《胶黏剂的应用与发展》ppt课件.ppt

2020 3 27 1 四 胶粘剂 4 4热塑性高分子胶粘剂4 5热固性高分子胶粘剂4 6橡胶胶粘剂 2020 3 27 2 4 4热塑性高分子胶粘剂 一 热塑性高分子胶粘剂的特性和分类粘料 binder 线型聚合物 以溶液状 乳液状或熔融状进行粘接操作 使用方便 特点有柔韧性 耐冲击性优良 并具有良好的起始粘接力 能加热软化或熔融 冷却后变硬 存在着耐热性 耐溶剂性差 胶接强度相对较低 在常温应力下会有蠕变等缺点 通过自交联方法等来提高其性能 2020 3 27 3 热塑性高分子胶粘剂包括 聚乙烯及其共聚物聚醋酸乙烯及其共聚物聚丙烯酸酯类聚乙烯醇缩醛类聚氯乙烯和过氯乙烯热塑性聚酰胺聚酯聚氨酯热塑性弹性体其他如硝酸纤维素 聚乙烯基吡咯烷酮 沥青等 2020 3 27 4 主要用途对纸张 木材 皮革和纤维等低受力结构的粘接 其中热塑性聚酰胺 聚酯等也用于金属 金属与塑料 橡皮间的粘接 2020 3 27 5 热塑性高分子胶粘剂的形态 固体形 粒料 粉末 线绳状 胶膜 主要是热熔型胶粘剂 使用时需加热熔融粘接 溶液形将高分子化合物溶解于水或有机溶剂中 制成溶液形胶粘剂 胶液涂布后 待溶剂挥发后粘接或粘合后溶剂被粘接材料吸收挥发而形成牢固粘接 乳液形将高分子化合物分散于水乳液中 涂胶粘合 单体形系低分子化合物 经涂布粘接后 进行聚合而成高分子 形成牢固的粘接 2020 3 27 6 二 聚醋酸乙烯及其共聚物胶粘剂 聚醋酸乙烯是由醋酸乙烯酯采用过氧化物或偶氮二异丁腈作引发剂 通过本体 乳液或溶液聚合等方法制得 聚合度在500 1500 其反应式为 聚醋酸乙烯胶粘剂中大部分是乳液型 溶剂型占少量 2020 3 27 7 1 聚醋酸乙烯溶液胶粘剂 聚醋酸乙烯溶液胶粘剂可由醋酸乙烯单体在溶剂中进行溶液聚合直接制得 也可以将聚合度为500 1500的聚醋酸乙烯树脂溶解于丙酮 醋酸乙酯 甲苯或无水乙醇等溶剂中配制成胶液 聚醋酸乙烯溶液胶粘剂的特点是 对极性材料有较好的粘接性 胶层透明 价格低廉 缺点是耐热性较差 含易燃溶剂 用于粘接木材 织物 皮革 陶瓷 泡沫塑料等 2020 3 27 8 2 聚醋酸乙烯乳液胶粘剂 醋酸乙烯酯单体在水中经乳液聚合而成 常称白胶 是合成树脂乳液胶粘剂中生产最早 产量最大的品种 广泛用于纸加工品 无纺布 家具 静电植绒中的粘结 醋酸乙烯共聚乳液提高性能 2020 3 27 9 3 醋酸乙烯共聚物胶粘剂 改善聚醋酸乙烯胶粘剂的粘接性 柔韧性及耐水性等 常与烯类单体进行共聚 共聚物胶粘剂有乳液 溶液和固体 热溶胶 等形态 共聚胶粘剂有 醋酸乙烯酯 丙烯酸酯共聚乳液 醋酸乙烯酯 乙烯共聚乳液 醋酸乙烯酯 马来酸酐共聚乳液 醋酸乙烯酯 羟甲基丙烯酰胺共聚乳液 等 2020 3 27 10 三 丙烯酸树脂胶粘剂 丙烯酸树脂胶粘剂以丙烯酸乙酯 丁酯 异辛酯 软单体 作主体 常与甲基丙烯酸酯类 苯乙烯 丙烯腈或醋酸乙烯 硬单体 和 甲基 丙烯酸 甲基 丙烯酸缩水甘油酯 甲基 丙烯酸羟烷酯 羟甲基丙烯酰胺 官能单体 等共聚所制得 丙烯酸酯胶粘剂具有良好的耐水性 对疏水表面材料也有优良的粘接性 改变共聚组分可任意设计以制取柔软以至硬性的胶膜 也可设计加热交联型或自交联型胶粘剂 乳液聚合工艺的不同也可进行结构设计和性能调整 FOX方程 2020 3 27 11 乳液型 一般都为共聚乳液 用于无纺布 织物与织物 植绒 织物与聚氨酯泡沫材料 地毯被衬的粘接 建筑用密封剂以及建筑用防水涂料等 常采用N 羟甲基丙烯酰胺或甲基丙烯酸缩水甘油酯 GMA 进行共聚合成热固性丙烯酸酯乳液 用于纤维的粘结 与丙烯酸或甲基丙烯酸共聚合成高粘度丙烯酸酯胶粘剂 用于植绒加工或织物粘接 与醋酸乙烯的共聚物乳液 用于塑料薄膜与胶合板 铝箔与纸的粘接 丙烯酸酯形态 2020 3 27 12 溶液型 将聚甲基丙烯酸甲酯5份溶于氯仿95份中配成的溶液胶 可用于粘接有机玻璃 无溶剂型 有 氰基丙烯酸酯胶粘剂 厌氧胶粘剂和丙烯酸结构胶粘剂 丙烯酸酯形态 1949年Ardis等首次合成了 氰基丙烯酸酯 在微量阴离子条件下 能发生迅速聚合并产生黏接力 氰基丙烯酸酯类医用胶在医疗领域得到了广泛应用 但同时也存在着降解性能差 柔韧性不佳 黏合后开裂及安全性等问题 还有待进一步的研究和探讨 2020 3 27 13 四 聚乙烯醇和聚乙烯醇缩醛胶粘剂 1 聚乙烯醇胶粘剂聚乙烯醇是由聚醋酸乙烯在甲醇或乙醇溶液中 以氢氧化钠作催化剂 水解而得 2020 3 27 14 聚乙烯醇是白色粉末 