纖維涂料膠黏劑

關(guān)于纖維涂料膠黏劑第1頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三3.2纖維纖維是指長(zhǎng)度比直徑大得多的柔韌的絲狀物。合成纖維是由熱塑性樹(shù)脂在粘流溫度以下，經(jīng)過(guò)拉伸取向而制得的。纖維與塑料的區(qū)別不在于分子組成和結(jié)構(gòu)，而是聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，它是分子鏈沿纖維軸向高度取向的。

合成纖維具有優(yōu)良的性能，例如強(qiáng)度大、彈性好、耐磨、耐腐蝕、不怕蟲(chóng)蛀等。因而廣泛地用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ钪小ｋS著高科技的發(fā)展，現(xiàn)在已制造出很多高功能性（如抗靜電、吸水性、阻燃性、滲透性、抗水性、抗菌防臭性、高感光性）纖維及高性能纖維（如全芳香族聚酯纖維、全芳香族聚酰胺纖維、高強(qiáng)聚乙烯醇纖維、高強(qiáng)聚乙烯纖維等）。

第2頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三纖維的分類第3頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三①細(xì)度：表示纖維粗細(xì)的指標(biāo)，有以下3種表示方法：a.支數(shù)：?jiǎn)挝毁|(zhì)量（g）的纖維所具有的長(zhǎng)度（m）。如1g重的纖維長(zhǎng)100m，稱100支。對(duì)于同一種纖維，支數(shù)越高，表示纖維越細(xì)，主要用于棉纖維。對(duì)不同纖維，因它們的密度不同，故它們的粗細(xì)不能用支數(shù)直接比較。b.纖度：指1000m長(zhǎng)纖維所具有質(zhì)量的克數(shù)。單位是特克斯（tex），簡(jiǎn)稱特。如1000m長(zhǎng)的纖維重5g，即纖度為5tex。纖維越細(xì)，，纖度越小。c.旦（denier）：9000m長(zhǎng)的纖維所具有質(zhì)量的克數(shù)稱為“旦”，符號(hào)為D或d；如9000m長(zhǎng)的纖維重3g，即為3d。纖維的主要性能指標(biāo)第4頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三②斷裂強(qiáng)度：?jiǎn)挝焕w度的纖維被拉斷時(shí)所承受的最大力。單位為N/tex。③斷裂伸長(zhǎng)率（延伸度）：指纖維被拉伸至斷裂，長(zhǎng)度比原來(lái)增加的百分?jǐn)?shù)，一般用ε表示④彈性模量（初始模量或楊氏模量）：指每單位纖度的纖維延伸原長(zhǎng)的1%所需的負(fù)荷，單位是N/tex。彈性模量大的纖維尺寸穩(wěn)定性好，不易變形，制成的織物抗皺性好，反之彈性模量小的纖維制成的織物容易變形。⑤回彈率將纖維拉伸產(chǎn)生一定伸長(zhǎng)，然后除去負(fù)荷，經(jīng)松弛一定時(shí)間后，測(cè)定纖維彈性回縮后的剩余伸長(zhǎng)，可回復(fù)的彈性伸長(zhǎng)與總伸長(zhǎng)之比稱之為回彈率。第5頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三⑥吸濕性：在標(biāo)準(zhǔn)溫度和濕度（20±3℃,相對(duì)濕度65±3%）條件下纖維的吸水率。一般用回潮率（R）或含濕率（亦稱含水率，M）兩種指標(biāo)表示?；爻甭剩豪w維含水重量占纖維干重的百分比，即回潮率=(纖維濕重-纖維干重)/纖維干重含水率：纖維含水重量占纖維濕重的百分比，即含水率=（纖維濕重-纖維干重）/纖維濕重吸濕性低的纖維容易產(chǎn)生靜電，給加工帶來(lái)困難，而且易使織物吸塵。另外，吸濕性差的纖維制成織物，不易吸收人體排出的潮分，使人有悶熱和潮濕的感覺(jué)。除上述性能指標(biāo)外，還有許多反映纖維實(shí)用性能的指標(biāo)，如耐磨性，耐熱性，燃燒性，耐候性，染色性，電絕緣性，耐腐蝕性等。

