涂料和膠黏劑概述和作用

1、涂料和膠黏劑概述和作用第一節(jié) 涂 料7.1.1 概 述 1、定義 涂料是指用于涂覆在物體表面起保護(hù)、裝飾作用或賦予某些特殊功能的材料，俗稱“油漆”。 被涂覆的表面材料稱為基材，基材有金屬和非金屬，以及其它材料。如鋼鐵、鋁、合金、木材、混凝土、磚石、塑料、皮革、紙張等。2、涂料的作用 保護(hù)作用：主要是防腐（金屬腐蝕、木材腐爛、水泥風(fēng)化），另外還可以增加物體的表面硬度，提高其耐磨性； 裝飾作用：在涂料中加入不同的顏料，可使涂膜具有各種顏色，增加物體表面的色彩和光澤，還可以修飾和平整物體表面的粗糙和缺陷，改善外觀質(zhì)量，提高商品價(jià)值； 標(biāo)志作用：涂料可作色彩廣告標(biāo)志，利用不同色彩來表示警告、危險(xiǎn)、安全

2、、前進(jìn)、停止等信號。各種危險(xiǎn)品、化工管道、機(jī)械設(shè)備等涂上不同顏色的涂料后，容易識別、便于準(zhǔn)確操作；公路劃線、鐵道標(biāo)志等也需要不同色彩的涂料以保證安全行車；特殊功能：阻燃、導(dǎo)電、隱身（吸收電磁波）、阻尼（吸收聲波）、防污、示溫等。多組分體系：主要是成膜物質(zhì)、顏料、溶劑三種組分，此外還包括填充劑、增塑劑、增稠劑、稀釋劑等。成膜物質(zhì) 成膜聚合物應(yīng)能溶于適當(dāng)溶劑； 結(jié)晶性聚合物一般不適合； 與物體表面和顏料具有良好的結(jié)合力； 分子量一般較低3. 涂料的組成反應(yīng)型成膜物質(zhì)揮發(fā)性成膜物質(zhì)成膜物質(zhì) 一般為低（預(yù)）聚物成膜物，將其涂布在物體表面后，經(jīng)過聚合形成堅(jiān)韌的膜層，如環(huán)氧、氨基、醇酸樹脂等。 由溶解或分

3、散在液體介質(zhì)中的線性聚合物構(gòu)成，成膜過程沒有化學(xué)反應(yīng)，僅僅是溶劑的揮發(fā)，如乙烯基聚合物和熱塑性丙烯酸樹脂等。無機(jī)顏料有機(jī)顏料顏 料顏 料炭黑、酞青藍(lán)、耐黃粉和大紅粉等。 顏料主要起遮蓋、賦色和裝飾的作用，并對表面起抗腐蝕的作用。鉛鉻黃、鎘黃、鐵紅、鈦白粉、氧化鋅和鐵黃等。防銹的顏料：鋅鉻黃、紅丹（鉛丹）、磷酸鋅、鋁粉等。（0.210m）溶 劑 溶劑是用于溶解成膜物質(zhì)的易揮發(fā)液體； 溶劑對成膜物質(zhì)的溶解能力決定所形成樹脂溶液的均勻性及粘度； 溶劑的揮發(fā)性極大影響涂膜的干燥速度、涂膜的結(jié)構(gòu)和涂膜的外觀的完美性； 常用溶劑：甲苯、二甲苯、丁醇、丁酮和乙酸乙酯等。其它成分 填充劑：可改進(jìn)涂料流動性、提

4、高膜層的力學(xué)性能、耐久性和光澤，降低成本，如碳酸鈣、滑石粉、云母粉等； 增塑劑：提高膜的柔性，如鄰苯二甲酸二丁酯； 催干劑：催促成膜物質(zhì)聚合或交聯(lián)的催化劑，如辛酸、環(huán)戊酯等； 增稠劑：提高涂料的粘度，常用纖維素醚類，細(xì)粒徑二氧化硅； 稀釋劑：降低粘度，如乙醇、丙酮等。4、涂料的種類（1）根據(jù)主要成膜物質(zhì)分類目前國內(nèi)廣泛采用（2）根據(jù)被涂物 即按用途分建筑用涂料（室內(nèi)、室外）船舶用涂料汽車用涂料木制品用涂料等刷涂涂料電泳涂料烘涂涂料光固化涂料流態(tài)床涂裝涂料等（3）根據(jù)涂裝方法分（4）根據(jù)涂料外觀分清漆色漆光漆半光漆無光漆（亞光漆）（5）根據(jù)涂膜的光澤度分（7）根據(jù)涂料的性狀、形態(tài)分： 溶液涂料、