对水的溶解度随树脂的水解程度而定 聚乙烯醇中羟基含量为5 时难溶于水 仅溶于有机溶剂中 羟基含量为20 时 则部分溶解于冷水中 聚乙烯醇水解度为86 90 易溶于水 水解度高达99 100 时 聚乙烯醇是高结晶的聚合物 制备胶粘剂的配制方法是将聚乙烯醇5 10份与水95 90份混合 在搅拌下加热到80 90 直至呈浅黄白色的透明液体即成 2020 3 27 15 特性与应用聚乙烯醇胶粘剂的粘接力良好 价格低廉 生成的胶膜强度高 但不能配成高含量胶粘剂 粘接速度较慢 聚乙烯醇水溶液胶粘剂适用于粘接纸张 织物和木材等 在糊精中掺加20 30 聚乙烯醇可提高粘接力和耐湿性 2020 3 27 16 2 聚乙烯醇缩醛胶粘剂聚乙烯醇缩醛是由聚乙烯醇在酸性催化剂存在下与不同醛类进行缩醛化反应而制得 2020 3 27 17 聚乙烯醇的水解程度 醛类的化学结构和缩醛化程度等影响聚乙烯醇缩醛的性质 一般地讲 所用醛类的碳链愈长 树脂的玻璃化温度降低 耐热性就低 但韧性和弹性提高 在有机溶剂中溶解度也相应增加 缩醛度为50 时可溶于水配制成水溶液胶粘剂 缩醛度很高时不溶于水而溶于有机溶剂中 聚乙烯醇缩甲醛能溶于乙醇和甲苯的混合溶剂中 缩丁醛能溶于乙醇中 2020 3 27 18 应用低缩醛度的聚乙烯醇缩甲醛在水中的溶解度很高 掺入水泥砂浆中能增进粘附力 并已成为建筑装修工程中的主要胶粘剂 聚乙烯醇缩丁醛有较好的韧性 耐光耐湿性优良 主要用于无机玻璃粘接 以制造常用的多层安全玻璃 高分子量的聚乙烯醇缩丁醛 缩醛度70 80 加入邻苯二甲酸酯及癸二酸酯增塑剂后 可制成无色透明的胶膜 太阳能电池组件 三明治式的层叠封装电路 聚乙烯醇缩醛树脂常用来改进热固性树脂的韧性及粘接性 2020 3 27 19 五 氯乙烯及其共聚树脂胶粘剂 聚氯乙烯是由氯乙烯单体经悬浮 乳液或溶液聚合制得 一般是白色的粉料 溶液聚合型为含有树脂40 50 无色透明粘稠的醋酸乙酯溶液 聚氯乙烯是结晶性树脂 粘接力较差 作为胶粘剂用受到了一定的限制 可通过共聚来提高胶接强度 1 聚氯乙烯胶粘剂通常将聚氯乙烯树脂溶解于四氢呋喃 环己酮和二氯甲烷等溶剂中配制成胶粘剂 主要用于聚氯乙烯板或薄膜的粘接 2020 3 27 20 2 过氯乙烯胶粘剂将聚氯乙烯树脂溶解于多氯烷烃中通氯气进行氯化为过氯乙烯树脂 溶解于二氯乙烷或丙酮溶剂中配成10 浓度的胶粘剂 具有较高的胶接强度且耐水 适用于硬质或软质聚氯乙烯与聚氯乙烯薄膜 板材的粘接 3 氯乙烯共聚树脂胶粘剂氯乙烯单体通过与其他单体共聚可提高对溶剂的溶解性和粘接作用 2020 3 27 21 作为胶粘剂用的聚氯乙烯共聚树脂主要有 氯乙烯 乙烯共聚树脂用于纤维素材料的粘接 b 氯乙烯 醋酸乙烯共聚树脂一般含醋酸乙烯在5 15 聚合度为500 1000 常配成浓度为10 20 的丁酮或四氢呋喃溶液作胶粘剂 适用于聚氯乙烯板材和管道的粘接 也可用于聚氯乙烯与钢板的热压粘接制成复合钢板 具有较高的剥离强度 但耐水性欠佳 氯乙烯 顺丁烯二酸共聚树脂顺丁烯二酸的含量在2 左右 溶于醋酸酯类溶剂中 用于塑料和金属的粘接 2020 3 27 22 六 聚氨酯胶粘剂 在主链上含有氨基甲酸酯基 NHCOO 的胶粘剂 简称聚氨酯胶粘剂 由于结构中含有极性基团 NCO 提高了对各种材料的粘接性 并具有很高的反应性 能常温固化 胶膜坚韧 耐冲性 挠曲性好 剥离强度高 有良好的耐超低温性 耐油和耐磨性等 但耐热性较差 它广泛地用于粘接金属 木材 塑料 皮革 陶瓷 玻璃等 还可作织物等的涂料 2020 3 27 23 1 聚氨酯的合成 聚氨酯是由多异氰酸脂与多元醇反应生成 后者常为聚酯或聚醚多元醇树脂 2020 3 27 24 2 分类 聚氨酯胶粘剂可分为 多异氰酸酯 预聚体类和封端型类 1 多异氰酸脂胶粘剂多异氰酸脂直接作为胶粘剂使用 有甲苯二异氰酸脂 六次甲基二异氰酸脂和常用的三苯基甲烷三异氰酸脂等 它能提高对橡胶的粘接性能 三苯基甲烷三异氰酸脂在使用时常配成浓度为20 的二氯乙烷溶液 2020 3 27 25 2 预聚体类聚氨酯胶粘剂 i 单组分型由异氰酸脂和两端含羟基的聚酯或聚醚二元醇以摩尔比2 1反应 得到端 NCO基的弹性体胶粘剂 在常温下 遇到空气中的潮气即产生固化 空气中的湿度对粘接速度和粘接性能有一定影响 湿度以40 90 之间为宜 外加入氯化铵 尿素或N 甲基吗啉等作催化剂 可室温固化 也可加温固化 ii 双组分型由聚酯树脂和聚酯改性二异氰酸酯组合而成 2020 3 27 26 3 