第6頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三①為線性的可伸展的大分子鏈，沒(méi)有龐大的側(cè)基。使大分子鏈可沿纖維軸向進(jìn)行有序排列，以賦予纖維較高的拉伸強(qiáng)度，延伸度和其他物理性能。②分子中有極性基團(tuán)存在或鏈間有氫鍵結(jié)合，增加大分子鏈間的作用力，可提高纖維的強(qiáng)度和熔點(diǎn)，并對(duì)纖維的吸水性，吸濕性等都產(chǎn)生很大的影響。③高分子鏈立體結(jié)構(gòu)具有一定規(guī)整性，使其形成最佳的超分子形態(tài)。即具有形成半結(jié)晶結(jié)構(gòu)的能力，使高聚物成纖維后具有適合的結(jié)晶度，無(wú)定形區(qū)賦予纖維彈性、染色性、對(duì)各種物質(zhì)的吸收性等重要性能。纖維的結(jié)構(gòu)特征第7頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三④具有合適的分子量通常成纖聚合物的聚合度比塑料、橡膠低。一般纖維的物理機(jī)械性能隨分子量的增大而提高，但最終達(dá)極限值，但隨分子量增大紡絲的粘度大大增加，對(duì)紡絲和后加工不利，所以成纖高聚物的分子量有上限。成纖高聚物的分子量也有下限，低于此值時(shí)，就不可能制得強(qiáng)度和彈性好的纖維。此值與聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)，一般分子鏈間作用力大的，下限數(shù)值就低些。⑤較窄的分子量分布成纖高聚物的分子量分布對(duì)纖維性能影響很大。如采用多分散性的PET制得的纖維強(qiáng)度較低，斷裂伸長(zhǎng)率大，耐疲勞性低?？s聚型成纖高聚物，分子量多分散系數(shù)通常為1.5～3.0，而加聚型成纖高聚物，如聚丙烯則可達(dá)5～7。第8頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三多重原纖結(jié)構(gòu)纖維是由線形大分子鏈排列，堆砌組成。其間有許多絲狀結(jié)構(gòu)，即為原纖結(jié)構(gòu)，因其由各級(jí)微觀結(jié)構(gòu)組成，稱多重原纖結(jié)構(gòu)。它們通過(guò)分子間作用力相互結(jié)合而構(gòu)成整根纖維單絲?；w：由幾條線性長(zhǎng)鏈分子互相平行結(jié)合而成的分子束。微原纖：由若干根基原纖平行排列而成的大分子束。原纖：由若干根微原纖依靠分子間作用力和穿越微原纖的橫向連接，平行排列結(jié)合組成。大原纖：由若干根基本平行排列的原纖堆砌而成。較粗大，直徑可達(dá)1～3μm。纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征多重原纖的排列堆砌組合，使纖間必然存在松懈、縫隙、孔洞，以及大小不等、排列方式不同的晶區(qū)和非晶區(qū)，纖維的各種性能都與之相關(guān)，且在很大程度上取決于紡絲工藝條件。第9頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三表面形態(tài)化學(xué)合成纖維的表面形態(tài)取決于纖維品種，成型方法和紡絲工藝條件。合成纖維與天然纖維比，具有連續(xù)光滑和較規(guī)整的表面形態(tài)，對(duì)光線的反射比較均勻，因而表面具有明顯的光澤。為獲得消光或半消光纖維，可改變成型條件或進(jìn)行后處理破環(huán)纖維的光滑表面，或在紡絲液中添加與成纖高聚物折射率不同的物質(zhì)。例如在聚酯纖維中添加二氧化鈦。化學(xué)纖維的表面形態(tài)對(duì)摩擦性，粘著性以及紡織加工性等有很大影響。第10頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三橫截面形狀---對(duì)其性能有很大的影響天然纖維的橫截面形狀棉花是天然卷曲的空心纖維，具有良好的保暖性和吸濕性；蠶絲橫截面為三角形，使其具有柔和的光澤和舒適的手感；羊毛是多層鱗片的彎鉤形，使其具有穩(wěn)定的卷曲與優(yōu)良的蓬松性和彈性。合成纖維成型一般采用圓形孔眼噴絲板，因此其橫截面通常是實(shí)芯圓形，在彈性，光澤，手感，吸濕，透氣，染色，回彈等性能上存在不足。為改善合成纖維的性質(zhì)，采用非圓形孔眼噴絲板，可制造各種截面形狀的，類似天然纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)的異形纖維、空心纖維及復(fù)合纖維等新型化學(xué)纖維，其性能有很大的改善。第11頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三異型纖維：三角形界面的纖維具有蠶絲般的柔和的光澤；多角形界面則能使纖維表面顯示鋁面般的光澤由于纖維表面積增大，增加了纖維的覆蓋能力，使透明性減小。而特殊的截面形狀也增大了纖維間的抱合力，提高了蓬松性，透氣性，抗起球等性能。中空纖維：密度小，保暖性和蓬松性好，具有特殊光澤。復(fù)合纖維：將兩種或兩種以上不同的紡絲熔體和濃溶液，分別輸入同一紡絲組件，在組件內(nèi)適當(dāng)部分會(huì)合，再經(jīng)同一紡絲孔噴出而形成的纖維，又稱為組合纖維。雙組分的復(fù)合纖維按不同組分在橫截面上的分布，可分為并列型復(fù)合纖維和皮芯型復(fù)合纖維。由于復(fù)合纖維的兩組分遇沸水、蒸汽或熱處理時(shí)收縮程度不同，使纖維產(chǎn)生三維空間的螺桿狀穩(wěn)定卷曲，具有高度的蓬松性、彈性和覆蓋力，手感柔和，抱合好等優(yōu)點(diǎn)。第12頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三纖維的加工：（1）紡絲熔融紡絲：將高聚物加熱至熔融，經(jīng)小孔壓成細(xì)流，冷卻后凝固而成。適用于加熱熔融或轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)而不發(fā)生顯著分解的聚合物。如滌綸、尼龍和丙綸。溶液紡絲：將高聚物溶解于溶劑中配制成粘稠溶液，經(jīng)小孔壓成細(xì)流，溶劑揮發(fā)后成型。適用于熔融時(shí)會(huì)發(fā)生分解的成纖聚合物。根據(jù)凝固方式分為濕法：進(jìn)入凝固浴成絲析出。如腈綸、維綸和粘膠纖維。干法：從小孔壓出的細(xì)流進(jìn)入通熱風(fēng)的甬道中。如腈綸、維綸和氯綸。干(噴)濕(紡)法：壓出細(xì)流先進(jìn)入空氣，再進(jìn)入凝固浴。腈綸第13頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三液晶紡絲liquidcrystalspinning