5、水性涂料、粉末涂料、多彩涂料、雙組分涂料等。（6）根據(jù)涂膜的特殊功能分打底涂料防銹涂料熒光涂料等防腐涂料防污涂料電絕緣涂料耐熱涂料防霉涂料防火涂料水性涂料乳膠漆水分散涂料優(yōu)點(diǎn)：環(huán)保，涂料發(fā)展的一個(gè)重要方向。缺點(diǎn)：水的溶沸點(diǎn)的影響；水的汽化熱較大，耗能多，干燥慢，易掛流；易產(chǎn)生縮孔；光澤較低，不鮮艷。 水性漆在歐洲的使用率已經(jīng)達(dá)到80%90%，并且歐盟已禁止生產(chǎn)、銷售和使用油性漆。但在國內(nèi)，水性漆的使用率還非常低，北京、上海等發(fā)達(dá)地區(qū)也不足25%。隨著水性漆產(chǎn)品在硬度、漆膜豐滿度等方面的技術(shù)瓶頸被攻克，必將受到越來越多追求健康環(huán)保的消費(fèi)者的青睞。 5、膜的形成 涂料的成膜過程就是將涂覆到被涂物表

6、面的涂料由液態(tài)(或粉末狀)轉(zhuǎn)化成一層堅(jiān)韌薄膜的過程。這一過程也稱作涂料的固化或干燥。 涂料成膜是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過程，根據(jù)成膜機(jī)理不同，可將涂料分為： 溶劑揮發(fā)型：溶劑揮發(fā)后殘留涂料組分形成涂膜，其干燥速度取決于溶劑的揮發(fā)速度，多采用自然干燥法； 乳液凝聚型：隨著分散介質(zhì)的揮發(fā)，聚合物粒子逐漸接近、接觸、擠壓變形而聚集起來，并最終由粒子狀態(tài)的聚集變?yōu)榉肿訝顟B(tài)的聚集，形成連續(xù)的涂膜； 氧化聚合型：通過與空氣中的氧發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，生成網(wǎng)狀大分子結(jié)構(gòu)而成膜的； 縮合反應(yīng)型：由大分子量的具有線型分子鏈結(jié)構(gòu)的樹脂通過縮合反應(yīng)形成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而固化成膜，如酚醛樹脂涂料。6、涂裝技術(shù) 被涂物的表面處理是涂裝

7、前的準(zhǔn)備工作，它直接影響涂膜的附著力、表觀性能和使用壽命。 金屬的表面處理：除油：有機(jī)溶劑、堿液和電化學(xué)除油；除銹：手工除銹（砂紙、鋼絲刷）、機(jī)械除銹（電動刷、除銹器）、化學(xué)方法除銹（酸浸泡）；除舊漆：火焰法、堿液處理法、脫漆劑處理法；磷化處理：通過化學(xué)反應(yīng)在金屬表面上生成一層不導(dǎo)電的、多孔磷酸鹽結(jié)晶薄膜，顯著地提高附著力和涂層的耐腐蝕性和耐水性；（1）表面處理木材的表面處理： 木材施工前要先晾干或低溫烘干（7080），控制含水率在712% ，表面的脫離毛束和污物要用砂紙除去；塑料的表面處理： 表面殘留油污的清洗、表面極性處理（火焰、電暈、等離子體等）。 手工涂裝：刷涂（油性漆）、滾涂（乳膠漆

8、）、刮涂（膩?zhàn)樱?浸涂和淋涂：適合大批量流水線操作； 空氣噴涂：采用噴槍使涂料化成霧狀液滴，在氣流帶動下噴涂； 無空氣噴涂：采用高壓泵； 靜電噴涂：被涂物為陽極，涂料霧化器為陰極，噴出的漆滴由于陰極的電暈放電而帶上負(fù)電荷，從而在電場作用下，被吸附到被涂物上； 電泳涂裝：水稀釋型涂料，利用微粒表面的電荷特性，在電場作用下，沉積在被涂物（電極）表面。（2）涂裝方法7.1.2 醇酸樹脂涂料1927年通用電氣（GE）公司在多元醇與多元酸合成的聚酯中加入脂肪酸，即得醇酸樹脂。醇酸樹脂原料易得，制造工藝簡單，綜合性能好，用量一直居于涂料中的樹脂首位。在國外，醇酸樹脂約占涂料用合成樹脂的40%以上。多元酸