端封型聚氨酯胶粘剂端封型聚氨酯系将端异氰酸酯基用苯酚或其他的羟基 如 醇类 二酮类 反应生成具有氨酯结构的生成物 暂时封闭活泼的异氰酸基 在水中稳定 即可解决在贮存中因吸收空气中水分而固化的缺点 可将它配制水溶液或乳液胶粘剂 粘接时可将温度升高至150 以上 则苯酚游离而起到粘接作用 2020 3 27 27 4 水性聚氨酯 2020 3 27 28 七 其他热塑性聚合物胶粘剂热熔胶粘剂 用于纺织品 纸板 皮革 塑料薄膜和金属等粘接 低分子量聚乙烯 尼龙6 66 610共聚树脂 尼龙12树脂 乙二醇与对苯二甲酸和癸二酸共缩聚的聚酯树脂 乙烯 丙烯酸乙酯共聚树脂聚氨酯树脂 2020 3 27 29 聚氨酯热熔胶反应性聚氨酯热熔胶 PUR 也称湿固化反应性热熔胶 是在抑止化学反应的条件下 加热熔融成流体后涂敷 两种被粘材料贴合后胶层凝聚起到粘接作用 之后借助于存在于空气中或者被粘体表面附着的湿气与之反应 扩链 生成具有高聚力的高分子聚合物 使粘合力 耐热性等显著提高 它既有热熔胶粘剂无溶剂 初粘性高 装配时定位迅速等特性 又有反应性胶粘剂的耐水 耐温 耐蠕变 耐湿和耐介质等性能 该类胶粘剂是以NCO端基预聚体作基料 配以与异氰酸酯基不反应的热塑性树脂和增粘树脂以及抗氧剂 催化剂 填料等添加剂 确保产物有较长的适用期和贮存期 2020 3 27 30 反应性聚氨酯热熔胶的主要特征1 无溶剂无需干燥 没有因溶剂存在的污染环境和中毒问题 粘接工艺简便 可采用滚筒涂敷或喷涂等施胶方法 适用于各种自动化装配线 2 可低温涂胶聚氨酯反应型热熔胶粘剂的熔融温度低于一般的热熔胶粘剂的使用温度 170 200oC 在100 150oC即可使用 节省能耗 减轻施胶装置的腐蚀性 特别适用于对热敏感材料 如塑料等 的粘接 3 操作性良好在短时间内即可将两被粘体固定 故可快速将装配件转入下道加工工序 提高工效 4 性能优良耐热 耐寒 耐水蒸气 耐化学品和耐溶剂性能优良 与原热熔胶粘剂相比 由于反应型热熔胶粘剂的交联结构使所列性能大幅度提高 2020 3 27 31 PUR的组成 聚氨酯预聚体由结晶速度快的聚氨酯预聚体制备的湿固化热熔胶具有较好的初粘强度和较短的冷固时间 高结晶度聚氨酯一般是由结晶性的聚酯二醇与异氰酸酯反应合成的 高结晶度聚酯二醇是由在主链上含偶数碳原子的二元酸与在主链上含偶数碳原子的二元醇缩聚制备的 聚醚 聚酯混合型预聚体 全聚醚型预聚体 不仅粘接强度高 而且能加快固化速度 还可克服由于结晶过快造成的内应力的影响 2020 3 27 32 热塑性树脂为缩短PUR的定位时间 改善其冷固时间 初粘力 柔韧性和成膜性能 胶中常加入热塑性树脂 如EVA 蜡可采用带有活性基团具有反应性的蜡 改善湿固化热熔胶熔融粘度 冷固时间被大大加快 明显提高初粘力 2020 3 27 33 增粘树脂一般为松香甘油酯 氢化松香酯 松香季戊四醇酯 歧化松香 聚合松香等松香 酯 树脂 聚 一甲基苯乙烯 聚苯乙烯 萜烯酚醛树脂等芳香族树脂及其混合物 石油树脂 氢化石油树脂 香豆酮 茚树脂等也可用于增粘树脂 这些增粘树脂与主粘预聚体的相容性较好 改善湿固化热熔胶的初粘性 降低粘度 有时还可以提高热熔胶的耐温性能 2020 3 27 34 其它添加剂赋予热熔胶一些特殊的功能 如填料 催化剂 偶联剂 触变剂 增粘剂 抗氧剂 防老剂 抗流挂剂 颜料 紫外线稳定剂等 2020 3 27 35 目前仍存在一些技术问题需要解决降低熔融温度和熔融粘度 提高初粘力 缩短定位时间 增强产品的柔韧性 耐热性和阻燃性等 这也是进一步的研究应该重视的地方 制备工艺和设备 涂胶设备等目前还相当缺乏和不完善 成本太高 限止了应用 2020 3 27 36 溶液胶粘剂 用于粘接同类材料 聚苯乙烯 聚甲基丙烯酸甲酯 有机玻璃 聚碳酸酯 尼龙和ABS树脂等 2020 3 27 37 4 5热固性高分子胶粘剂 热固性高分子胶粘剂具有分子量小 分子中含有反应性强的基团 通过加热 催化剂或两者结合下固化成为不溶不熔的物质 优点 胶液易扩散渗透 胶膜有良好的耐蠕变性 耐热性也较高 缺点 起始粘接力小 固化时需加压 固化中易产生体积收缩和内应力 使胶接强度下降 2020 3 27 38 一 氨基树脂胶粘剂 由尿素 三聚氰胺等氨基化合物与甲醛反应所生成的树脂的总称 在胶粘剂中占相当大的比例 广泛应用于木材 装饰板 织物及纸张等粘接 1 脲醛树脂胶粘剂由尿素与甲醛以摩尔比1 1 75 2 在碱性催化剂 氨类 存在下 经加热反应生成粘稠液体树脂 粘接时还需添加酸性固化剂 