：利用液晶高分子的特殊流變性，將溶/熔致性液晶聚合物溶液/熔體，經(jīng)干噴-濕紡、濕紡或熔紡而成纖的紡絲方法。

工藝特點(diǎn)：紡絲的溶液或熔體是各向異性的液晶，剛性鏈聚合物大分子呈伸直棒狀，有利于獲得高取向度的纖維及大分子在纖維中最緊密的堆砌，減少纖維中的缺陷，從而大大提高纖維的力學(xué)性能，獲得斷裂強(qiáng)度和模量極高的纖維。聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺(芳綸Keveler)硫酸溶液當(dāng)濃度在11%左右時(shí)黏度最低，剪切變稀。此時(shí)紡絲具有高取向度的特性?？箯垙?qiáng)度比普通紡絲法高兩倍。第14頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三凝膠紡絲gelspinning：將濃度很高的聚合物溶液或塑化的凝膠，經(jīng)噴絲孔定量擠出進(jìn)入凝固浴形成凝膠絲，伴隨溶劑蒸發(fā)聚合物固化成纖維的紡絲方法。針對(duì)高分子量聚合物，如UHMW-PE。乳液或懸浮紡絲emulsion

spinning

：適合于熔點(diǎn)高于分解溫度的聚合物，如PTFE分散于PVA水溶液。相分離紡絲phaseseparationspinning

：采用高溫下聚合物溶解，冷卻后析出的溶劑制成紡絲液。一般適用于難以成纖或不宜熔紡的聚合物。如聚丙烯腈-水、聚2,6-二甲基對(duì)苯醚-己內(nèi)酰胺、聚丙烯-萘/石蠟(50:50)、聚乙烯醇-尿素/硫脲/水(72:8:20)紡絲速度快，能制得特細(xì)纖維，高填料纖維。第15頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三反應(yīng)紡絲reactionspinning

：由單體或預(yù)聚物形成聚合物的反應(yīng)過(guò)程與成纖過(guò)程合二為一的工藝。當(dāng)預(yù)聚體溶液細(xì)流擠入凝固浴時(shí)，與其中的擴(kuò)鏈劑迅速反應(yīng)，形成高聚物而固化成纖維，如聚氨酯彈性纖維，將含異氰酸酯基的預(yù)聚物紡入含水和二元胺擴(kuò)鏈劑的凝固浴中。噴射紡絲：聚合物溶液從噴絲口壓出后立即被周?chē)咚贇饬鲊姶敌纬杉?xì)微短纖維，在電場(chǎng)作用下收集在捕集網(wǎng)上制得無(wú)紡布或氈布。用作過(guò)濾材料、復(fù)合材料。裂膜紡絲：利用聚合物薄膜有分裂成條的能力而紡絲的方法。如聚丙烯扁絲、扁帶，制造繩索、包裝帶。電紡絲electro-spinning

：聚合物熔體或溶液在高壓靜電場(chǎng)作用下形成噴射流紡絲成形的方法。多用于紡制超細(xì)或具有納米尺寸（直徑）的連續(xù)纖維。第16頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三（2）短纖維的后加工集束：將紡絲出的若干絲束合并成一定粗細(xì)的大股絲束，便于拉伸。牽伸：使大分子沿纖維縱向取向排列，增加分子堆砌密度和分子間作用力，使強(qiáng)度大幅度提高，一般牽伸4~10倍。卷曲：用卷曲機(jī)將絲束壓擠成羊毛狀卷曲形態(tài)，增加纖維抱合力，提高可紡性。上油：使纖維滑爽、柔軟、抗靜電。在編織工藝中不易斷絲、起毛。熱定型：調(diào)整內(nèi)部結(jié)構(gòu)，消除內(nèi)應(yīng)力，提高尺寸穩(wěn)定性，降低沸水收縮率。切斷、洗滌、干燥、打包第17頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三（3）長(zhǎng)絲的后加工拉伸-加捻：將纖維扭轉(zhuǎn)，使單絲互相抱合，減少在紡織工藝中的斷絲和紊亂，提高纖維的斷裂強(qiáng)度。通常經(jīng)拉伸加捻得到捻度為10~40捻/米，若要更高捻度則再進(jìn)行復(fù)捻。絡(luò)絲：在絡(luò)絲機(jī)上將絲筒退繞至錐形紙管，形成雙斜面寶塔形式，以便運(yùn)輸和紡織加工。彈力絲的加工腈綸、滌綸和錦綸等經(jīng)過(guò)特殊的變形熱處理可制得具有彈力的、保暖性的、蓬松的纖維。假捻法：加捻后熱定型再解捻。膨體紗的加工