9、(酐)：主要為鄰苯二甲酸（酐）和間苯二甲酸；多元醇：主要為甘油，也可是季戊四醇、三羥甲基丙烷；一元酸：主要是亞麻油、豆油、桐油等（甘油三脂肪酸酯）中所含的酸，也可以是合成的脂肪酸； 脂肪酸大多是十八酸： 硬脂酸 CH3(CH2)16COOH 油酸 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH 亞油酸 CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH 亞麻酸 CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH1、醇酸樹脂的制備2、油與醇酸樹脂 植物油一般分為干性油、半干性油和不干性油，通常用碘值來鑒定（100g油吸收的碘的質(zhì)量(g)）： 干性油： 碘值

10、140，如桐油、亞麻子油等； 半干性油：碘值125 140，如豆油、葵花籽油等； 不干性油：碘值125，如蓖麻油、椰子油、棉籽油等。脂肪酸或油的選樣取決于醇酸樹脂的最終用途： 當(dāng)醇酸樹脂做增塑劑，通常選用完全飽和的或只含一個(gè)雙鍵的脂肪酸或其油； 當(dāng)用作漆膜基料用以配制涂料時(shí)，通常選用干性或半干性的脂肪酸或其油。油的固化：兩個(gè)雙鍵間活潑亞甲基與氧反應(yīng)而交聯(lián)3、醇酸樹脂涂料的品種、用途和優(yōu)點(diǎn)品種：外用醇酸樹脂涂料、通用醇酸樹脂涂料、醇酸樹脂底漆、防銹漆、水溶性醇酸樹脂涂料等。用途： 清漆、磁漆、底漆和膩?zhàn)拥?墻面、門窗、機(jī)械、軍械、橋梁等用涂料優(yōu)點(diǎn)： 不易老化、耐候性好、光澤持久； 附著力好、漆膜

11、柔韌耐磨； 耐水、耐油、絕緣性好； 施工方便，刷涂、噴涂、浸涂均可。7.1.3 丙烯酸酯涂料以丙烯酸酯樹脂為成膜物的涂料稱為丙烯酸酯涂料；它可用作溶劑型、水型、粉末型以及光敏性涂料；有取代醇酸樹脂在涂料中的地位的趨勢；具有優(yōu)良的綜合性能，如耐久性、透明性、穩(wěn)定性，特別是可經(jīng)過配方的調(diào)節(jié)能達(dá)到不同硬度、柔韌性和其它要求的性質(zhì)。膜的性質(zhì)單體的貢獻(xiàn)室外耐久性硬度柔韌性抗水性抗撕裂性耐溶劑性引入反應(yīng)基團(tuán)甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯甲基丙烯酸酯、苯乙烯、甲基丙烯酸、丙烯酸丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯甲基丙烯酰胺、丙烯腈丙烯腈、氯乙烯、甲基丙烯酰胺丙烯酸羥乙（丙）酯、N-羥甲基丙烯酰胺、丙烯酸

12、、甲基丙烯酸、丙烯酰胺 丙烯酸酯樹脂是由丙烯酸類單體的均聚物、共聚物以及與其它烯烴的共聚樹脂等。1、丙烯酸樹脂的制備熱固性樹脂：一般通過側(cè)鏈的羥基、羧基、氨基、環(huán)氧基和交聯(lián)劑（氨基樹脂、多異氰酸酯及環(huán)氧樹脂）在涂布后反應(yīng)交聯(lián)生成體型分子，它具有更好的光澤、更好的耐化學(xué)、耐溶劑及耐堿、耐熱性。熱塑性丙烯酸酯樹脂熱固性丙烯酸酯樹脂丙烯酸酯樹脂2、丙烯酸酯涂料的分類揮發(fā)型： 主要成分為熱塑性丙烯酸樹脂，揮發(fā)干燥；交聯(lián)型： 側(cè)鏈帶羧基、羥基的丙烯酸樹脂采用氨基或環(huán)氧樹脂交聯(lián)； 側(cè)鏈帶環(huán)氧基的丙烯酸樹脂采用N-羥甲基丙烯酸樹脂交聯(lián)； 大多需要烘烤固化；水性丙烯酸酯涂料含-COOH等基團(tuán)都是熱固性的；制備

13、單體： 硬單體：MMA、St 軟單體：丙烯酸乙酯、丁酯 功能單體：丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙（丙）酯水溶性丙烯酸酯涂料丙烯酸酯乳膠水溶性丙烯酸酯樹脂3、丙烯酸酯涂料的特點(diǎn)及用途 丙烯酸樹脂對光的主吸收峰處在太陽光譜范圍之外，因而丙烯酸樹脂涂料具有特別優(yōu)異的耐光性及耐戶外老化性能； 色淺、透明； 耐熱、耐過熱烘烤； 耐腐蝕。特點(diǎn)：用途： 最大市場是汽車漆； 輕工、家用電器、金屬家具、紡織品、木制品、造紙業(yè)、建筑業(yè)等均有廣泛的應(yīng)用。7.1.4 聚氨酯涂料 聚氨酯涂料即聚氨基甲酸酯涂料，凡用異氰酸酯或其反應(yīng)產(chǎn)物為原料的涂料統(tǒng)稱聚氨酯涂料。 聚氨酯涂料中的功能鍵：氨基甲酸酯鍵、酯鍵、脲鍵、脲基甲酸酯鍵等。