常用的是强酸的铵盐 如氯化铵 其用量为树脂重量的1 5 通常配成浓度10 20 的水溶液使用 2020 3 27 39 脲醛树脂合成反应式如下 2020 3 27 40 脲醛胶粘剂的特点无色 耐光性好 毒性较小 可室温或加热固化 工艺性良好 价格便宜 缺点是耐水性差 性脆 强度低于酚醛树脂胶粘剂 通常添加三聚氰胺或酚醛树脂等以改善其耐水性 加入聚乙烯醇等作增粘剂以提高起始粘接力 为了防止固化过程中逸出刺激性甲醛气体 使用时可在树脂中预先加入少量尿素或对甲苯磺酰胺 脲醛胶粘剂制备脲醛树脂 100克和氯化铵水溶液 20 1 5克 温度高时氯化铵用量可少加 气温低宜多加 用途粘接竹木和制造胶合板 碎木板等 2020 3 27 41 2 三聚氰胺树脂胶粘剂 将三聚氰胺和甲醛以1 3摩尔比 在中性或弱碱性条件下 于80 反应生成均匀的无色透明粘稠液体 粘接时需加固化剂氯化铵 由于室温固化极慢 一般需采取加热加压固化 特点该胶粘剂的耐水性 耐热性及耐老化性均比脲醛树脂胶粘剂优良 粘接力也高 但价格较贵 可在合成中加入尿素进行共缩聚 应用用于制造装饰板 压层板 特别是耐水胶合板以及木质家具等 2020 3 27 42 三聚氰胺树脂的合成反应如下 2020 3 27 43 二 酚醛树脂胶粘剂 酚醛树脂胶粘剂有良好的耐热 耐介质等性能 需加温加压固化 固化后胶层性脆 未改性的酚醛树脂胶粘剂主要用于粘接木材 泡沫塑料和其他多孔性材料 也可用以制造胶合板 2020 3 27 44 地板 天花板 内壁板 行李舱板 客舱的装饰材料中的80 90 复合材料是阻燃玻纤 酚醛层压板 2020 3 27 45 酚醛树脂的合成 酚醛树脂由酚类和醛类缩聚而成 随着酚和醛的种类及催化剂的不同 其反应生成物也不同 在酸性催化剂存在下 两者反复产生加成和缩合反应 但缩合反应速度大于加成反应速度主要生成线型酚醛树脂 在碱性催化剂存在下 则主要是加成反应 生成的是可溶性酚醛树脂 2020 3 27 46 酚和醛反应如下 2020 3 27 47 1 可溶性 体型 酚醛树脂胶粘剂 resol 由苯酚与甲醛以摩尔比1 1 3 在碱性催化剂存在下进行加成反应 生成含羟甲基苯酚的低聚物 常配成固含量50 60 的乙醇溶液供使用 2020 3 27 48 酸固化型在胶液100份中加入对甲苯磺酸 或石油磺酸 苯磺酰氯 5 10份 混和均匀后 室温可固化 用于木材的粘接 加热固化型将胶液涂布于被粘材料 待溶剂挥发后粘合 在130 150 加热固化0 5 1小时即成 用于金属 砂布等粘接 贮藏胶粘剂的pH会下降 由12 13降至11 9 5 造成贮藏不稳定性 可加入二氧化锰提高贮藏稳定性 2020 3 27 49 2 线型酚醛树脂胶粘剂 novolac 苯酚和甲醛以摩尔比1 0 6 1 在酸性催化剂存在下缩聚生成可溶可熔性酚醛树脂 粘接时加入约10 六次甲基四胺 乌洛托品 在160 固化交联成不溶不熔的胶层 用于木材 层压材料 制动闸瓦 砂轮 灯泡泡头 硬质纤维板及固体电阻等粘接 还可用作丁腈橡胶的交联剂 2020 3 27 50 线型酚醛树脂胶粘剂反应如下 2020 3 27 51 三 间苯二酚 甲醛树脂胶粘剂 间苯二酚和甲醛以摩尔比1 0 6 0 7 在酸或碱性催化剂存在下进行反应 若不用催化剂 则需在100 150 反应 反应结束后冷却 用乙醇稀释成65 的胶液 反应式如下 2020 3 27 52 胶液呈水溶性 游离甲醛和pH值对胶液能否凝胶有很大影响 以pH3 4时最稳定 pH6 10时凝胶最快 粘接时需补加多聚甲醛 补加的量是使总甲醛含量与间苯二酚的摩尔比为1 2 1 加入后室温能迅速固化 具有优良的耐候性 耐热性和耐水性 室温能固化 但价格较高 用于制造高级胶合板 粘接金属 木材 纤维 皮革 橡胶及其它无机材料等 室温贮存期约半年 2020 3 27 53 四 二甲苯 甲醛树脂胶粘剂 二甲苯 甲醛树脂包括间二甲苯 甲醛树脂和它与第三组分的后缩合改性产物 常用来掺混线型酚醛树脂 环氧树脂 聚氨酯树脂等 既可降低成本 又可提高粘接性 耐水性和耐药品性 用于钢材 制动闸瓦和砂轮等粘接 2020 3 27 54 1 间二甲苯 甲醛树脂 由间二甲苯与甲醛在无机酸催化剂存在下进行反应 制得分子量为300 600 酸值 0 4 粘度4 000 150 000厘泊的淡黄色粘稠液体 它可与多种溶剂 树脂相容 粘接时用六次甲基四胺固化 间二甲苯 甲醛树脂有良好的相容性 常与热塑性树脂 热固性树脂或橡胶等掺混以提高它们的胶接强度和工艺性 