將兩種收縮率不同的纖維混紡，再進(jìn)行熱處理，這時(shí)高收縮性的成為芯子，低收縮性的成為蓬松體。第18頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三聚酰胺纖維主要品種有錦綸6和錦綸66，均采用熔融紡絲制成。性能特點(diǎn)：強(qiáng)度高，彈性恢復(fù)能力大，耐磨性特別好;吸濕性比滌綸和腈綸好，染色性優(yōu)于滌綸;耐堿而不耐酸，長(zhǎng)期暴露在日光下其纖維強(qiáng)度會(huì)下降;具有熱定型特性，能保持住加熱時(shí)形成的卷曲變形。長(zhǎng)絲可制成彈力絲；短絲可與棉、腈綸混紡，以提高其強(qiáng)度和彈性。除了在衣著和裝飾品方面的應(yīng)用外，還廣泛用在工業(yè)方面如簾子線、傳動(dòng)帶、軟管等。尼龍(錦綸)--脂肪族聚酰胺第19頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三滌綸--聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯滌綸由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯經(jīng)熔融紡絲制成，是最挺括的纖維，易洗、快干、免熨。但透氣性、吸濕性、染色性差，需化學(xué)接枝或等離子體表面處理引入親水基團(tuán)。吸濕性低，故其濕強(qiáng)度下降少，織物洗可穿性好；加工及穿著時(shí)靜電現(xiàn)象嚴(yán)重，織物易起球，透氣性和吸濕性差；聚酯纖維的力學(xué)性能優(yōu)異，耐磨性好、強(qiáng)度高、延伸度適中、模量高、回彈性好，接近于羊毛；滌綸除耐堿性差以外，耐其他試劑性能均較優(yōu)良；耐微生物作用，不受蛀蟲(chóng)、霉菌等作用，收藏滌綸衣物不需防蟲(chóng)蛀，織物保存較容易。作為民用織物及工業(yè)用織物都有廣泛的用途。第20頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯PTT纖維由對(duì)苯二甲酸和1,3-丙二醇的縮聚物經(jīng)熔融紡絲制成，是美國(guó)ShellChemical公司于1995年研制成功的，商品名Corterra。PTT分子鏈比PET柔順，所以具有：比滌綸和尼龍更優(yōu)異的柔軟性和回彈性；優(yōu)良的抗褶皺性、尺寸穩(wěn)定性和抗水解穩(wěn)定性；良好的耐候性、易染色性及屏和障性，能經(jīng)受γ射線消毒。是最有發(fā)展前途的通用合成纖維新品種。聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯PBT纖維由PBT經(jīng)熔融紡絲制成。有極好的柔軟性和回彈性，特別適合制游泳衣、連褲襪、訓(xùn)練服、體操服、舞蹈緊身衣、彈力牛仔服、醫(yī)療繃帶等彈性紡織品。第21頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三腈綸是丙烯腈(含量≥85％)與少量丙烯酸酯及第三單體(衣康酸)的共聚物。腈綸很像羊毛，故以人造羊毛著稱。其主要特點(diǎn)是質(zhì)輕保暖，染色鮮艷而牢固，防蛀，防霉，耐日曬。具有熱彈性和極好的日曬牢度是腈綸最突出的優(yōu)點(diǎn)。聚丙烯腈共聚物受熱先分解而不熔融，只能采用溶液紡絲法進(jìn)行紡絲。腈綸因蓬松，柔軟，織物尺寸穩(wěn)定性較好等特點(diǎn)，適用于制作編結(jié)毛線；腈綸因具有較強(qiáng)的耐污染，耐磨，耐洗和抗褶皺等性能，可代替部分羊毛制作毛毯和地毯等織物；聚丙烯腈纖維的壓縮彈性恢復(fù)好，手感舒適，適合制作裝飾植絨；腈綸第22頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三腈綸吸濕性較低，常與吸濕性較好的棉、毛或粘膠纖維混紡。與棉的混紡織物可用作襯衫、毛衣、運(yùn)動(dòng)衫及雨衣布等；與毛混紡紗線常用作針織衫、圍巾、手套、襪子等；與粘膠纖維混紡的織物常作為春秋外套。腈綸耐候性和耐光性優(yōu)良，可作為室外織物，如旗幟、滑雪外衣、獵裝、船罩、船帆、炮衣、帳幕、窗簾等。腈綸經(jīng)特殊處理后具有仿真絲和抗菌能力，作為運(yùn)動(dòng)鞋墊布，內(nèi)衣褲等特別合適。聚丙烯腈中空纖維膜具有透析、超濾、反滲透、微過(guò)濾等功能，可用于混合流體的選擇性分離，濃縮和凈化等。如用于醫(yī)用無(wú)菌水及超純水的制造、污水處理和回用，用作人工腎，人工肝，血液透析超濾器，血液濃縮器。第23頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三

維(尼)綸是聚乙烯醇縮甲醛纖維的簡(jiǎn)稱，由PVAc醇解得到聚乙烯醇，經(jīng)溶液紡絲和熱處理制成纖維，再經(jīng)縮醛化制得，縮醛度控制在30～35％左右。維綸的性能和外觀近似蠶絲；優(yōu)點(diǎn)：吸濕性好，價(jià)格低廉；缺點(diǎn)：彈性較差，織物易皺；因皮層結(jié)構(gòu)，不易染成鮮艷的顏色，熱水收縮性較大。維尼綸---聚乙烯醇縮甲醛維氯綸：把聚乙烯醇與聚氯乙烯進(jìn)行接枝共聚制得，兼?zhèn)渚S尼綸強(qiáng)度高、吸濕性好，氯綸彈性好、耐燃等優(yōu)點(diǎn)。且纖維無(wú)皮層結(jié)構(gòu)，可用各種染色方法得到色彩鮮艷、色牢度大的織物。第24頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三采用熔融紡絲或裂膜紡絲。首要特點(diǎn)是具有很好的強(qiáng)度，能與高強(qiáng)力的聚酯、聚酰胺媲美；具有很好的耐磨性和彈性。相對(duì)密度為0.91，是目前所有化學(xué)纖維中最輕的一種。具有良好的耐腐蝕性，特別是對(duì)無(wú)機(jī)酸、堿都具有很好的穩(wěn)定性。同時(shí)它不發(fā)霉、不腐爛、不怕蟲(chóng)蛀，但對(duì)有機(jī)溶劑的穩(wěn)定性稍差。短纖維具有較高的蓬松性和保暖性。聚丙烯纖維的主要缺點(diǎn)是耐光性和染色性差，耐熱性也不夠好，吸濕性及手感差。丙綸---聚丙烯纖維第25頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三3.3膠粘劑膠粘劑：能把同種或不同種固體材料表面粘接在一起的物質(zhì)。膠接：通過(guò)膠粘劑的粘接力使固體表面連接的方法，也稱粘接。與焊接、鉚接、榫接、釘接、縫合等連接方法相比，特點(diǎn)為：

