建筑胶粘剂

14建筑胶粘剂 主要介绍建筑胶粘剂的组成与分类 胶粘机理及影响胶结强度的因素 常用胶粘剂的品种 特性 选择及应用 通过本章的学习 要了解建筑胶粘剂胶粘机理 熟悉胶粘剂的组成与分类 掌握影响胶结强度的因素及常用胶粘剂的品种 特性 选择及应用 本章提要 胶粘剂又称粘合剂 粘结剂 是一种具有优良粘合性能的物质 它能在两种物体表面之间形成薄膜 使之粘结在一起 其形态通常为液态和膏状 常用的主要有聚乙烯醇 醋酸乙烯 过氯乙烯 氯丁橡胶 苯 丙乳液及环氧树脂等 随着技术的进步 胶粘剂由一般的胶粘特性向功能性胶种提高 本章内容 14 1胶粘剂的组成与分类14 2胶粘机理及影响胶结强度的因素14 3常用胶粘剂的品种 特性及选用原则 14 1胶粘剂的组成与分类 胶粘剂一般多为有机合成材料 通常是由粘结料 固化剂 增塑剂 稀释剂及填充剂等原料经配制而成 胶粘剂粘结性能主要取决于粘结物质的特性 1 粘结料 粘结料也称粘结物质 是胶粘剂中的主要成分 它对胶粘剂的性能 如胶结强度 耐热性 韧性 耐介质性等起重要作用 胶粘剂中的粘结物质通常是由一种或几种高聚物混合而成 主要起粘结两种物件的作用 一般建筑工程中常用的粘结物质有热固性树脂 热塑性树脂 合成橡胶类等 14 1 1胶粘剂的组成 2 固化剂 固化剂是促使粘结料进行化学反应 加快胶粘剂固化产生胶结强度的一种物质 常用的有胺类或酸酐类固化剂等 3 增塑剂 增塑剂也称增韧剂 它主要是可以改善胶粘剂的韧性 提高胶结接头的抗剥离 抗冲击能力以及耐寒性等 常用的增塑剂主要有邻苯二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯等 4 稀释剂 稀释剂也称溶剂 主要对胶粘剂起稀释分散 降低粘度的作用 使其便于施工 并能增加胶粘剂与被胶粘材料的浸润能力 以及延长胶粘剂的使用寿命 稀释剂分为两大类 一类为非活性稀释剂 俗称为溶剂 不参与胶粘剂的固化反应 另一类为活性稀释剂 常用的有机溶剂有丙酮 甲乙酮 乙酸乙酯 苯 甲苯 酒精等 5 填充剂 填充剂也称填料 一般在胶粘剂中不与其他组分发生化学反应 其作用是增加胶粘剂的稠度 降低膨胀系数 减少收缩性 提高胶结层的抗冲击韧性和机械强度 常用的填充剂有金属及金属氧化物的粉末 玻璃 石棉纤维制品以及其他植物纤维等 如石棉粉 铝粉 磁性铁粉 石英粉 滑石粉及其他矿粉等无机材料 按固化条件可分为室温固化胶粘剂 低温固化胶粘剂 高温固化胶粘剂 光敏固化胶粘剂 电子束固化胶粘剂等 14 1 2粘结剂的分类 14 1 2 1按固化条件分类 按粘结料性质可将胶粘剂分为有机胶粘剂和无机胶粘剂两大类 其中有机类中又可再分为人工合成有机类和天然有机类 即 14 1 2 2按粘结料性质分类 按状态可以分为溶液类胶粘剂 乳液类胶粘剂 膏糊类胶粘剂 膜状类胶粘剂和固体类胶粘剂等 14 1 2 3按状态分类 1 结构型胶粘剂 2 非结构型胶粘剂 3 特种胶粘剂 14 1 2 4按用途分类 14 2胶粘机理及影响胶结强度的因素 研究胶粘机理首先要分析和探讨胶结接头是怎样破坏的 经大量试验 胶结接头的破坏有三种情况 被胶物本身内聚破坏 胶层本身内聚破坏 胶与被胶物界面粘附破坏 胶粘剂与被胶材料产生胶结强度 其大小决定于胶与被胶物之间的粘附力和胶层本身内聚力共同作用的结果 14 2 1胶粘机理 要胶粘剂与被胶材料产生最大的胶结强度 就必须提高内聚力和粘附力的共同作用 要使胶粘剂与被胶材料产生粘合力 首要的条件是胶粘剂能良好地浸润被胶材料 1 机械连结理论 2 物理吸附理论 3 扩散理论 4 化学键理论 5 静电理论 评定胶结强度的有剪切强度 剥离强度 疲劳强度 冲击强度等 一般采用拉伸剪切强度作为胶结强度大小的主要评定指标 影响胶结强度的因素有很多 最主要的有胶粘剂的选择 被粘结材料的性质 胶粘剂对被粘物表面的浸润性 或称湿润性 粘结工艺及环境条件等 14 2 2影响胶结强度的主要因素 