并改善了耐水 耐药品及电绝缘性等 2020 3 27 55 间二甲苯 甲醛树脂合成反应如下 2020 3 27 56 2 间二甲苯 甲醛树脂的后缩合树脂 将间二甲苯 甲醛树脂与含有活泼氢的苯酚 线型酚醛树脂 三聚氰胺等化合物进行后缩合反应生成的热固性树脂 用于改性丁腈橡胶 氯丁橡胶及其它树脂 可增加它们的粘接力 提高耐热性 耐碱性等 用于金属 塑料地板和胶合板等粘接 2020 3 27 57 五 呋喃树脂胶粘剂 在树脂组成中含有呋喃环者统称为呋喃树脂 它包括糠醛 呋喃甲醛 糠醛 酚醛 糠醇 呋喃甲醇 糠醛 糠醇及糠酮树脂等 其中应用较广的为糠醇树脂 2020 3 27 58 呋喃树脂具有优秀的耐化学药品性 在50 下对35 盐酸 40 硫酸和10 盐水浸泡72小时性能无变化 常温下在20 氨水中浸泡72小时也不受影响 有较高的耐热性 但脆性较大 常同其他热塑性和热固性高分子掺用 以提高胶粘剂的耐腐蚀性 粘接时胶粘剂中需加入酸类固化剂 常用的有对甲苯磺酸 苯磺酰氯和盐酸等 用量为树脂的3 10 适用期随着固化剂用量增多而缩短 可由几天缩短至几小时 呋喃树脂具有水溶性 贮存中能自行氧化生成不溶于水的产物 色泽变得深褐色 2020 3 27 59 六 环氧树脂胶粘剂 环氧树脂胶粘剂对各种金属和大部分非金属材料都具有良好的粘接性能 广泛用于飞机 导弹 汽车 建筑 电子电器和木材加工等工业部门 环氧树脂胶粘剂具有工艺性能好 胶接强度高 收缩率小 耐介质性能优良 电绝缘性能良好等优点 但耐冲击性能较差 常用增韧剂加以改性 环氧树脂胶粘剂主要由环氧树脂和固化剂两大组分组成 为改善某些性能 满足不同用途 还可加入增韧剂 稀释剂 填料等 2020 3 27 60 1 环氧树脂用作胶粘剂的环氧树脂主要为双酚A缩水甘油醚型 它是由双酚A和环氧氯丙烷在碱的作用下生成的 其反应式如下 n 0 19 平均分子量为300 7000 2020 3 27 61 表4 1国产双酚A型环氧树脂牌号及规格 双酚A型环氧树脂的分子量小于700 软化点低于50 的称为低分子量环氧树脂 一般常用作配制环氧树脂胶粘剂 2020 3 27 62 2 固化剂 热塑性线型结构的环氧树脂化合物 不能直接做胶粘剂用 必须加入固化剂并在一定条件下进行固化交联反应 生成不熔不溶的体型网状结构后 才有实际使用价值 固化剂种类 1 脂肪胺乙二胺 二乙撑三胺 三乙撑四胺 苯二甲胺 2 芳香胺间苯二胺 二氨基二苯基甲烷 MDA DDM 二氨基二苯基砜 DDS 3 改性胺 咪唑 各种酸酐和线型低分子量聚酰胺等 胺类固化剂的使用最广泛 2020 3 27 63 不同的固化剂可得到不同性能的环氧胶粘剂 固化剂用量对胶粘剂的性能也有很大影响脂肪胺一般为6 18 芳香胺一般为15 40 改性胺一般为20 35 咪唑一般为3 10 低分子量聚酰胺一般为40 100 30 130 潜伏类固化剂一般为1 30 胺类固化剂如用量过多 使游离的低分子胺残存在胶层中 影响胶接强度和耐热性 尤其使耐水性大大下降 用量过少影响交联密度 也会降低胶粘剂的物理机械性能 2020 3 27 64 3 增韧剂 加入增韧剂改善环氧树脂胶粘剂的脆性 提高抗冲性能和剥离强度 但增韧剂的加入会降低胶层的耐热性和介质性能 增韧剂有活性和非活性两大类 1 非活性增韧剂不参与固化反应 只是游离状态存在于固化的胶层中 小分子有从胶层中迁移出来的倾向 一般用量为环氧树脂的10 20 常用的有邻苯二甲酸二丁酯 邻苯二甲酸二辛酯 亚磷酸三苯酯 2 活性增韧剂参与固化反应 增韧效果比非活性的显著 用量也可大些 如低分子聚硫 液体丁腈 液体羧基丁腈等橡胶 聚氨酯及低分子聚酰胺等树脂常用作环氧树脂增韧剂 且不易迁移 2020 3 27 65 4 稀释剂 稀释剂可降低胶粘剂的粘度 改善工艺性 增加其对被粘物的浸润性 提高胶接强度 增加填料用量 延长胶粘剂的适用期 稀释剂也分为活性和非活性两大类 1 非活性稀释剂有丙酮 甲苯 乙酸乙酯等溶剂 不参与固化反应 在胶粘剂固化过程中部分逸出 部分残留在胶层中 严重影响胶粘剂的性能 一般很少采用 2 活性稀释剂一般是含有一个或二个环氧基的低分子化合物 参与固化反应 用量一般不超过环氧树脂的20 常用的有环氧丙烷丁基醚 501 环氧丙烷苯基醚 690 二缩水甘油醚 600 乙二醇二缩水甘油醚 669 甘油环氧树脂 662 等 2020 3 27 66 5 填料 填料不仅可以降低成本 还可以改善胶粘剂的许多性能 如延长适用期 降低热膨胀吸收和收缩率 