可粘接不同性質(zhì)材料，粘接面積大，尺寸穩(wěn)定性好；可粘接異型、復(fù)雜結(jié)構(gòu)和大型薄板部件，避免熱/機(jī)械變形；表面光滑外觀好，有利于提高空氣動(dòng)力學(xué)性能。對(duì)航空飛機(jī)、導(dǎo)彈、火箭等高速運(yùn)載工具意義重大；粘合是面連接，粘結(jié)層可以很薄，不易產(chǎn)生應(yīng)力集中，接頭有良好疲勞強(qiáng)度；具有密封作用,減少濕氣、空氣及其它腐蝕性物質(zhì)的腐蝕作用；加工速度快，成本低。第26頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三以富有粘性或彈性的天然或合成高分子化合物為基料，加入固化劑、填料、增韌劑、防老劑等組成的一種混合物。對(duì)一種具體的膠粘劑來(lái)講，并不都需要這些組分，主要決定于膠接的性質(zhì)和使用要求。（1）基料也稱為基體，是膠粘劑的主要而必須的成分，通常是由一種或幾種高分子化合物混合而成，要求具有良好的粘附性和潤(rùn)滑性。天然產(chǎn)物：糊精、蛋白質(zhì)、魚(yú)膠、骨膠、蟲(chóng)膠及天然橡膠等合成橡膠：丁腈橡膠、氯丁橡膠、丁苯橡膠、聚硫橡膠等合成樹(shù)脂：環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂、聚醋酸乙烯酯樹(shù)脂等膠粘劑的組成第27頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三（2）固化劑又稱為硬化劑或熟化劑，使線型的膠粘劑分子形成網(wǎng)型或體型結(jié)構(gòu)而固化，從而使膠粘劑產(chǎn)生膠接效果所需的熱性能以及力學(xué)性能等。根據(jù)膠粘劑的使用要求及具體條件，不同膠粘劑體系有不同的固化劑，如常用的環(huán)氧膠粘劑采用胺類、酸酐類固化劑，而聚氨酯膠粘劑則采用氧、水等固化劑。（3）增韌劑作用是增加膠層的柔韌性、降低脆性、提高膠接頭結(jié)構(gòu)抗剝離和抗沖擊性能。但一般來(lái)講，同時(shí)也會(huì)使得膠粘劑的其它性能有所降低?；钚栽鲰g劑：參與膠粘劑的固化反應(yīng)。惰性增韌劑：不參與膠粘劑的固化反應(yīng)，與膠粘劑僅為機(jī)械混合，但與基體應(yīng)有良好的相容性，一般為高沸點(diǎn)液體或低熔點(diǎn)固體物質(zhì)，且用量不宜太多。第28頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三（4）填料適當(dāng)加入某些填料，可以改善膠粘劑的機(jī)械性能，降低膠粘劑產(chǎn)品的成本。填料名稱作用石棉纖維、玻璃纖維、云母粉、鋁粉提高抗沖擊強(qiáng)度石英粉、瓷粉、鐵粉、水泥、玻璃纖維提高硬度和抗壓性石墨粉、石英粉、二硫化鉬、金剛砂提高抗磨性氧化鋁粉、瓷粉、鈦白粉提高粘度滑石粉、云母粉、瓷粉、玻璃纖維、炭黑提高耐熱性銀粉、銅粉、鋁粉增強(qiáng)導(dǎo)電性銅粉、鋁粉、鐵粉增加到熱性第29頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三（5）稀釋劑主要作用是降低粘度，便于涂敷施工，同時(shí)延長(zhǎng)膠粘劑使用壽命。非活性稀釋劑，俗稱溶劑，不參與膠粘劑的固化反應(yīng)。包括：丙酮、甲乙酮、乙酸乙酯、苯、甲苯等活性稀釋劑，既降低粘度，又參與固化反應(yīng)，能克服因溶劑揮發(fā)不徹底而使膠粘劑性能下降的缺點(diǎn)。包括：環(huán)氧丙烷丙基醚、甘油環(huán)氧樹(shù)脂、二縮水甘油醚等第30頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三膠粘劑的分類（1）按膠粘劑的基料類型分為樹(shù)脂型、橡膠型和混合型。丁腈橡膠丁苯橡膠氯丁橡膠聚硫橡膠酚醛-尼龍酚醛-環(huán)氧酚醛-氯丁酚醛-丁腈環(huán)氧-丁腈環(huán)氧-氯丁環(huán)氧-聚硫橡膠型混合型合成膠粘劑樹(shù)脂型酚醛樹(shù)脂脲醛樹(shù)脂不飽和聚酯環(huán)氧樹(shù)脂聚氨酯氰基丙烯酸酯聚丙烯酸酯聚乙酸乙烯酯聚乙烯醇酯聚酰胺熱熔膠熱固性熱塑性第31頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三（2）按膠粘劑的用途通用膠：有一定粘結(jié)強(qiáng)度，但不能承受較大的載荷和溫度。如聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、橡膠類、蟲(chóng)膠、瀝青等結(jié)構(gòu)膠：具有較高強(qiáng)度和一定耐熱性。如酚醛－縮醛、酚醛－丁腈、環(huán)氧－丁腈、環(huán)氧－尼龍、環(huán)氧－酚醛等特種膠：一般針對(duì)某種特殊的使用要求。如耐高溫膠、耐超低溫膠、厭氧膠、壓敏膠、光敏膠、應(yīng)變膠、導(dǎo)電膠、導(dǎo)磁膠、導(dǎo)熱膠、防腐膠、密封膠等（3）按固化方式水基蒸發(fā)型、溶劑揮發(fā)型、化學(xué)反應(yīng)型、熱熔型和壓敏型第32頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三膠粘劑的膠接機(jī)理膠粘劑之所以能牢固的膠接兩個(gè)相同或不同的材料，主要是粘合力的作用，而粘合力又是由兩個(gè)必需條件所組成：即膠與被膠物之間的粘附力和膠層的內(nèi)聚力。