14、 多種化學(xué)鍵決定了其優(yōu)異的性能，是一種用途廣泛的高級涂料。 盡管價(jià)格較貴，但由于其性能優(yōu)異，因此在重要的場合應(yīng)用，有不可替代的作用。1、聚氨酯涂料的特點(diǎn) 力學(xué)性能優(yōu)良，涂膜堅(jiān)硬、柔韌、光亮、耐磨、附著力強(qiáng)廣泛用作地板漆； 耐腐蝕、耐油、耐酸、堿和鹽可作為鉆井平臺、船舶、化工廠的維護(hù)涂料； 電絕緣性好耐高溫絕緣漆； 附著力強(qiáng)，兼具保護(hù)和裝飾性可用于高級木器、鋼琴等涂裝；具有很好的耐候性、耐低溫性，可耐-40，耐熱性好?？刹扇《喾N方式固化，能高溫，能低溫；能和聚酯、聚醚、環(huán)氧、醇酸、聚丙烯酸酯等配合使用，通過調(diào)節(jié)配方，可以制得從堅(jiān)硬的涂層到極柔韌的彈性涂層，滿足不同的要求；可制成溶劑型、水性、粉末

15、、液態(tài)無溶劑型等多種形態(tài)。2、聚氨酯涂料的種類（1）濕固化聚氨酯涂料 利用空氣中的水與含異氰酸酯基的預(yù)聚物反應(yīng)成膜；使用方便、可室溫固化；涂膜耐磨擦、耐油、耐水解； 缺點(diǎn)：固化時(shí)有CO2放出，涂膜不能太厚；濕度過低對固化不利；顏料需要脫水。（2）封閉型異氰酸酯烘干涂料（典型單組分PU涂料） 加成物型：如苯酚封閉的TDI與三羥基甲基丙烷的加成物（用于電線磁漆和一般烘漆）； 三聚體型：如苯酚封閉的TDI三聚體（用于耐熱電線漆）； 縮二脲型：如封閉的HDI縮二脲（用于轎車烘漆）。（3）催化固化型聚氨酯涂料 在濕固化性PU涂料基礎(chǔ)上加入胺等催干劑（如甲基二乙醇胺）促進(jìn)干燥；（4）羥基固化型雙組分聚氨酯

16、涂料應(yīng)用最廣 甲組分：多異氰酸酯，一般使用其加成物、縮二脲或三聚體； 乙組分：該組分一般不用極性太強(qiáng)的低分子多元醇，而采用含羥基的低聚物，如含羥基的聚酯、聚醚、環(huán)氧、丙烯酸樹脂、蓖麻油等，為增加反應(yīng)速度，還可加入錫類催化劑。（5）水性聚氨酯涂料 熱塑性水性聚氨酯涂料：具有較好的力學(xué)性能，使用方便；但耐溶劑、耐化學(xué)品性能欠佳；（6）高固體分聚氨酯涂料 高固體分涂料是溶劑含量比傳統(tǒng)涂料低得多的溶劑型涂料。一般指固體組分質(zhì)量百分含量為60%80%的溶劑型涂料。 當(dāng)異氰酸酯基與羥基之比低于1時(shí)，二異氰酸酯與二元醇反應(yīng)可得到端羥基的聚氨酯，這種聚氨酯二元醇可作為高固體分涂料的低聚物，與交聯(lián)劑反應(yīng)生成交聯(lián)

17、的高固體分涂膜。7.1.5 環(huán)氧樹脂涂料環(huán)氧樹脂：采用雙酚A型樹脂，相對分子量4004000，分子中含有羥基和環(huán)氧基； 必須經(jīng)過化學(xué)方法成膜，能與多元胺、酚醛樹脂、氨基樹脂、聚酰胺樹脂和多異氰酸酯等并用； 環(huán)氧樹脂涂料對金屬、陶瓷、玻璃、混凝土等極性底材均有優(yōu)良的附著力，且固化時(shí)體積收縮率低； 環(huán)氧樹脂涂料的耐化學(xué)品性能優(yōu)良，耐酸堿尤其突出，因而大量用作防腐蝕底漆；室溫固化雙組分水性環(huán)氧涂料具備通用溶劑型環(huán)氧涂料的特性：附著力高、耐腐蝕、耐溶劑、硬度高、耐磨擦等 ；自身特點(diǎn)：環(huán)保、可在潮濕環(huán)境中固化、交聯(lián)結(jié)構(gòu)使其防腐性能明顯優(yōu)于水性聚氨酯和水性聚丙烯酸酯。 雙組分：疏水性環(huán)氧樹脂和親水性胺類固