提高胶接强度 硬度 耐热和耐磨性 同时还可增加胶的粘稠度 改善淌胶性能 表4 2常用填料种类 用量及其作用 2020 3 27 67 6 环氧树脂胶粘剂品种分类 环氧树脂胶粘剂品种分类 i 按胶接接头受力情况 结构胶和非结构胶 ii 按胶粘剂组成 单组分胶粘剂和双 或多 组分胶粘剂 iii 按胶接工艺 室温固化 低温固化和加热固化型胶粘剂 iv 按用途 导电胶 胶接点焊胶 耐低温胶 耐高温胶以及水下固化胶等 2020 3 27 68 胶粘剂品种常以组分 胶接工艺和用途相结合来区分 i 室温固化环氧树脂胶粘剂由环氧树脂和固化剂组成的双组分胶粘剂 胶接时将树脂和固化剂按规定比例混匀后使用 常用的固化剂是胺类 聚硫橡胶 三氟化硼络合物或硫醇化合物等 ii 加热固化环氧树脂胶粘剂从加热温度可分为中温固化型 80 120 和高温固化型 加热在150 以上 从组分来分又有双组分和单组分胶粘剂 2020 3 27 69 使用工艺 i 被粘物的表面处理在粘接前被粘物需先用机械方法或溶剂除去表面的锈和油污 必要时用化学处理法及阳极化法处理 均需经干燥后涂胶 ii 胶液的配制为便利使用 市场上供应的配套胶粘剂 用户可按规定进行配制 也可自行配制 配制混匀后的胶粘剂须在一定时间的适用期内使用 iii 胶接工艺将配制好的胶粘剂涂布于经预先表面处理过的被粘物上 合拢 按规定条件 如压力 温度和时间等 进行固化 最后待物件冷却至常温即成 2020 3 27 70 室温固化型 i 配方1E 51环氧树脂 100 重量份 650聚酰胺 100 填料 石英粉 氧化铝粉 石棉粉 还原铁粉等 按需要可加入适用量 粘结工艺 室温24小时固化 若加热固化 时间可缩短 100 仅2小时 ii 配方2E 51环氧树脂 100 重量份 二乙撑三胺 11 邻苯二甲酸二丁酯 15 填料 适量 室温固化3天后可达较高胶接强度 2020 3 27 71 7 用途 环氧树脂粘接范围广 环氧树脂胶粘剂常用来粘接钢 铝 铜等金属材料 也用于粘接陶瓷 玻璃 硬塑料 木材 混凝土和石块等非金属材料 也可用于金属和非金属材料相互粘接 2020 3 27 72 集成电路的塑封集成电路的封装是为集成电路芯片提供环境保护 使其免受或少受外界环境的影响 获得一个可以承受的工作环境 使集成电路能稳定 可靠地工作 塑封集成电路的塑封体可从环境中吸收或吸附水气 特别是当集成电路处于潮湿环境时 可吸收或吸附较多的水气 且在塑封体表面形成一层水膜 若集成电路的塑封体与引线框架粘附不好 尤其是塑封体抗湿性不好 水气会沿着这些缺陷进人塑封体内部 甚至到达芯片表面 腐蚀芯片的铝金属化层 导致集成电路失效 传统的电子封装材料质脆 当潮气进入塑封体时会引起塑封体开裂 影响电子产品的寿命 2020 3 27 73 环氧树脂塑封料 EMC 一种重要的集成电路封装材料 标准EMC主要由环氧树脂 填料 固化剂 固化促进剂 阻燃剂以及其它添加剂等组分组成 近年来 随着先进微电子封装技术对于封装材料性能要求的不断提高以及全球范围内环境保护呼声的日益高涨 传统的EMC面临着阻燃 无铅焊料和封装工艺3方面的巨大挑战 作为一类高性能EMC 无卤阻燃EMC的阻燃效果主要取决于所使用环氧树脂以及固化剂的阻燃性质 2020 3 27 74 苯酚 芳烷基型环氧树脂是近年来发展最为迅速的阻燃性环氧树脂之一 苯酚 亚联苯基型环氧树脂 环氧树脂1 2020 3 27 75 苯酚 对二甲苯型环氧树脂 环氧树脂2 2020 3 27 76 高耐热性 低吸潮性 低应力环氧树脂 联苯型环氧树脂 环氧树脂3 2020 3 27 77 双环戊二烯型环氧树脂 环氧树脂4 2020 3 27 78 传统通用型环氧树脂 邻甲酚醛型环氧树脂 环氧树脂5 2020 3 27 79 双酚A型环氧树脂 环氧树脂6 2020 3 27 80 固化剂苯酚 芳烷基型环氧树脂固化剂 高性能固化剂 苯酚 亚联苯基树脂 固化剂1 2020 3 27 81 苯酚 对二甲苯型树脂 固化剂2 2020 3 27 82 双环戊二烯型苯酚树脂 固化剂3 2020 3 27 83 苯酚 酚醛型树脂 固化剂4 典型固化剂 2020 3 27 84 通用固化剂双氰胺 2020 3 27 85 8 进展 环氧树脂 ER 胶粘剂具有粘接强度高 内聚强度大 收缩性低 蠕变小和与被粘材料相容性好等优点 但普通ER的固化物脆性大 耐湿热性差 尤其是耐热性不高 改善韧性 改善耐湿性 改善耐热性 室温固化耐高温 冷固化 低温固化 150 2020 3 