但粘附力的大小并不由粘附力和內(nèi)聚力之和所決定，而是取決于兩個(gè)力中最小的一個(gè)。第33頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三（1）吸附機(jī)理該理論認(rèn)為膠接作用是膠粘劑與被膠接物體分子在界面層上相互吸附而產(chǎn)生的。這種吸附力是由分子之間的相互作用力—次價(jià)力所產(chǎn)生的，因此也叫物理吸附。優(yōu)點(diǎn)：吸附理論將膠接現(xiàn)象與分子間作用聯(lián)系起來(lái)，能解釋多數(shù)膠接現(xiàn)象。缺陷：不能解釋以下現(xiàn)象剝離膠粘劑薄膜時(shí)所做的功要超過(guò)分子間作用力好幾十倍；粘附力決定于剝離速度；高分子基體極性過(guò)大，反而膠接強(qiáng)度降低；第34頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三（2）擴(kuò)散理論該理論認(rèn)為，在高聚物之間，特別是熱塑性高聚物之間自粘或互粘是由于長(zhǎng)鏈分子或它們的個(gè)別鏈段擴(kuò)散所致，正是由于這種擴(kuò)散使膠粘劑和被膠物質(zhì)間形成牢固結(jié)合?？山忉專耗z接強(qiáng)度與接觸時(shí)間，膠接溫度、壓力，膠層厚度有關(guān)。膠粘劑分子量越高越不利擴(kuò)散。分子鏈的柔韌性增加，側(cè)基減少，有利分子擴(kuò)散，膠接強(qiáng)度也有增加。極性/極性和非極性/非極性聚合物間都具有較高的粘附力。缺陷：僅適用于高聚物之間的膠接，特別是熱塑性高聚物之間的膠接。第35頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三（3）靜電理論該理論將被膠接材料和固化的膠粘劑層理想化為電容器，即在膠接接頭中存在雙電層，膠接力主要來(lái)自界面上雙電層的靜電引力。能解釋:粘附力決定于剝離速度的特殊現(xiàn)象。無(wú)法解釋：靜電引力小（<0.04MPa）對(duì)膠接強(qiáng)度的貢獻(xiàn)可忽略不計(jì)用炭黑作填料的膠粘劑及導(dǎo)電膠的膠接現(xiàn)象由兩種以上互溶高聚物構(gòu)成的膠接體系的膠接現(xiàn)象溫度、濕度及其它因素對(duì)剝離實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響第36頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三（4）化學(xué)鍵理論實(shí)驗(yàn)證明許多膠粘劑與被膠物之間有化學(xué)鍵的形成，如黃銅與硫化橡膠粘接時(shí)，黃銅表面會(huì)生成一層硫化亞銅，從而通過(guò)硫原子與橡膠分子緊密結(jié)合在一起。一些難粘材料如聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等，表面經(jīng)過(guò)氧化處理后能使膠接強(qiáng)度大大提高，都可以用該理論進(jìn)行解釋。（5）機(jī)械咬合理論任何表面看起來(lái)十分光滑的物體，實(shí)際上十分粗糙且凹凸不平，膠粘劑分子能滲透到這些凹凸深處，固化后能像小鉤一樣把膠粘劑和被膠接物體機(jī)械的連接在一起，故稱之為機(jī)械咬合理論。對(duì)于大多數(shù)的金屬物體的粘接，都適合利用該理論進(jìn)行解釋，這是為什么很多情況下都要對(duì)膠接表面進(jìn)行人工打磨的原因。第37頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三膠粘劑粘接接頭的機(jī)械強(qiáng)度除受其分子結(jié)構(gòu)影響外，粘接工藝也是重要的影響因素，其中表面處理影響最大。膠粘劑的粘接工藝膠粘劑選擇粘接頭設(shè)計(jì)及機(jī)械加工表面處理上膠固化修整要達(dá)到良好粘接，必須滿足：