18、化劑。在與聚酰胺樹脂配合使用時(shí)，可制成水下施工涂料；缺點(diǎn)：耐光老化性差（芳香醚鍵降解）、低溫固化性差。7.1.6 有機(jī)硅涂料 成膜物：有機(jī)硅聚合物； 具有優(yōu)良的耐熱性、電絕緣性、耐高低溫性、耐潮濕和抗水性； 對臭氧、紫外線和大氣的穩(wěn)定性良好； 有機(jī)硅涂料多用于耐熱涂料、電絕緣涂料、耐候涂料。7.1.7 涂料的發(fā)展趨勢 汽車涂料 防腐涂料（橋梁、石油化工設(shè)備等） 木器家具用涂料（歐洲PU3050%）（2）PU專用涂料 超耐候性涂料（氟涂料、有機(jī)硅涂料） 新型隔熱、防火（膨脹型聚磷酸銨/三聚氰胺/季戊四醇-可膨脹石墨）涂料 水性涂料比例增加（1）建筑涂料環(huán)保、低毒、節(jié)能、美化方向發(fā)展 現(xiàn)有涂料（氯

19、化橡膠、環(huán)氧涂料防腐期25年） 海洋防腐涂料、集裝箱防腐涂料、工業(yè)防腐涂料10年 發(fā)展聚丙烯酸酯、聚氨酯涂料已成趨勢。（3）防腐涂料 金屬用 塑料用（裝飾性、成本、壽命）（4）專用粉末涂料 隔熱、防火、隱身、導(dǎo)電、示溫、偽裝等。（5）特殊功能涂料 隱身機(jī)理通過涂層處理，改變目標(biāo)的輻射特征及對電磁波的反射性能，降低目標(biāo)與環(huán)境的輻射反差，使目標(biāo)的可探測性大大減小。種類：吸波隱身和透波隱身納米粒子：尺寸?。绹兄瞥龅摹俺诜邸奔{米材料，其雷達(dá)波吸收率達(dá)到99%）、比表面積高。隱身涂料隔熱保溫涂料反射隔熱涂料：通過反射可見或紅外光的形式把太陽能隔絕的涂料。金屬薄片：鱗片狀鋁粉；中空玻璃微珠等。輻射隔

20、熱涂料：將抵達(dá)物體表面的輻射熱反射電磁波輻射到大氣中。 關(guān)鍵：添加高熱反射率物質(zhì)，F(xiàn)e2O3、CuO、MnO2等金屬氧化物。透明隔熱涂料：在可見光區(qū)具有透明性的隔熱涂料（大面積窗口、車窗、頂棚）。 納米氧化銦錫（ATO）：對可見光具有良好的透過性和對紅外光極高的熱反射率。第二節(jié) 膠黏劑7.2.1 概述 膠粘劑（粘合劑）是通過黏附作用使被粘物相互結(jié)合在一起的物質(zhì)。粘接是一項(xiàng)古老而又實(shí)用的技術(shù)，它的發(fā)展經(jīng)歷了較長的歷史。 天然產(chǎn)物骨膠、松脂、淀粉膠粘劑，如用黏米粘城墻、用骨膠粘接箭羽等（秦漢時(shí)期）。 20世紀(jì)20年代，出現(xiàn)了天然橡膠加工的壓敏膠，并試制成功醇酸樹脂膠粘劑。 40年代，瑞士發(fā)明雙酚A

21、型環(huán)氧樹脂，成為主要的結(jié)構(gòu)膠粘劑。 1957年美國發(fā)明氰基丙烯酸酯膠粘劑，開創(chuàng)了瞬間粘接的新時(shí)期。 近20年來，國內(nèi)外膠粘劑及其技術(shù)理論發(fā)展十分驚人， 產(chǎn)量逐年劇增，應(yīng)用愈來愈廣泛。優(yōu)點(diǎn)： 可以粘合不同性質(zhì)的材料； 可以粘合異型、復(fù)雜結(jié)構(gòu)和大型薄板的結(jié)構(gòu)部件，采用粘合方法可以避免焊接時(shí)產(chǎn)生的熱變形和鉚接時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械變形； 粘合件外觀平滑美觀； 粘合是面粘結(jié)，不易產(chǎn)生應(yīng)力集中，接頭有良好的疲勞強(qiáng)度，同時(shí)具有優(yōu)異的密封、絕緣、耐腐蝕等性能； 制造成本低，粘結(jié)件質(zhì)量輕。1、膠粘劑的特點(diǎn)缺陷：與高強(qiáng)度的被粘物（如金屬)相比，粘接強(qiáng)度不夠高，容易在接頭邊緣首先破壞； 粘接結(jié)構(gòu)在使用或存放過程中由于受環(huán)境

