材料緊密地結(jié)合在一起的物質(zhì)。物質(zhì)。特性：一種媒介，其功能是使兩個單獨的物特性：一種媒介，其功能是使兩個單獨的物質(zhì)粘結(jié)成一個整體物質(zhì)，該整體物質(zhì)所具質(zhì)粘結(jié)成一個整體物質(zhì)，該整體物質(zhì)所具備的獨特性能是單獨物質(zhì)所不具備的。備的獨特性能是單獨物質(zhì)所不具備的。 6.1 概述概述 2. 膠接方式相對與其他聯(lián)接方法具有：應用膠接方式相對與其他聯(lián)接方法具有：

2、應用領域?qū)?、產(chǎn)品性能優(yōu)異、施工更簡單方便領域?qū)?、產(chǎn)品性能優(yōu)異、施工更簡單方便而且經(jīng)濟有效。而且經(jīng)濟有效。 膠黏劑是一類膠黏劑是一類古老古老而又而又年輕年輕的材料。的材料。1. 早在數(shù)千年前，人類的祖先就已經(jīng)開始使用膠黏劑。早在數(shù)千年前，人類的祖先就已經(jīng)開始使用膠黏劑。許多出土文物表明，許多出土文物表明，5000年前年前我們祖先就會用粘土、淀我們祖先就會用粘土、淀粉和香松等天然產(chǎn)物做膠黏劑；粉和香松等天然產(chǎn)物做膠黏劑；4000千多年前千多年前就會用生就會用生漆做膠黏劑和涂料制造器具；漆做膠黏劑和涂料制造器具；3000年前年前的周朝已用動物的周朝已用動物膠作木船的填縫密封膠。膠作木船的填縫密封膠。

3、6.1.2 歷史沿革歷史沿革2. 兩千年前兩千年前的秦朝用的秦朝用糯米漿糯米漿與與石灰石灰作砂漿粘合長城的作砂漿粘合長城的基石，使萬里長城成為中基石，使萬里長城成為中華民族偉大文明的象征之一。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秦俑博物館中出土的大型彩繪銅車馬銅車馬的制造中，用了的制造中，用了磷酸鹽磷酸鹽無機膠黏劑。無機膠黏劑。3. 公元前公元前200年年東漢時期用糯米漿糊制成棺木密封膠，配東漢時期用糯米漿糊制成棺木密封膠，配以防腐劑，使以防腐劑，使馬王堆馬王堆古尸出土時肌肉及關節(jié)仍有彈性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。足見中國膠接技術之高超。 4. 到

4、上世紀初，合成酚醛樹脂的發(fā)明，開創(chuàng)了膠黏劑的到上世紀初，合成酚醛樹脂的發(fā)明，開創(chuàng)了膠黏劑的現(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，膠黏劑只占較，膠黏劑只占第五位第五位，但年增長速度則居，但年增長速度則居第一位第一位。 5. 目前，目前，膠黏劑膠黏劑的應用已滲入到國民經(jīng)濟中的各個部門的應用已滲入到國民經(jīng)濟中的各個部門,成成為工業(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)一輛汽車中要使用也十分廣泛。如據(jù)報導：國外在生產(chǎn)一輛汽車中要使用510kg膠黏劑；一架波音飛機

5、的粘接面積達到膠黏劑；一架波音飛機的粘接面積達到2400m2 ；一架宇航飛機需要粘接一架宇航飛機需要粘接30000塊陶瓷片。塊陶瓷片。 內(nèi)飾裝配粘接：內(nèi)飾裝配粘接：頂棚，車門內(nèi)護板，頂棚，車門內(nèi)護板，地毯，擋風玻璃等。地毯，擋風玻璃等。汽車結(jié)構(gòu)件粘接：汽車結(jié)構(gòu)件粘接：發(fā)動機中罩與前后發(fā)動機中罩與前后加強梁，通常用加強梁，通常用改改性環(huán)氧樹脂膠黏劑性環(huán)氧樹脂膠黏劑粘接使用的部件由粘接使用的部件由原來機內(nèi)裝飾、非原來機內(nèi)裝飾、非結(jié)構(gòu)件、發(fā)展到結(jié)結(jié)構(gòu)件、發(fā)展到結(jié)構(gòu)件、受力件，甚構(gòu)件、受力件，甚至整個機體。至整個機體。 隨著科學技術的發(fā)展隨著科學技術的發(fā)展,目前不同行業(yè)對膠黏劑及粘接技術目前不同行業(yè)對