膠粘劑要很好的潤(rùn)濕被粘物表面；

膠粘劑和被粘物之間存在較強(qiáng)的相互作用。第38頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三膠粘劑的選擇正確選擇膠黏劑，應(yīng)考慮：被粘接材料的性質(zhì)材料表面性狀膠粘劑種類金屬表面致密、堅(jiān)硬、極性大強(qiáng)度高的熱固性膠粘劑:環(huán)氧膠、酚醛膠、聚氨酯膠、丙烯酸酯膠、熱熔膠、無(wú)機(jī)膠陶瓷、玻璃表面致密、堅(jiān)硬、脆性大韌性好的室溫固化熱固性膠:環(huán)氧膠、聚氨酯膠、丙烯酸酯膠木材、紙張、織物多孔易吸收應(yīng)用粘度較大的環(huán)氧膠、白乳膠、脲醛膠、氯丁膠、熱熔膠皮革、合成革細(xì)孔的極性易撓曲材料選用柔性或彈性膠粘劑:氯丁膠、聚氨酯膠橡膠彈性大，易撓曲環(huán)氧－酰胺膠、氯丁膠、聚氨酯膠、丁腈膠熱固性塑料環(huán)氧膠、酚醛膠、聚氨酯膠、丙烯酸酯膠熱塑性塑料環(huán)氧膠、酚醛膠、聚氨酯膠、丙烯酸酯膠、氯丁膠、熱熔膠PE、PP、PTFE非極性難粘接,需經(jīng)表面處理提高表面自由能乙烯-醋酸乙烯共聚物熱熔膠或環(huán)氧膠第39頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三被粘接體應(yīng)用的場(chǎng)合及受力情況粘接強(qiáng)度要求不高——非結(jié)構(gòu)膠粘接強(qiáng)度要求高的結(jié)構(gòu)件——結(jié)構(gòu)膠耐熱和抗蠕變——熱固性樹(shù)脂膠冷熱交變頻繁——韌性好的樹(shù)脂－橡膠復(fù)合型膠耐疲勞——橡膠膠粘劑粘接過(guò)程有關(guān)特殊要求粘接效率和粘接成本粘接工藝過(guò)程的可操作性減少毒害，應(yīng)用熱熔膠、乳液膠、壓敏膠等第40頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三膠粘劑的表面處理表面處理的目的：除去粘接表面污物和疏松層，提高被粘物表面張力，增加粘接的表面積。

溶劑脫脂：以丙酮、甲苯等清洗木材、纖維、紙張、皮革表面，以除去污物，改進(jìn)膠粘劑的浸潤(rùn)性。

機(jī)械處理：增加被粘物表面粗糙度

化學(xué)處理：使金屬表面形成致密、堅(jiān)固、極性高的氧化膜，提高浸潤(rùn)性；使非/弱極性聚合物表面極化，產(chǎn)生極性基團(tuán)，提高表面自由能和浸潤(rùn)性。

液相氧化、電暈放電、火焰處理、等離子體處理第41頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三常用膠粘劑介紹膠粘劑種類繁多，成份性能各異，成熟的配方有幾百種之多。按基料種類不同常用膠粘劑：（1）環(huán)氧膠粘劑–萬(wàn)能膠環(huán)氧膠粘劑以環(huán)氧樹(shù)脂為基體，另加固化劑、增塑劑、增韌劑、稀釋劑、填充劑等組成，多用作結(jié)構(gòu)膠粘劑。優(yōu)點(diǎn)：拉伸強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度高，耐蠕變固化收縮率低，選用適當(dāng)填料可低至0.1-0.2%

耐腐蝕性好工藝性能好，通過(guò)配方調(diào)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)低溫低粘度固化電絕緣性能好，擊穿電壓高、體積電阻大等適應(yīng)性強(qiáng)耐熱性高、吸水性小，使用溫度一般在-60～175℃缺點(diǎn)：性脆、耐沖擊性能差、適用期較短第42頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三（2）酚醛-丁腈膠粘劑即丁腈橡膠改性的酚醛樹(shù)脂膠粘劑，結(jié)合了酚醛樹(shù)脂和橡膠的優(yōu)點(diǎn)，具有耐熱性高、柔韌性好，粘合力強(qiáng)的特點(diǎn)，廣泛的應(yīng)用與金屬、塑料和木材等多種材料。如粘接鋁合金時(shí)，室溫剪切強(qiáng)度在20MPa以上，200℃時(shí)仍能保持10MPa左右，-60℃抗剪強(qiáng)度在30MPa。（3）聚氨酯膠粘劑基料為聚氨酯材料，采用端基分別是分別是異氰酸基和羥基的倆各種低聚混合而成，在粘接過(guò)程中兩者相互作用生成高聚物。特點(diǎn)是反應(yīng)活性高，宜常溫固化；膠膜堅(jiān)韌，耐沖擊、擾區(qū)性好，剝離強(qiáng)度高；有良好的耐超低溫性、耐油和耐磨損性好。但是耐熱性較差。第43頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三（4）丙烯酸酯類膠粘劑用的最多是α-氰基丙烯酸酯膠粘劑，由于分子中含有氰基和羰基，在弱堿性催化劑或水分作用下極易聚合生成聚合物，因此也叫瞬/快干膠。（5）聚醋酸乙烯及其共聚物膠粘劑是熱塑性膠粘劑中產(chǎn)量最大的品種，具有使用方便，價(jià)格低廉的特點(diǎn)，可分為溶液型、乳液型和共聚物型三種。溶液型：由醋酸乙烯單體在溶液中進(jìn)行溶液聚合直接制得，也可將聚合度為500-1500的聚醋酸乙烯酯溶解于丙酮、醋酸乙酯、甲苯或無(wú)水乙醇中配成溶液制得。乳液型：乳液法聚合制得，在聚合乳液中加入增塑劑、填料、溶劑或增稠劑即可制得各種需求的膠粘劑。均聚醋酸乳液膠粘劑即是常用的白膠或白乳膠，價(jià)格低廉，對(duì)纖維素材料及多孔性材料有優(yōu)良的粘接強(qiáng)度。第44頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三共聚型：指由醋酸乙烯與其它共聚單體共聚制得的乳液，通過(guò)共聚內(nèi)增塑增加膠粘劑韌性，或引入交聯(lián)基團(tuán)來(lái)提高耐水性、耐熱性，擴(kuò)大應(yīng)用面。