22、中水、熱、光、氧等因素的作用，會老化，同時(shí)其耐高溫、低溫性能有限； 某些膠粘劑易燃，有毒； 迄今還缺乏準(zhǔn)確、可靠、無損檢驗(yàn)粘接質(zhì)量的方法。2、膠粘劑的分類與組成有機(jī)膠粘劑無機(jī)膠粘劑膠粘劑無機(jī)膠：磷酸鹽、硅酸鹽、硼酸鹽型等。天然膠粘劑合成膠粘劑熱塑性樹脂膠粘劑熱固性樹脂膠粘劑橡膠型膠粘劑混合型膠粘劑動物膠植物膠動物膠：魚膠、骨膠、蟲膠等; 植物膠：淀粉、松香、阿拉伯樹膠等。熱塑性：PVAc、PA等； 熱固性：環(huán)氧、酚醛樹脂等；橡膠型：氯丁、丁腈膠等； 混合型：環(huán)氧-酚醛等。根據(jù)基體來源：天然膠：來源豐富、價(jià)格低廉、毒性低、但耐水、耐潮和耐微生物性差。合成膠：良好的電絕緣、隔熱、抗震、耐腐蝕、耐微

23、生物及良好的粘結(jié)強(qiáng)度；而且可根據(jù)不同用途配置不同膠粘劑。結(jié)構(gòu)型膠粘劑非結(jié)構(gòu)型膠粘劑能夠承受負(fù)載，有較高的粘結(jié)強(qiáng)度；一般熱固性膠粘劑或合金型膠粘劑適合作結(jié)構(gòu)膠粘劑；如飛機(jī)、汽車上結(jié)構(gòu)部件的粘結(jié)。根據(jù)粘結(jié)處受力要求：不受力或受力不大；橡膠型、熱塑性膠粘劑；常以壓敏、密封、熱溶劑形式出現(xiàn)。根據(jù)固化方式：水基蒸發(fā)、溶劑揮發(fā)、化學(xué)反應(yīng)、熱溶性、壓敏膠等膠粘劑組成多組分： 黏料：又叫主料或基料，起膠黏作用； 固化劑：使黏料固化成型； 固化促進(jìn)劑：加速固化，縮短時(shí)間，降低反應(yīng)溫度； 防老劑：提高耐大氣老化、熱老化、電弧老化、臭氧老化性能； 填料：提高強(qiáng)度，降低成本； 增塑或增韌劑：降低膠層剛性，增加韌性；

24、稀釋劑：改善工藝性、降低粘度； 溶劑3、粘結(jié)與粘結(jié)工藝粘結(jié)的前提條件：一是膠粘劑要能很好地浸潤被粘物表面；二是膠粘劑與被粘物之間要有較強(qiáng)的相互作用。浸潤的描述接觸角（液滴曲面的切線與固體表面的夾角） （1）粘結(jié)原理： 90 浸潤不良； = 180 不浸潤； = 0 液體在固體表面鋪開 液體對固體的浸潤程度要取決于他們的表面張力大?。?表面張力小的物質(zhì)能夠很好浸潤表面張力大的物質(zhì)，而表面張力大的物質(zhì)不能浸潤表面張力小的物質(zhì)； 金屬的表面張力大，能被表面張力小的聚合物膠粘劑浸潤； 含氟聚合物和非極性的聚烯烴類聚合物的表面張力極低，很難被粘結(jié)； 玻璃、陶瓷介于兩者之間。 機(jī)械互鎖理論（拋錨理論）：膠

25、粘劑滲透到被粘物凹凸不平的溝痕或孔隙中去，固化之后就像許多小鉤子似地把膠粘劑和被粘物連接在一起。擴(kuò)散理論：高聚物的自粘附和相互間粘接，是界面高聚物分子相互擴(kuò)散所致；靜電理論：當(dāng)膠粘劑被粘物體系是一種電子的接受體-供給體的組合形式時(shí)，在界面區(qū)兩側(cè)形成雙電層。雙電層電荷的性質(zhì)相反，從而產(chǎn)生靜電引力；（2）粘結(jié)機(jī)理：吸附理論：粘接力的主要來源是粘接體系的分子間作用力、氫鍵作用；化學(xué)鍵理論：膠粘劑與被粘物表面產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而在界面形成化學(xué)鍵結(jié)合，象鐵鏈一樣，把兩者牢牢地連接起來。對接：角接：T接：（3）粘結(jié)接頭的設(shè)計(jì)：斜接：搭接：套接表面處理（油污、金屬氧化層、難粘材料表面、高極性材料表面脫模劑）： 機(jī)