选择合适的胶粘剂是影响胶结强度的关键因素 1 胶结强度 2 工作温度 3 固化条件 14 2 2 1粘结剂的选择 被粘物的性质主要指被粘物的组成 结构及表面状况等 通常情况下 非极性被粘物采用极性胶粘剂 极性被粘物采用非极性胶粘剂 粘结强度都不会太高 被粘物的表面状况也直接影响粘附力 对胶结强度影响极大 因此要求被粘物表面具有如下特征 14 2 2 2被粘物的性质 1 清洁度方面被粘物表面应清洁 干燥 无锈蚀 无漆皮等 2 粗糙度方面被粘物表面应有一定的粗糙度 这样能增大粘结面积 增加机械结合作用 3 表面化学性质方面 4 表面温度方面 胶结的首要条件是胶粘剂均匀分布在被粘物上 因此 胶粘剂完全浸润被粘物是获得理想的胶结强度的先决条件 浸润性既受胶粘剂表面张力影响 又受被粘物表面张力影响 一般而言 胶粘剂表面张力愈大 愈有利于胶粘剂的完全浸润 降低胶粘剂液体粘度 提高其流动性 给胶层以压力 提高被粘物表面光洁度和表面温度 都对提高浸润性有利 14 2 2 3胶粘剂对被粘物表面的浸润性 1 清洗要干净 2 胶层要匀薄 3 晾置时间要充分 4 固化要完全 14 2 2 4粘结工艺 环境空气湿度大 胶层内的稀释剂不易挥发 容易产生气泡 空气中灰尘大 气温低时会降低胶结强度 粘结接头形式很多 接头设计的合理与否对胶结强度的影响很大 良好的胶结接头应搭接长度适当 宽度大 厚度适中 尽可能避免胶层承受弯曲和剥离作用 14 2 2 5环境因素和接头形式 14 3常用胶粘剂的品种 特性及选用原则 环氧树脂胶粘剂 俗称 万能胶 品种很多 目前产量最大 使用最广的为双酚A醚型环氧树脂 国内牌号为E型 是以二酚基丙烷和环氧烷在碱性条件下缩聚而成 再加入适量的固化剂 在一定条件下 固化成网状结构的固化物并将两种被粘物体牢牢粘结为一整体 14 3 1胶粘机理 这类胶粘剂的主要特点如下 1 粘结强度高 与大多数材料具有优良的粘附性 2 可用不同固化剂在室温或加温条件下固化 3 不含溶剂 能在接触压力下固化 反应过程中不放出小分子 收缩率小 仅为1 2 4 固化后产物具有良好的耐腐蚀性 电绝缘性 耐水性 耐油性等 5 和其他高分子材料及填料的混溶性好 便于改性 环氧树脂的分类及代号见表14 1 环氧树脂胶粘剂常见品种及特性见表14 2 表14 1环氧树脂的分类及代号 表14 2环氧树脂胶粘剂品种及特点 聚醋酸乙烯酯胶粘剂是由醋酸乙烯单体经聚合反应而得到的一种热塑性胶 该胶可分为溶液型和乳液型两种 其中聚醋酸乙烯酯乳液又称白乳胶 广泛用于粘结墙纸 水泥增强剂 防水涂料 木材粘结剂 这种胶粘剂具有如下特点 1 呈酸性 14 3 2聚醋酸乙烯酯类胶粘剂 2 具有亲水性 3 在胶粘时可以湿粘 也可干粘 4 流动性好 5 内聚力低 6 干固温度不宜过高或过低 7 耐水性 8 可加入到建筑涂料和水泥浆中使用 聚醋酸乙烯酯类胶粘剂的品种 特点如表14 3 表14 3聚醋酸乙烯酯类胶粘剂品种及特点 合成橡胶胶粘剂也称氯丁橡胶胶粘剂 简称氯丁胶 是以氯丁橡胶为基料 另加入其他树脂 增稠剂 填料等配制而成 这类胶粘剂的主要优点是 1 主体材料本身具有弹性高 柔性好的特点 2 固化速度快 粘合后内聚力迅速提高 初粘力高 14 3 3合成橡胶胶粘剂 3 氯丁胶由于极性强 对大多数材料都有良好的粘合力 4 具有较好的耐热性 耐燃性 耐油性 耐候性和耐溶剂性 5 为了进一步改善氯丁胶的粘附性和耐热性 常采用合成树脂对其进行改性 表14 4为几种氯丁胶品种 性能及厂家 表14 4氯丁胶品种 性能及生产厂家 这种胶的外观为无色透明胶体 是以聚乙烯醇与甲醛在酸性介质中进行缩合反应而得的一种透明水溶性胶体 1 特性无臭 无毒 不燃 粘度小 价格低廉 粘结性能好 其粘结强度 0 9MPa 2 用途主要用于墙布 墙纸与墙面的粘贴 室内涂料的胶料 外墙装饰的胶料及室内地面涂层胶料 14 3 4其它种类胶粘剂 14 3 4 1聚乙烯醇缩甲醛 107胶 由聚乙烯醇与甲醛