主要品種包括：醋酸乙烯-丙烯酸酯共聚乳液，醋酸乙烯-乙烯共聚乳液。（6）熱熔膠粘劑以不含溶劑或水的熱塑性聚合物為基材的固體膠粘劑，受熱時(shí)可熔融而與被粘物粘接，冷卻后固化。

包括EVA、無(wú)規(guī)丙烯、聚酰胺、聚氨酯、聚酯熱熔膠。具有固化快、低公害、使用方便的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于書(shū)籍裝訂、包裝等領(lǐng)域。第45頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三（7）厭氧膠

在氧氣存在下（阻聚）以液體狀態(tài)長(zhǎng)期貯存，一旦隔絕空氣很快固化而起粘接或密封作用的膠粘劑。厭氧膠是單組分液體膠粘劑，主要由單體（甲基丙烯酸酯類）、引發(fā)劑（BPO）和促進(jìn)劑（N,N-二甲基苯胺）組成。主要作用：螺栓緊固防松；密封防漏；固定軸承；膠粘劑選擇應(yīng)考慮的因素：粘接對(duì)象；受力情況；高低溫環(huán)境；潮濕環(huán)境；固化工藝。第46頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三3.3涂料涂料的含義與作用

涂料是指涂敷在物體表面，起保護(hù)、裝飾作用，或賦予特殊功能的一類成膜物質(zhì)。最早由植物油和天然樹(shù)脂熬煉而成，因而稱為“油漆”。

防腐蝕作用裝飾與色標(biāo)作用第47頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三組成原料主要成膜物質(zhì)油料動(dòng)物油：鯊魚(yú)肝油、帶魚(yú)油、牛油等植物油：桐油、豆油、蓖麻油等樹(shù)脂天然樹(shù)脂：蟲(chóng)膠、松香、天然瀝青等合成樹(shù)脂：酚醛、醇酸、氨基、丙烯酸、環(huán)氧、聚氨酯、有機(jī)硅次要成膜物質(zhì)顏料無(wú)機(jī)顏料：鈦白、氧化鋅、鉻黃、鐵黃、鉻綠、炭黑等有機(jī)顏料：甲苯胺紅、酞青藍(lán)、耐曬黃等防銹顏料：紅丹、鋅鉻黃、偏硼酸鋇等體質(zhì)顏料滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇等輔助成膜物質(zhì)助劑增塑劑、催干劑、固化劑、穩(wěn)定劑、防霉劑、防污劑乳化劑、潤(rùn)濕劑、防結(jié)皮劑、引發(fā)劑等揮發(fā)物質(zhì)溶劑（稀釋劑）石油溶劑、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、松節(jié)油、環(huán)戊二烯、醋酸乙酯、丙酮、環(huán)己酮、丁醇、乙醇等涂料的組成涂料是一種多組分體系，主要由成膜物質(zhì)、顏料及溶劑（或稀釋劑）組成。涂料的組成與原料如表所示：第48頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三成膜物質(zhì)成膜物質(zhì)也稱基料，是涂料最主要的組分，其性質(zhì)對(duì)涂料性能（保護(hù)性能、力學(xué)性能）起主要作用，有下列要求：成膜物質(zhì)應(yīng)能溶解于適當(dāng)溶劑，具有明顯結(jié)晶的聚合物不適合，且易使漆膜喪失透明性，使聚合物軟化溫度提高；成膜物質(zhì)必須與物體表面和顏料具有良好結(jié)合力；涂料用聚合物的平均分子量較低；成膜物質(zhì)分兩類：轉(zhuǎn)化型或反應(yīng)型成膜物質(zhì)---植物油或具反應(yīng)活性的低聚物、單體。涂布后在一定條件下聚合，形成堅(jiān)韌膜層。非轉(zhuǎn)化型或揮發(fā)型成膜物質(zhì)---溶解或分散于液體介質(zhì)中的線形聚合物。涂布后液體介質(zhì)揮發(fā)形成膜層。第49頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三顏料主要起遮蓋、賦色和裝飾作用；對(duì)表面起抗腐蝕保護(hù)作用；有些還有增強(qiáng)、賦予特殊性能、改善流變性能、降低成本的作用。溶劑對(duì)成膜物質(zhì)的溶解能力決定漆液的粘度和貯存穩(wěn)定性；溶劑的揮發(fā)性極大影響涂膜的干燥速度、結(jié)構(gòu)和外觀；溶劑的揮發(fā)形成大氣污染，需考慮其安全性和對(duì)人體毒性。溶劑第50頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三涂料的分類與命名（1）涂料的分類按成膜機(jī)理：轉(zhuǎn)換型(反應(yīng)型)、非