膠合材料學(xué) 緒論

膠合材料學(xué)

木材科學(xué)與工程于紅衛(wèi)參考書目0緒論0.1膠粘劑開展簡史0.2膠粘劑在工業(yè)中的應(yīng)用0.3膠粘劑的開展趨勢0.4根本概念0.1膠粘劑的開展簡史0.1.1歷史文獻(xiàn)0.1.2出土文物等0.1.3近代史0.1.3.1背景0.1.3.2合成膠粘劑的出現(xiàn)0.1.3.3膠合理論的開展0.1.1歷史文獻(xiàn)河南鄭州大河村新石器中期多室型房屋遺址留存于山東的齊國邊界城墻修筑于公元前5世紀(jì)納西族民居石基磚墻5000多年前，人類用水和粘土作為石料的膠粘劑。至今仍在沿用。0.1.2出土文物等4000多年前，我國就有用生漆粘合的器物。0.1.2出土文物等0.1.2出土文物等3000多年前，周朝已經(jīng)使用動(dòng)物膠作為木船的填縫密封膠。0.1.2出土文物等0.1.2出土文物等在軍事上用骨膠粘合鎧甲，弓箭，刀鞘。0.1.3近代史0.1.3.1背景0.1.3.2合成膠粘劑的出現(xiàn)0.1.3.3膠合理論的開展0.1.3.1背景天然膠粘劑的缺陷：大都是水溶性的，耐水性差，膠合強(qiáng)度低，長期在高溫高濕環(huán)境下，會(huì)引起劣化，造成膠合強(qiáng)度的持續(xù)下降。盡管如此，仍有幾千年的應(yīng)用歷史。煤化工的開展石油工業(yè)的開展0.1.3.2合成膠粘劑的出現(xiàn)合成樹脂膠粘劑的開展大致可分為三個(gè)時(shí)期：誕生期〔上世紀(jì)初至30年代〕，成長期〔30年代至60年代〕和完善化期〔60年代以后〕。我國從1958年建立合成樹脂膠粘劑工業(yè)至今，年產(chǎn)量僅木材加工用膠粘劑就達(dá)60萬t左右。1975年膠粘劑品種為200種，1982年為600種，1984年達(dá)1847種，1989年已達(dá)3500種。90年代后，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速開展，合成樹脂膠粘劑的質(zhì)量和數(shù)量均在穩(wěn)步上升，新產(chǎn)品不斷問世。我國合成樹脂膠粘劑的年產(chǎn)量到2003年預(yù)計(jì)可達(dá)250萬t。0.1.3.3膠合理論的開展牛頓對(duì)膠接現(xiàn)象首先作了科學(xué)的論述，他指出:在自然界，有些物質(zhì)能以強(qiáng)吸引力構(gòu)成相互膠接的基點(diǎn)，并預(yù)言通過實(shí)踐將會(huì)發(fā)現(xiàn)它們。大約100年后，Young通過外表張力的研究，提出了著名的Young方程。Dupre研究了外表張力與粘附功的關(guān)系，奠定了古典熱力學(xué)膠接理論的根底。Cooper等在研究殺蟲劑在植物葉上分布的情況時(shí)，首次提出濕潤的概念。吸附理論，機(jī)械膠合理論，擴(kuò)散理論，靜電力論，化學(xué)鍵理論等。0.2.1膠粘劑在木材工業(yè)中的應(yīng)用膠粘劑消耗量最大、應(yīng)用最廣泛的要算是木材加工工業(yè)〔我國約有70%的膠粘劑用于木材加工部門，美國約60%；日本約75%〕。節(jié)木、代木。層積梁、膠合板、單板層積材、纖維板、刨花板、裝飾貼面板〔lm3木質(zhì)刨花板，可代替3.1m3原木制成的板材;1m3纖維板，可代替5.6m3原木制成的板材〕。非木質(zhì)材料生產(chǎn)人造板?！裁薅?、麻稈、玉米稈、麥稈及殼類等〕膠粘劑已成為決定人造板工業(yè)開展水平的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)〔預(yù)壓膠的研制，適應(yīng)了膠合板生產(chǎn)向多層壓機(jī)無墊板裝卸新工藝開展；快速固化膠粘劑適應(yīng)了刨花板生產(chǎn)單層壓機(jī)的開展；微薄木濕貼膠粘劑滿足了外表加工新工藝的要求，室溫快速固化水性高分子異氰酸酯膠粘劑的開發(fā)促進(jìn)了拼接板與層積材的開展〕。0.2.2膠粘劑在其他工業(yè)中的應(yīng)用0.3膠粘劑的開展趨勢0.3.1甲醛類膠粘劑