26、械處理：砂紙； 物理處理：火焰處理、等離子放電處理等； 化學(xué)處理：酸、強(qiáng)氧化劑等。（4）粘結(jié)工藝：4、膠粘劑的選擇 金屬： 金屬極性大(表面能高)、表面致密、模量大、強(qiáng)度高。一般都用于受力結(jié)構(gòu)，應(yīng)該選用強(qiáng)度比較高的膠粘劑，如環(huán)氧膠；膠粘劑選擇要考慮的因素： 材料的性質(zhì)、膠粘劑的性能、不同用途、價(jià)格等。 熱固性塑料如環(huán)氧、酚醛、脲醛、不飽和聚酯樹脂等塑料，只能用熱固性膠粘劑粘接； 而熱塑性塑料PS、PVC、ABS、PC、尼龍等，宜選用室溫固化膠粘劑，還可以用熱熔膠和溶液膠進(jìn)行粘接； 對于非極性的難粘塑料，如PE、PP、PTFE等，可選用PB或有機(jī)硅膠粘劑，一般情況下需要對表面進(jìn)行特殊處理； 塑料

27、： 對于橡膠之間的粘結(jié)，氯丁膠、聚酰胺和聚氨酯膠粘劑均能提供優(yōu)異的粘結(jié)強(qiáng)度； 橡膠-皮革可用氯丁膠和聚氨酯膠粘劑； 橡膠-塑料（玻璃、陶瓷）可用硅橡膠膠粘劑； 橡膠-玻璃鋼（酚醛）可用丙烯酸酯類膠粘劑； 橡膠-混凝土（石材）可用氯丁膠、環(huán)氧膠和氰基丙烯酸酯膠粘劑； 橡膠： 玻璃或陶瓷（硬度高、脆性大）：需要選用韌性好、室溫固化的熱固性膠粘劑； 木材、紙張、織物、竹材（多孔）：選用粘度較大的白乳膠、氯丁膠等； 皮革類（細(xì)孔、極性、易繞曲）：聚氨酯膠粘劑和氯丁膠； 混凝土：結(jié)構(gòu)膠，一般用環(huán)氧膠。7.2.2 環(huán)氧樹脂膠粘劑 以環(huán)氧樹脂為基料膠粘劑的統(tǒng)稱，熱固性； 分子中含環(huán)氧基、羥基、氨基或其它極性

28、基團(tuán)，對大部分材料有良好的粘結(jié)力(金屬，2x107Pa），“萬能膠”； 性能特點(diǎn)： 拉伸強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度高； 耐酸堿、耐油、醇、酮、酯等多種有機(jī)溶劑； 固化收縮率小，電絕緣性能良好； 可加入增塑劑來改善沖擊強(qiáng)度； 能與其它樹脂復(fù)合使用。1、組成 環(huán)氧樹脂：主要品種為縮水甘油型環(huán)氧樹脂（如雙酚A型環(huán)氧樹脂）、環(huán)氧化烯烴（環(huán)氧化聚丁二烯）； 分子量一般為3007000； 指標(biāo)：粘度、外觀、環(huán)氧當(dāng)量（樹脂g/1g環(huán)氧基）、環(huán)氧值（環(huán)氧基數(shù)量/100g樹脂）等。 固化劑反應(yīng)型固化劑催化型固化劑分子中極性基團(tuán)與環(huán)氧樹脂分子中環(huán)氧基、羥基反應(yīng)生成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，含活潑H，如多元伯胺、多元酸、多元硫醇、多元酚等促使

29、環(huán)氧基開環(huán)，均聚，生成以醚鍵為主的網(wǎng)狀高分子化合物，如叔胺、三氟化硼、雙氰胺等按固化機(jī)理分 增韌劑：改善脆性，提高沖擊強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度。 非活性增韌劑：以游離態(tài)存在，如鄰苯二甲酸二丁（辛）酯；活性增韌劑：參與固化反應(yīng)，如低分子PU、PA、液體丁腈、液體羧基丁腈橡膠等； 稀釋劑：改善工藝性，增加對被粘物的浸潤性，如丙酮、甲苯、乙酸乙酯等； 填料：如玻璃纖維、滑石粉、二氧化鈦等。2、種類和用途 通用環(huán)氧樹脂膠： 雙酚A環(huán)氧樹脂，室溫固化采用胺類或低分子PA固化劑，高溫固化采用酸酐類固化劑，雙氰胺可作潛伏型固化劑，對橡膠、塑料、玻璃等具有很好的粘結(jié)強(qiáng)度； 可用于鋼筋混凝土建筑構(gòu)件的粘結(jié)、粘鋼加固、植筋