6、膠黏劑及粘接技術的要求越來越高。的要求越來越高。1999年年世界膠黏劑總需求量為世界膠黏劑總需求量為1800萬萬，預測，預測2010年將達年將達2500萬萬。 我國目前已有我國目前已有1200多家企業(yè)，品種牌號多家企業(yè)，品種牌號3000多個，膠黏多個，膠黏劑生產(chǎn)能力劑生產(chǎn)能力300萬。其中產(chǎn)量最大的仍然是萬。其中產(chǎn)量最大的仍然是三醛膠三醛膠(酚醛、脲醛和三聚氰胺甲醛酚醛、脲醛和三聚氰胺甲醛)和和乳液型膠乳液型膠，二者分別占，二者分別占總產(chǎn)量的總產(chǎn)量的45.2%和和29.2%。 從市場應用看，從市場應用看，建筑業(yè)建筑業(yè)用量最大，約占總膠量用量最大，約占總膠量51.8%，其，其次是次是紙包裝業(yè)紙包

7、裝業(yè)，約占總膠量的，約占總膠量的12.6%，第三是，第三是制鞋業(yè)制鞋業(yè)，約占約占9.0%。木材膠黏劑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)量的膠黏劑總產(chǎn)量的3/4，如美國約，如美國約60%的合成膠黏劑用于木的合成膠黏劑用于木材加工業(yè)，俄羅斯為材加工業(yè)，俄羅斯為79%，日本為，日本為75%，在我國，在我國60%70%的膠黏劑也用于木材加工業(yè)。的膠黏劑也用于木材加工業(yè)。預計預計2010年年我國合成膠黏劑的需求量將達到我國合成膠黏劑的需求量將達到480萬萬-500萬萬噸噸。2004年年中國大陸膠黏劑產(chǎn)量總計中國大陸膠黏劑產(chǎn)量總計379萬噸

8、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。黏劑的性能將更加優(yōu)異，應用范圍將不斷擴大。膠粘劑通常是一種混合物，主要由以下幾個部膠粘劑通常是一種混合物，主要由以下幾個部分組成：基料、固化劑、填料、增韌劑、稀分組成：基料、固化劑、填料、增韌劑、稀釋劑以及其他輔料配合而成。釋劑以及其他輔料配合而成。1.基料基料：構(gòu)成膠粘劑的主要成分。有無機化合物、天然：構(gòu)成膠粘劑的主要成分。有無機化合物、天然聚合物、合成聚

9、合物三類。聚合物、合成聚合物三類。決定膠接頭的主要物理化學力學性能。例如，環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂等。6.1.3 膠黏劑組成膠黏劑組成2. 固化劑：固化劑： 是使液態(tài)基料通過是使液態(tài)基料通過化學反應化學反應，發(fā)生聚合、縮聚或，發(fā)生聚合、縮聚或交聯(lián)反應，轉(zhuǎn)變成交聯(lián)反應，轉(zhuǎn)變成高分子量固體高分子量固體，使膠接接頭具有，使膠接接頭具有力學強度力學強度和和穩(wěn)定性穩(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。少的固化劑。a) 固化：液體的膠粘劑通過物理化學方法變成固體的過程。物固化：液體的膠粘劑通過物理化學方法變成固體的過程。物理方法有溶解揮發(fā)、乳液

10、凝聚、熔融體冷卻；化學方法使膠理方法有溶解揮發(fā)、乳液凝聚、熔融體冷卻；化學方法使膠粘劑聚合成高分子物質(zhì)。粘劑聚合成高分子物質(zhì)。 b) 固化劑：固化過程所使用的化學物質(zhì)。固化劑：固化過程所使用的化學物質(zhì)。 3. 填料：填料： 是是不參與反應的惰性物質(zhì)不參與反應的惰性物質(zhì)，可提高膠接強度、，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。等。各有不同效果，根據(jù)要求選用。 填料用量要求：控制膠黏劑到一定黏度；保