0.3.2乳液膠粘劑

0.3.3熱熔膠粘劑

0.3.4其他0.3.5結(jié)論0.3.1甲醛類膠粘劑0.3.1甲醛類膠粘劑0.3.1甲醛類膠粘劑0.3.2乳液膠粘劑0.3.3熱熔膠粘劑0.3.4其他丙烯酸酯膠粘劑近年開發(fā)了準(zhǔn)結(jié)構(gòu)用瞬干膠，油面用瞬干膠，專用于聚烯烴、聚甲醛、低外表能熱塑性橡膠等材料膠接用的ā-氰基丙烯酸乙酯膠粘劑。第二代丙烯酸酯膠粘劑正在開展非MMA的、高沸點(diǎn)、低臭氣的單體，制備低臭味的第二代丙烯酸酯膠粘劑由丙烯酸單體或低聚物、催化劑、彈性體組成，用UV、EB聚合而固化。近年來，天然可再生的單寧、木素膠粘劑的開展也較快。0.3.5結(jié)論0.4根本概念1膠粘劑〔粘合劑〕(adhesive,bondingagent)膠粘劑是一類單組分或多組分的，具有優(yōu)良粘接性能的，在一定條件下能使被膠接材料通過外表粘附作用緊密的膠合在一起的物質(zhì)。用作膠粘劑的物質(zhì)通常分為天然高分子物質(zhì)和合成高分子物質(zhì)兩大類。2膠接〔粘接〕〔bonding〕用膠粘劑將被粘物的外表連接在一起的過程。3粘附〔adhesion〕兩個(gè)外表依靠化學(xué)力、物理力或兩者兼有之力使之結(jié)合在一起的狀態(tài)。