30、、填縫、各種修補(bǔ)及裝修材料的粘結(jié)、密封、防腐蝕等。 增韌環(huán)氧樹脂膠： 加入橡膠進(jìn)行增韌，如丁腈橡膠、液體丁腈橡膠或羧基液體丁腈橡膠（國產(chǎn)DG-2膠，-60100 ），高強(qiáng)韌、室溫固化； 用于鋁合金、紫銅、黃銅、不銹鋼、PA、PTFE等； 耐高溫環(huán)氧膠（耐高溫固化劑）： 環(huán)氧-酚醛膠粘劑： 高分子量雙酚A環(huán)氧與低分子酚醛復(fù)合而成，耐熱性膠粘劑（315 ）； 環(huán)氧-聚酰胺（可溶性）膠：特點(diǎn)是剝離強(qiáng)度優(yōu)異，用于飛機(jī)上蜂窩夾層結(jié)構(gòu)粘結(jié)。 環(huán)氧-有機(jī)硅樹脂膠：有機(jī)硅樹脂的烷氧基能與環(huán)氧樹脂中的羥基反應(yīng)。改性物具有環(huán)氧樹脂和有機(jī)硅樹脂的雙重優(yōu)點(diǎn)。 采用芳香胺、芳環(huán)或脂環(huán)酸酐固化劑 7.2.3 聚氨酯膠粘劑

31、分子鏈中含有異氰酸酯基（-NCO）及氨基甲酸酯基（-NH-COO-），具有很強(qiáng)極性和活潑性；-NCO能與多種含活潑H的化合物反應(yīng)，聚氨酯膠粘劑具有極高的粘結(jié)性能，極好的耐寒性、耐油性、耐磨性、柔韌性。1、聚氨酯膠粘劑的原料二異氰酸酯：甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷4,4-二異氰酸酯(MDI)、1,6-己二異氰酸酯(IPDI)等； 多異氰酸酯：三苯基甲烷-4,4,4-三異氰酸酯（TTI）等 聚酯多元醇：二元酸與二元醇縮聚而成；聚醚多元醇：將低分子量多元醇、多元胺或含活潑氫的化合物與氧化烯烴（環(huán)氧乙烷、丙烷）在催化劑作用下開環(huán)聚合而成; 溶劑：酮類、芳香烴、二甲基甲酰胺、THF等，水、醇應(yīng)盡

32、量除去； 催化劑：有機(jī)錫類、叔胺類；擴(kuò)鏈劑、交聯(lián)劑等。 按反應(yīng)和組成分： （1）多異氰酸酯膠粘劑：專指多異氰酸酯低分子作為膠粘劑，是最原始的一種聚氨酯膠粘劑；（2）端異氰酸酯基聚氨酯膠粘劑：含異氰酸酯端基的聚氨酯預(yù)聚物。 該品種是聚氨酯膠粘劑中最重要的一種； 在胺類固化劑或室溫下遇空氣中的潮氣固化； 彈性好、低溫粘接性能好；可制成單組分、雙組分、溶劑型、低溶劑型、無溶劑型等。2、聚氨酯膠粘劑的分類（3）端羥基聚氨酯膠粘劑： 由二異氰酸酯與兩官能度的聚酯或聚醚醇反應(yīng)生成的含羥基的線性聚合物；一般制成雙組分使用。（4）聚氨酯樹脂膠粘劑： 多異氰酸酯與多羥基化合物反應(yīng)而成。 單組分聚氨酯膠粘劑： 優(yōu)點(diǎn)：使用方便、無需調(diào)膠； 聚氨酯熱熔膠、封閉型聚氨酯膠粘劑、放射線固化型聚氨酯膠粘劑、壓敏型聚氨酯膠粘劑、單組分水性膠粘劑等。 雙組分聚氨酯膠粘劑： 甲組分為羥基組分，乙組分為含異氰酸酯基組分；雙組分聚氨酯膠是聚氨酯膠粘劑中用途最廣、用量最大的；該品種是聚氨酯膠粘劑中最重要的一種；結(jié)構(gòu)型聚氨酯膠、超低溫聚氨酯膠、無溶