11、證填料填料用量要求：控制膠黏劑到一定黏度；保證填料能潤濕；達到各種膠接性能的要求。能潤濕；達到各種膠接性能的要求。名稱名稱細度細度/目目參考用參考用量量適應膠對象適應膠對象列舉名稱列舉名稱名稱名稱細度細度/目目參考用參考用量量適應膠對適應膠對象列舉名象列舉名稱稱氧化鋁氧化鋁1 0 0 2002575環(huán)氧膠環(huán)氧膠石膏粉石膏粉2 0 0 30010100環(huán)氧膠環(huán)氧膠氧化鎂氧化鎂2 0 0 3253 0 100環(huán)氧膠、橡環(huán)氧膠、橡膠膠膠膠高嶺土高嶺土32550環(huán)氧膠環(huán)氧膠二氧化二氧化鈦鈦2 0 0 3257 5 100環(huán)氧、橡膠、環(huán)氧、橡膠、聚酯膠聚酯膠滑石粉滑石粉20010100環(huán) 氧 、 橡環(huán)

12、氧 、 橡膠膠膠膠銅粉銅粉2 0 0 300250環(huán)氧膠環(huán)氧膠石棉粉石棉粉1/71/2英寸英寸250環(huán) 氧 、 橡環(huán) 氧 、 橡膠膠膠膠碳酸鈣碳酸鈣2 0 0 30050 云母粉云母粉3 0 0 325100環(huán)氧、酚醛、環(huán)氧、酚醛、聚酯膠聚酯膠瓷粉瓷粉200300聚 酯 、 環(huán)聚 酯 、 環(huán)氧氧表表7-1 膠粘劑中一些常用填料膠粘劑中一些常用填料 4.稀釋劑：稀釋劑：能降低膠粘劑粘度的易流動的液體，加能降低膠粘劑粘度的易流動的液體，加入它可以使膠粘劑有好的滲透力，改善膠粘劑的入它可以使膠粘劑有好的滲透力，改善膠粘劑的工藝性能?？煞譃榛钚韵♂寗┖头腔钚韵♂寗﹥晒に囆阅??？煞譃榛钚韵♂寗┖头腔钚韵?/p>

13、釋劑兩類。類?；钚韵♂寗┟Q結(jié)構(gòu)式分子量沸點/oC用量/%(相對膠料質(zhì)量)環(huán)氧丙烷58.0835520環(huán)氧氯丙烷92.53117520環(huán)氧丙烷丁基醚130520 苯基環(huán)氧乙烷120.14191.11015環(huán)氧丙烷苯基醚1512451015二縮水甘油醚1301030乙二醇二縮水甘油醚174520二環(huán)氧丁二烯86 康醇縮水甘油醚 525非活性稀釋劑名稱結(jié)構(gòu)式分子量沸 點/oC用量/%(相對膠料質(zhì)量)丙酮58.0856.57.7甲乙酮72.1079.64.6環(huán)己酮98.14115.6 甲苯92.13110.8 二甲苯106.16 正丁醇C4H9OH74.121170.5丁 基 溶 纖劑HOCH2CH

14、2O C4H9118.19171.20.1甲 基 溶 纖劑醋酸酯CH3COOCH2CH2OCH3118.16144.50.3醋 酸 乙 基溶纖劑CH3COOCH2CH2OC2H5132.16156.40.2丁 基 溶 纖劑醋酸酯CH3COOCH2CH2OC4H916056.5200mNm2為為高能表面高能表面，金屬、金屬氧化物和無機化合，金屬、金屬氧化物和無機化合物的表面，都是高能表面物的表面，都是高能表面.表面能表面能膠黏劑的膠黏劑的LV ，容易鋪展?jié)櫇袢菀卒佌節(jié)櫇?；低能；低能表面的表面的c 5，反應速度正比于羥基，反應速度正比于羥基離子濃度；離子濃度；pH45，反應速度最低。，反應速度最低