4內(nèi)聚〔cohesion〕單一物質(zhì)內(nèi)部各離子靠主價(jià)鍵力、次價(jià)鍵力結(jié)合在一起的狀態(tài)。5機(jī)械粘附〔mechanicaladhesion〕兩個(gè)外表通過膠粘劑的咬合作用而產(chǎn)生的結(jié)合。6粘附破壞〔adhesivefailure〕膠粘劑和被粘物界面處發(fā)生的目視可見的破壞現(xiàn)象。7內(nèi)聚破壞〔cohesivefailure〕膠粘劑或被粘物內(nèi)部發(fā)生的目視可見的破壞現(xiàn)象。8基材〔substrate〕外表涂布或浸漬膠粘劑等的材料。9濕潤〔潤濕〕〔wetting〕液體對(duì)固體的親和性。兩者之間的接觸角越小，固體表面就越容易被液體濕潤。10固化〔curing〕膠粘劑通過化學(xué)反響〔聚合、交聯(lián)等〕提高強(qiáng)度等性能的過程。11硬化〔hardening〕膠粘劑等通過枯燥、結(jié)晶等物理過程而變硬的過程。12膠層〔adhesivelayer〕膠接件中的膠粘劑層。13脫膠〔delamination〕在膠接制品中，由膠粘劑、被粘物或它們的界面破壞而引起的層間別離現(xiàn)象。14老化〔aging〕膠接件或膠接層的性能隨時(shí)間變化的現(xiàn)象。15固化度〔degreeofcure〕膠粘劑固化時(shí)所表征的化學(xué)反響的完全程度。16粘料〔binder〕膠粘劑配方中，使兩被粘物結(jié)合在一起時(shí)起主要作用的組分。17固化劑〔curingagent〕直接參與化學(xué)反響，使膠粘劑發(fā)生固化的成分。18潛伏性固化劑〔latentcuringagent〕在常態(tài)下顯化學(xué)惰性，在特定條件下起作用的固化劑。19分散劑〔dispersingagent〕使膠粘劑組分分散在介質(zhì)中的物質(zhì)。20促進(jìn)劑〔accelerator〕在配方中用來促進(jìn)化學(xué)反響，縮短固化時(shí)間，降低固化溫度的成份。21稀釋劑〔diluents〕用來降低膠粘劑粘度的液體物質(zhì)。22填料〔filler〕為了改進(jìn)膠粘劑的加工性，耐久性，膠合強(qiáng)度及其它性能和降低本錢等而參加的非粘性固體物質(zhì)。23改性劑〔modifier,modifyingagent〕參加膠粘劑配方中用以改善其性能的成分，如填料、增韌劑等。24穩(wěn)定劑〔stabilizer〕有助于膠粘劑在貯存、配制和使用期間保持其性能穩(wěn)定的物質(zhì)。25增粘劑〔tackifier〕能增加膠粘劑的粘度或其粘附性的物質(zhì)。26增稠劑〔thickener〕為了增加膠粘劑的表觀粘度而參加的物質(zhì)。27增韌劑〔flexibilizer〕在膠粘劑配方中，改善膠粘劑的脆性，提高其柔韌性的成份。28天然高分子膠粘劑〔naturalglue〕以天然高分子化合物〔如淀粉、植物蛋白質(zhì)、動(dòng)物的血、皮、骨、腱及天然橡膠等〕為原料制成的膠粘劑。29動(dòng)物膠〔animalglue〕以動(dòng)物的皮、骨、腱、血等制成的膠粘劑。30植物膠〔vegetableglue〕以淀粉、植物蛋白質(zhì)為基料制成的膠粘劑。如淀粉膠粘劑、明膠、血膠等。31有機(jī)膠粘劑〔organicadhesive〕以有機(jī)化合物為基料制成的膠粘劑。32無機(jī)膠粘劑〔inorganicadhesive〕以無機(jī)化合物為基料制成的膠粘劑。如硅酸鹽，磷酸鹽，以及堿性鹽類、氧化物、氮化物等。33樹脂膠粘劑〔resinadhesive〕以天然樹脂〔如明膠、松香、大漆等〕或合成樹脂〔酚醛、環(huán)氧、聚丙烯酸酯、聚乙酸乙烯酯等樹脂〕為基料制成的膠粘劑。34結(jié)構(gòu)膠粘劑〔structuraladhesive〕用于受力結(jié)構(gòu)件的膠接的、能承受較大動(dòng)、靜載荷并能長期使用的膠粘劑。35非結(jié)構(gòu)膠粘劑〔non-structuraladhesive〕使用于非受力結(jié)構(gòu)件交接的膠粘劑。36橡膠膠粘劑〔rubberadhesive〕以天然橡膠或合成橡膠〔如丁腈橡膠、氯丁橡膠、硅橡膠等〕為基料的膠粘劑。37光敏膠粘劑〔photosensitiveadhesive〕依靠光能引發(fā)固化的膠粘劑。38壓敏膠粘劑〔pressure-sensitiveadhesive〕對(duì)壓力敏感，施于被粘物外表即產(chǎn)生一層持久性粘膜的膠粘劑。39發(fā)泡膠粘劑〔foamingadhesive〕固化時(shí)在原位發(fā)泡膨脹，靠分散在整個(gè)膠粘劑層內(nèi)的大量氣泡來減小其表觀密度的膠粘劑。40熱熔膠粘劑〔hot-meltadhesive〕在熔化狀態(tài)下進(jìn)行涂布，冷卻后即硬化或固化并完成膠接的一種熱塑或熱固性膠粘劑。41熱壓〔hotpressing〕在裝配件上加熱加壓的一種膠接工藝。42冷壓〔coldpressing〕在裝配件上只加壓不加熱的的一種膠接方法。43固化時(shí)間〔curingtime〕在一定溫度、壓力條件下，裝配件中膠粘劑固化縮需的時(shí)間。44固化溫度〔curingtemperature〕裝配件中膠粘劑固化所需的溫度。45貯〔儲(chǔ)〕存期〔storagelife〕在一定條件下，膠粘劑仍能保持其操作性能和規(guī)定強(qiáng)度的存放時(shí)間。46適用