27 86 绿色环氧树脂完全基于植物油的环氧树脂 原料 环氧氯丙烷 助剂 固化剂 等 2020 3 27 87 七 不饱和聚酯胶粘剂 在聚酯的主链上含有不饱和键者称之不饱和聚酯 它由饱和二元酸和不饱和二元酸的混合酸与二元醇在200 左右反应6 30小时缩聚到酸值为15 40 分子量较低的醇酸树脂而终止反应 将它溶于不饱和单体如 苯乙烯 中 得到粘稠的液体树脂 经交联固化后成为体型结构的热固性树脂 2020 3 27 88 不饱和聚酯和制备合成反应式如下 HO R1 OH HOOC R2 COOH H OR1 COO R2 CO n OH式中 R1为 CH2 CH2 CH2 CH2 O CH2 CH2 等 R2为 CH CH C6H4 COOH 2等 常用的饱和二元酸有 己二酸 间 或对 苯二甲酸 苯酐 四氯苯酐等 不饱和二元酸有 马来酸酐 富马酸 反丁烯二酸 等 二元醇有 乙二醇 丙三醇 多缩乙二醇等 醇酸树脂除溶于苯乙烯外 也可溶于三聚氰酸三烯丙酯以提高耐热性 甲基丙烯酸甲酯以提高耐候性 2020 3 27 89 固化加入过氧化物作引发剂进行常温及加温固化 配合金属皂 胺类化合物促进剂后 可在低温快速固化 常温固化型有过氧化甲乙酮与环烷酸钴 用量分别为0 5 2 与0 5 4 加热固化型采用过氧化苯甲酰为引发剂 与80 120 加热3 20分钟进行固化 2020 3 27 90 不饱和聚酯胶粘剂特点具有粘度小 常温能固化 使用方便 耐酸 耐碱性较好 有一定强度 价格低廉 缺点是收缩性大 有脆性 可通过加玻璃布或加入填料及热塑性高分子来增韧 用途用作制造玻璃钢的胶粘剂 也可用于粘接玻璃钢 金属 混凝土和陶瓷等 2020 3 27 91 八 热固性丙烯酸树脂胶粘剂 热固性丙烯酸树脂是含活性基团 如 环氧基 羟基 酰胺基等 的丙烯酸单体与丙烯酸或及其酯类通过共聚反应制得 它具有耐热 耐洗涤和耐化学药品性 应用于无纺布 适用于作为织物所需的柔软性 耐候性 耐熨烫性 耐洗涤性 耐化学药品性及手感型号的胶 2020 3 27 92 1 丙烯酸环氧酯甲基丙烯酸缩水甘油酯与丙烯酸酯单体共聚生成丙烯酸共聚树脂 可用含活泼氢的化合物如 胺 羧酸 酰胺 N 羟甲基烷基醚等进行固化反应 有良好的粘结性和耐药品性 可用作无纺布的胶粘剂 2 丙烯酸羟酯 甲基 丙烯酸 羟乙 丙 酯 羟乙基乙烯基醚等丙烯酸羟酯共聚树脂与羟基反应的交联剂加热固化 作无纺布的胶粘剂 2020 3 27 93 3 丙烯酰胺丙烯酰胺单体的均聚或共聚物在醇中与甲醛反应生成酸酰胺的羟甲基醚 羟甲基聚丙烯酰胺的乳液或水性聚合物用作织物整理剂 无纺布的胶粘剂 4 含双不饱和基团的丙烯酸酯在同一单体中具有二个不同官能团的不饱和双键 如 甲基丙烯酸 乙烯基氧乙酯在选择性阳离子催化剂存在下 使一种双键先聚合而成线型聚合物 粘接时 再用游离基引发剂 在较低温度下生成网状不溶物 此种胶粘剂可用于无纺布的粘接 2020 3 27 94 九 复合型热固性树脂胶粘剂 热固性树脂胶粘剂具有良好的耐热性 耐溶剂性和高的粘接力 但起始粘接性差 耐冲击和弯曲性也差 同时粘接中需加压进行固化 热塑性树脂胶粘剂和橡胶胶粘剂的性能则恰恰相反 为了改善各方的缺点 可采用取长补短的措施 使胶粘剂的综合性能提高 这种相互配合的胶粘剂称为复合型胶粘剂 2020 3 27 95 典型的配合 复合型胶粘剂如下 脲醛树脂与聚乙烯醇 聚醋酸乙烯 三聚氰胺树脂 淀粉 丙烯酸树脂 酚醛树脂与聚乙烯醇 聚醋酸乙烯 聚乙烯醇缩甲醛 聚乙烯醇缩丁醛 丁睛橡胶 氯丁橡胶 尼龙 三聚氰胺树脂 环氧树脂 二甲苯树脂等 间苯二酚树脂与天然胶乳 聚醋酸乙烯 聚乙烯醇 酚醛树脂 脲醛树脂 三聚氰胺树脂与聚醋酸乙烯 醇酸树脂 环氧树脂 丙烯酸酯树脂 胶乳 环氧树脂与尼龙 聚酰胺 丙烯酸酯树脂 酚醛树脂 丁睛橡胶 聚异氰酸酯 聚硫橡胶 有机硅橡胶 氨基树脂 聚异氰酸酯与环氧树脂 酚醛树脂 天然橡胶 氯丁橡胶 聚酯 聚乙烯醇 聚丙烯酸酯 2020 3 27 96 4 6橡胶胶粘剂 橡胶胶粘剂是一类以氯丁 丁腈 丁基硅橡胶 聚硫等合成橡胶或天然橡胶为主体材料配制成的胶粘剂 它具有优良的弹性 适于柔软的或热膨胀系数相差悬殊的材料 如橡胶与橡胶 橡胶与金属 塑料 织物 皮革 木材等材料之间的粘接 在飞机制造 汽车制造 建筑 轻工 橡胶制品加工等部门中有着广泛的应用 合成橡胶工业手册 和 橡胶工业手册 中各类橡胶的介绍 2020 3 27 97 橡胶胶粘剂的种类 结构型胶粘剂有溶剂胶液型和胶膜胶带型 多为复合体系 