15、。 種類種類線型酚線型酚醛樹脂醛樹脂 熱固性酚熱固性酚醛樹脂醛樹脂 種類種類 線型酚醛樹脂線型酚醛樹脂熱固性酚醛熱固性酚醛樹脂樹脂催化劑催化劑酸酸 堿堿 樹脂結(jié)構(gòu)樹脂結(jié)構(gòu)基本上線型基本上線型高度枝化高度枝化（甲醛（甲醛/苯酚苯酚摩爾比）摩爾比）1 固化方法固化方法加固化劑、加熱加固化劑、加熱只需加熱只需加熱兩類酚醛樹脂的比較兩類酚醛樹脂的比較 線型酚醛樹脂：結(jié)構(gòu)如圖線型酚醛樹脂：結(jié)構(gòu)如圖 反應特點：結(jié)構(gòu)中幾乎不存在羥甲基；產(chǎn)物結(jié)構(gòu)反應特點：結(jié)構(gòu)中幾乎不存在羥甲基；產(chǎn)物結(jié)構(gòu)復雜；被取代或縮和的活性點，在固化時參與反復雜；被取代或縮和的活性點，在固化時參與反應，發(fā)生鏈的增長和交聯(lián)。常用固化劑：六次

16、甲應，發(fā)生鏈的增長和交聯(lián)。常用固化劑：六次甲基四胺、多聚甲醛。為無定形固體，分子量小于基四胺、多聚甲醛。為無定形固體，分子量小于1000。 熱固性酚醛樹脂：熱固性酚醛樹脂： 甲醛甲醛/苯酚摩爾比大于苯酚摩爾比大于1，堿性條件（，堿性條件（NaOH、Na2CO3、Ba(OH)2、NH3、RNH2等），金屬等），金屬（如（如Zn、Mg、Al）及其氫氧化物或有機酸鹽作）及其氫氧化物或有機酸鹽作催化劑，以得到高度鄰位取代的酚醛樹脂。催化劑，以得到高度鄰位取代的酚醛樹脂。 特點：反應初期生成羥甲基取代苯酚（可以分離特點：反應初期生成羥甲基取代苯酚（可以分離出）。出）。 A階段酚醛樹脂：羥甲基苯酚進一步縮

17、合變成高階段酚醛樹脂：羥甲基苯酚進一步縮合變成高度支化的低聚物，可溶于水及有機溶劑，可溶性度支化的低聚物，可溶于水及有機溶劑，可溶性酚醛樹脂。酚醛樹脂。 B階酚醛樹脂：隨著反應的繼續(xù)，產(chǎn)物分子量不階酚醛樹脂：隨著反應的繼續(xù)，產(chǎn)物分子量不斷增大，生成產(chǎn)物，或可凝性酚醛樹脂，不溶于斷增大，生成產(chǎn)物，或可凝性酚醛樹脂，不溶于水，能熔融并部分溶于有機溶劑。水，能熔融并部分溶于有機溶劑。 C階酚醛樹脂（結(jié)構(gòu)不明）：階酚醛樹脂（結(jié)構(gòu)不明）： B階酚醛樹脂進一階酚醛樹脂進一步縮合，變成不溶、不熔的。步縮合，變成不溶、不熔的。 各階段是逐步過渡的，沒有明顯界線。用于膠粘各階段是逐步過渡的，沒有明顯界線。用于膠

18、粘劑的熱固性酚醛樹脂是劑的熱固性酚醛樹脂是A階段樹脂。階段樹脂。 其結(jié)構(gòu)取決于摩爾比、催化劑種類、反應溫度及其結(jié)構(gòu)取決于摩爾比、催化劑種類、反應溫度及時間。反應到一定程度以弱酸中和停止反應。反時間。反應到一定程度以弱酸中和停止反應。反應程度可以根據(jù)樹脂在高溫下的凝膠化速度或水應程度可以根據(jù)樹脂在高溫下的凝膠化速度或水溶物的濁點來表征。溶物的濁點來表征。 主要品種有：鋇酚醛樹脂膠、醇溶性酚醛樹脂膠、主要品種有：鋇酚醛樹脂膠、醇溶性酚醛樹脂膠、水溶性酚醛樹脂膠（最重要，游離酚基含量低、水溶性酚醛樹脂膠（最重要，游離酚基含量低、毒性小，節(jié)約溶劑）。毒性小，節(jié)約溶劑）。 具體制備過程：具體制備過程：

19、苯酚（苯酚（100份，質(zhì)量）份，質(zhì)量）NaOH水溶液（水溶液（26.5份份40）加熱（加熱（4050oC）、攪拌（）、攪拌（30min）甲醛（甲醛（107.6份份37）（緩慢加入）（緩慢加入）升溫（升溫（1.5h升到升到87oC）升溫升溫94 oC（20min內(nèi)）內(nèi)）保持（保持（18min）降溫（降溫（82 oC）甲醛甲醛（21.6份）水（份）水（19份）份）升溫（升溫（9092 oC）至合適粘至合適粘度即可停止反應降溫度即可停止反應降溫酚醛樹脂膠粘劑。酚醛樹脂膠粘劑。 應用：制造高級膠合板，及泡沫塑料和其它多孔應用：制造高級膠合板，及泡沫塑料和其它多孔性材料的粘接。性材料的粘接。 3、酚醛縮

20、醛膠粘劑、酚醛縮醛膠粘劑 酚醛聚乙烯醇縮醛（酚醛縮醛）膠粘劑是第酚醛聚乙烯醇縮醛（酚醛縮醛）膠粘劑是第一個成功的結(jié)構(gòu)膠粘劑。一個成功的結(jié)構(gòu)膠粘劑。 首次成功利用線型高分子聚合物來增韌熱固性高首次成功利用線型高分子聚合物來增韌熱固性高分子，是現(xiàn)代結(jié)構(gòu)膠粘劑的起點。分子，是現(xiàn)代結(jié)構(gòu)膠粘劑的起點。 是最通用的結(jié)構(gòu)膠粘劑之一。強度高、柔韌性好、是最通用的結(jié)構(gòu)膠粘劑之一。強度高、柔韌性好、耐寒、耐大氣老化。耐寒、耐大氣老化。 廣泛用于民航和運輸機的生產(chǎn)中，及汽車剎車片廣泛用于民航和運輸機的生產(chǎn)中，及汽車剎車片等。等。 主要品種有縮甲醛和縮丁醛。主要品種有縮甲醛和縮丁醛。 結(jié)構(gòu)如圖：結(jié)構(gòu)如圖： 通常：聚乙

21、烯醇縮醛的聚合度在通常：聚乙烯醇縮醛的聚合度在6501000之間，之間，羥基鏈節(jié)占羥基鏈節(jié)占619，乙酸酯基鏈節(jié)含量占，乙酸酯基鏈節(jié)含量占0.512，縮醛鏈節(jié)占，縮醛鏈節(jié)占8088。 酚醛樹脂為可溶熱固性酚醛樹脂。固化時酚醛樹酚醛樹脂為可溶熱固性酚醛樹脂。固化時酚醛樹脂中的羥甲基與聚乙烯醇縮醛分子中的羥基發(fā)生脂中的羥甲基與聚乙烯醇縮醛分子中的羥基發(fā)生縮合反應、或與乙酸酯基發(fā)生酯交換反應，形成縮合反應、或與乙酸酯基發(fā)生酯交換反應，形成交聯(lián)高分子。酸性物質(zhì)能加速交聯(lián)的進行。交聯(lián)高分子。酸性物質(zhì)能加速交聯(lián)的進行。 酚醛樹脂與縮醛樹脂的比例可以在很大范圍內(nèi)變酚醛樹脂與縮醛樹脂的比例可以在很大范圍內(nèi)變化

22、（化（10：11：2），縮醛含量高，膠粘劑柔性提），縮醛含量高，膠粘劑柔性提高，耐熱性下降；酚醛樹脂含量提高，交聯(lián)密度高，耐熱性下降；酚醛樹脂含量提高，交聯(lián)密度提高，耐熱性提高柔性下降。提高，耐熱性提高柔性下降。 固化要求：需在固化要求：需在0.71.4MPa下，下，140oC以上，固以上，固化時間比酚醛樹脂本身固化所需時間長。固化條化時間比酚醛樹脂本身固化所需時間長。固化條件苛刻是該類膠的主要缺點之一。件苛刻是該類膠的主要缺點之一。 4、酚醛、酚醛-丁腈膠粘劑：丁腈膠粘劑： 比酚醛縮醛膠粘劑有更好的耐熱性、耐油性，比酚醛縮醛膠粘劑有更好的耐熱性、耐油性，最高使用溫度達最高使用溫度達180度，

23、是目前在航空工業(yè)和汽度，是目前在航空工業(yè)和汽車工業(yè)中廣泛使用的最重要的結(jié)構(gòu)膠之一。車工業(yè)中廣泛使用的最重要的結(jié)構(gòu)膠之一。 主要成分：酚醛樹脂（可采用熱固性或線型樹主要成分：酚醛樹脂（可采用熱固性或線型樹脂）、丁腈橡膠、酸性催化劑（脂）、丁腈橡膠、酸性催化劑（SnCl2、對氯苯、對氯苯甲酸）硫化劑（硫磺或過氧化物）、促進劑（二甲酸）硫化劑（硫磺或過氧化物）、促進劑（二硫化二苯并噻唑、巰基苯并噻唑）和補強劑（如硫化二苯并噻唑、巰基苯并噻唑）和補強劑（如炭黑）、防老劑（如喹啉、沒食子酸丙酯）和軟炭黑）、防老劑（如喹啉、沒食子酸丙酯）和軟化劑等。化劑等。 該膠具有優(yōu)良的剪切強度、剝離強度，可以在該膠具

24、有優(yōu)良的剪切強度、剝離強度，可以在60200度范圍內(nèi)使用。度范圍內(nèi)使用。 二、環(huán)氧樹脂膠粘劑二、環(huán)氧樹脂膠粘劑 即可膠接金屬材料又可膠接非金屬材料，俗稱萬即可膠接金屬材料又可膠接非金屬材料，俗稱萬能膠。能膠。 早期膠為胺類固化的環(huán)氧樹脂中添加鋁粉；用低早期膠為胺類固化的環(huán)氧樹脂中添加鋁粉；用低分子聚酰胺固化劑和聚硫橡膠改性的環(huán)氧樹脂品分子聚酰胺固化劑和聚硫橡膠改性的環(huán)氧樹脂品種；酚醛樹脂固化的耐高溫膠粘劑和聚酰胺改性種；酚醛樹脂固化的耐高溫膠粘劑和聚酰胺改性的高剝離強度環(huán)氧樹脂；丁腈橡膠增韌的環(huán)氧樹的高剝離強度環(huán)氧樹脂；丁腈橡膠增韌的環(huán)氧樹脂；第二代端羥基丁腈橡膠增韌的環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)脂；第二代端

25、羥基丁腈橡膠增韌的環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠；隨后橡膠增韌的環(huán)氧樹脂膠成為結(jié)構(gòu)膠的主膠；隨后橡膠增韌的環(huán)氧樹脂膠成為結(jié)構(gòu)膠的主流。流。 如現(xiàn)代航空和航天飛行器的制造中都離不開環(huán)氧如現(xiàn)代航空和航天飛行器的制造中都離不開環(huán)氧樹脂膠。樹脂膠。1、環(huán)氧樹脂的類型、環(huán)氧樹脂的類型 最重要的一類：雙酚最重要的一類：雙酚A縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂（雙酚（雙酚A環(huán)氧樹脂）環(huán)氧樹脂） 隨隨n增大，樹脂粘度升高，環(huán)氧值降低。增大，樹脂粘度升高，環(huán)氧值降低。 系列品種：系列品種：E55、51、44、42、33、20、12。 另外還有雙酚另外還有雙酚F型、雙酚型、雙酚S型，及酚醛改性型等型，及酚醛改性型等 2、環(huán)

26、氧樹脂膠配方：環(huán)氧樹脂、固化劑、增韌劑、環(huán)氧樹脂膠配方：環(huán)氧樹脂、固化劑、增韌劑、稀釋劑、填料、消泡劑等。稀釋劑、填料、消泡劑等。固化劑：影響環(huán)氧樹脂性能的主要因素。能與環(huán)氧固化劑：影響環(huán)氧樹脂性能的主要因素。能與環(huán)氧基發(fā)生加成反應的化合物：胺類、羧酸類、酸酐基發(fā)生加成反應的化合物：胺類、羧酸類、酸酐類、酚類和硫醇類等。類、酚類和硫醇類等。胺類：脂肪族胺（伯、仲胺，叔胺是固化時的催化胺類：脂肪族胺（伯、仲胺，叔胺是固化時的催化劑，最常用），芳香族胺和各種改性胺。劑，最常用），芳香族胺和各種改性胺。酸酐類固化劑需要較高溫度，比胺類固化性能好。酸酐類固化劑需要較高溫度，比胺類固化性能好。樹脂類固化

27、劑，如酚醛樹脂、苯胺甲醛樹脂等能使樹脂類固化劑，如酚醛樹脂、苯胺甲醛樹脂等能使環(huán)氧樹脂緩慢固化。環(huán)氧樹脂緩慢固化。此外還有雙氰胺、咪唑類、潛伏性固化劑、離子型此外還有雙氰胺、咪唑類、潛伏性固化劑、離子型固化劑等。固化劑等。 增韌劑：加入增韌劑克服其脆性。如：低分子聚增韌劑：加入增韌劑克服其脆性。如：低分子聚酰胺、液體聚硫橡膠、液體端羧基丁腈橡膠、液酰胺、液體聚硫橡膠、液體端羧基丁腈橡膠、液體端氨基丁腈橡膠和端羧基聚醚（具有柔性鏈的體端氨基丁腈橡膠和端羧基聚醚（具有柔性鏈的高分子，可以與環(huán)氧樹脂互容、分子中具有活性高分子，可以與環(huán)氧樹脂互容、分子中具有活性基團）。基團）。 稀釋劑：便于配膠和涂布

28、而加入降低粘度。活性稀釋劑：便于配膠和涂布而加入降低粘度?；钚韵♂寗ǖ驼扯葞Лh(huán)氧基團的化合物，如稀釋劑（低粘度帶環(huán)氧基團的化合物，如662甘甘油環(huán)氧樹脂，參與固化，對性能影響不大），非油環(huán)氧樹脂，參與固化，對性能影響不大），非活性（如丙酮、甲苯等，不斷逸出，影響性能）。活性（如丙酮、甲苯等，不斷逸出，影響性能）。 填料：提高性能（降低收縮率、熱膨脹系數(shù)，提填料：提高性能（降低收縮率、熱膨脹系數(shù)，提高耐熱性、導熱或?qū)щ娦?，改善力學性能，改善高耐熱性、導熱或?qū)щ娦?，改善力學性能，改善流動性），降低成本。流動性），降低成本。 環(huán)氧樹脂的工藝配方一般比較復雜，但一般包括環(huán)氧樹脂的工藝配方一般比較復雜

29、，但一般包括上述四個部分。只要能達到膠接要求，工藝配方上述四個部分。只要能達到膠接要求，工藝配方盡可能的簡單，不一定同時包括上述四個組分。盡可能的簡單，不一定同時包括上述四個組分。 三、聚氨酯膠粘劑三、聚氨酯膠粘劑 1、聚氨酯化學：、聚氨酯化學： 以多異氰酸酯和聚氨基甲酸酯（聚氨酯）為主以多異氰酸酯和聚氨基甲酸酯（聚氨酯）為主體的膠粘劑通稱為聚氨酯膠粘劑。體的膠粘劑通稱為聚氨酯膠粘劑。 聚氨酯指具有氨基甲酸酯鏈的聚合物，一般由聚氨酯指具有氨基甲酸酯鏈的聚合物，一般由多異氰酸酯與多元醇反應制得，結(jié)構(gòu)如圖：多異氰酸酯與多元醇反應制得，結(jié)構(gòu)如圖： 多異氰酸酯：甲苯二異氰酸酯（多異氰酸酯：甲苯二異氰酸

30、酯（TDI）、二苯甲）、二苯甲烷烷-4、4-二異氰酸酯（二異氰酸酯（MDI）等。）等。 多元醇：端羥基聚酯（如聚己二酸乙二醇酯等）、多元醇：端羥基聚酯（如聚己二酸乙二醇酯等）、端羥基聚醚。端羥基聚醚。 端羥基聚酯（或聚醚）與不同比例的多異氰酸酯端羥基聚酯（或聚醚）與不同比例的多異氰酸酯反應，得到聚氨酯預聚體，結(jié)構(gòu)如圖：反應，得到聚氨酯預聚體，結(jié)構(gòu)如圖： 其預聚體（其預聚體（I）和（）和（II）可作為單組分膠粘劑，）可作為單組分膠粘劑，或配合使用或用交聯(lián)劑交聯(lián)成雙主分膠粘劑?；蚺浜鲜褂没蛴媒宦?lián)劑交聯(lián)成雙主分膠粘劑。聚氨酯交聯(lián)時的反應有：聚氨酯交聯(lián)時的反應有： 氨基甲酸酯交聯(lián)：異氰酸酯和羥基反應，

31、形成氨基甲酸酯交聯(lián)：異氰酸酯和羥基反應，形成胺酯鍵交聯(lián)。胺酯鍵交聯(lián)。取代脲交聯(lián)：異氰酸酯和胺、水反應，成為大取代脲交聯(lián)：異氰酸酯和胺、水反應，成為大分子或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)：分子或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)： 縮二脲交聯(lián)：異氰酸酯和脲進一步反應形成縮縮二脲交聯(lián)：異氰酸酯和脲進一步反應形成縮二脲鏈，使聚氨酯大分子鏈形成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。二脲鏈，使聚氨酯大分子鏈形成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 脲基甲酸酯交聯(lián)：異氰酸酯與聚氨酯分子中的脲基甲酸酯交聯(lián)：異氰酸酯與聚氨酯分子中的胺酯基反應生成脲基甲酸酯，形成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)胺酯基反應生成脲基甲酸酯，形成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，反應速度緩慢，構(gòu)，反應速度緩慢，140度上才能完成。度上才能完成。 酰脲交聯(lián)：當聚氨酯中

32、存在酰胺基時，異氰酸酰脲交聯(lián)：當聚氨酯中存在酰胺基時，異氰酸酯可與酰胺基交聯(lián)形成酰脲酯可與酰胺基交聯(lián)形成酰脲 2、聚氨酯膠粘劑的類型：、聚氨酯膠粘劑的類型：按化學特性分為：按化學特性分為：多異氰酸酯類：可單獨使用或與橡膠混合使用，適多異氰酸酯類：可單獨使用或與橡膠混合使用，適用于金屬用于金屬-金屬、橡膠金屬、橡膠-陶瓷、橡膠陶瓷、橡膠-纖維、塑料、纖維、塑料、皮革等；皮革等；預聚體膠粘劑：結(jié)構(gòu)如（預聚體膠粘劑：結(jié)構(gòu)如（I）型所示，具有異氰酸）型所示，具有異氰酸酯的一切反應特性，多官能活潑氫化合物如多元酯的一切反應特性，多官能活潑氫化合物如多元醇、多元胺可作交聯(lián)劑，可作結(jié)構(gòu)膠，用于金屬醇、多元胺

33、可作交聯(lián)劑，可作結(jié)構(gòu)膠，用于金屬-金屬、橡膠金屬、橡膠-陶瓷、木材陶瓷、木材-木材，和橡膠、塑料等木材，和橡膠、塑料等非結(jié)構(gòu)材料；非結(jié)構(gòu)材料；用多異氰酸酯改性的聚合物類：為含活潑氫聚合物用多異氰酸酯改性的聚合物類：為含活潑氫聚合物或與多異氰酸酯化合得到的具活潑氫的聚合物，或與多異氰酸酯化合得到的具活潑氫的聚合物，包括聚酯、聚醚、端羥基聚氨酯或聚乙烯醇等，包括聚酯、聚醚、端羥基聚氨酯或聚乙烯醇等，固化時加入與聚合物中活潑氫量相當?shù)亩喈惽杷峁袒瘯r加入與聚合物中活潑氫量相當?shù)亩喈惽杷狨?，分子量可以大大增加。酯，分子量可以大大增加?、異氰酸酯膠的特性和用途：、異氰酸酯膠的特性和用途：特性：粘接力強、用途廣泛；可