除聚氨酯胶外 如橡胶 酚醛胶粘剂 橡胶 环氧胶粘剂等 在这类胶中配合树脂的比例都较大 一般在50 80 非结构型胶粘剂有溶剂型 硫化和不硫化 压敏胶膜胶带型 水乳胶液型 硫化和不硫化 非结构型胶粘剂多为单用橡胶体系 若是复合体系也是配合剂树脂的用量比较小 2020 3 27 98 表4 3各种橡胶胶粘剂的性能比较 2020 3 27 99 一 氯丁橡胶胶粘剂 氯丁橡胶由氯代丁二烯 2 氯 1 3 丁二烯 经乳液聚合 氯丁橡胶聚合物分子链中1 4 反式结构占80 以上 结构比较规整 分子链上又有极性较大的氯原子存在 故结晶性较高 在 35 32 之间放置皆能结晶 以0 为最快 这些特性使氯丁橡胶在室温下即使不硫化也具有较高的内聚强度和较好的粘附性能 非常适宜作胶粘剂用 又称 万能胶 2020 3 27 100 1931年由美国杜邦公司发明 商品名为 Duprene 后又改为 Neoprene 德国Bayer公司为 Bayprene 氯丁橡胶胶粘剂主要是溶剂型和胶乳型两大类 又可分为室温硫化和加热硫化 氯丁橡胶胶粘剂有良好的耐臭氧 耐水 耐化学试剂 耐油和耐老化等性能 缺点是贮存稳定性较差以及耐寒性不够好 氯丁胶粘剂应用已广泛地应用于制鞋 汽车制造 飞机制造 建筑 造船 电子及轻工等工业部门 2020 3 27 101 1 胶粘剂的基本配方和组分的功能 表4 4氯丁胶粘剂的基本配方 2020 3 27 102 1 氯丁橡胶国产LDJ 240 即66 1型 相当于美国AC型 结晶速度快 门尼粘度为75 90 2 氧化镁缓慢的硫化剂 具有吸收氯丁橡胶老化过程中分解出来的微量氯化氢 采用轻质氧化镁为好 3 氧化锌缓慢的硫化剂 常采用橡胶所用的3号氧化锌 4 填料具有补强和调节粘度作用 并可降低成本 常采用碳酸钙 陶土 炭黑 2020 3 27 103 5 防老剂为防止橡胶本身老化以及制成胶液后产生老化 采用防老剂D 防老剂A 防止污染可加入防老剂2246 6 促进剂为促使室温硫化加快 一般添加促进剂NA 22 促进剂C 二苯基硫脲 氧化铝 其中以促进剂C效果最好 能使溶液稳定性良好 常采取双组分形式 使用前先混合 7 交联剂常采用异氰酸酯 20 三苯基甲烷三异氰酸酯的二氯甲烷溶液 可以提高耐热性 提高与金属的结合力 形成牢固的化学键 其缺点是易和水反应 使胶液成凝胶 用量为10 15 2020 3 27 104 8 增粘剂提高粘着性和耐热性的最有效的方法 并能消除胶液的触变性 延长粘着保持时间 常用叔丁基苯酚树脂45重量份 氧化镁4重量份和水1重量份于甲苯溶液中 在室温反应16 24小时制得预反应树脂作增粘剂 9 溶剂氯丁橡胶易溶于甲苯 氯烃和丁酮等溶剂中 但不溶于脂肪烃 乙醇和丙酮 在醋酸乙酯等某些酯类溶剂中溶解度较小 采用混合溶剂可提高溶解度 对结晶型氯丁橡胶以甲苯作溶剂是最理想的 溶剂用量为配成固含量20 30 2020 3 27 105 2 制备方法将氯丁橡胶先在炼胶机上塑炼 按配方顺序加入配合剂 将混炼后的胶料切碎投入预先按比例配好的溶剂中 搅拌溶解即成 若加入树脂组分 需将树脂另行溶解 然后混入橡胶溶液中进行搅拌配制成胶粘剂 胶粘剂放在室内干燥 阴凉的地方贮存期在6个月以内 3 使用工艺及性能双组分胶粘剂 将两者按比例搅拌均匀 涂胶两次 每次晾放15 20分钟 视溶剂挥发程度后贴合 在接触压力下室温放置至规定时间即成 单组分胶粘剂 直接进行涂胶两次 晾干压合 2020 3 27 106 4 氯丁胶粘剂的发展单组分氯丁橡胶胶粘剂已经发展成为橡胶胶粘剂的主要品种 它是通过添加预反应树脂而成 预反应树脂的熔点可高达250 可以进一步提高胶粘剂的耐热性 还具抗相分离能力 增加胶液的贮存稳定性 甲基丙烯酸甲酯接枝氯丁橡胶并加入非污染的防老剂制成的氯丁橡胶胶粘剂 粘接力提高 特别适宜对聚氯乙烯的粘接 国内外都以此胶粘剂作为冷粘鞋的最理想胶液 水基型氯丁橡胶胶粘剂 以水代溶剂 减少污染 但技术难度大 2020 3 27 107 二 丁腈橡胶胶粘剂 丁腈橡胶是由丁二烯与丙烯腈经乳液共聚制得 丁腈橡胶具有优良的耐油性 良好的耐热性和贮存稳定性以及对极性表面很好的粘附性 可用作胶粘剂 它分溶剂型和乳胶型两类 主要用于耐油产品中橡胶与橡胶 橡胶与金属 织物等的胶接 另外常用来改性酚醛 环氧等树脂以制得性能很好的结构胶粘剂 2020 3 27 108 1 胶粘剂的基本配方和组分的功能 表4 5丁腈橡胶胶粘剂配方示例 重量份 促进剂M的化学名称为硫醇基苯基噻唑 2020 3 27 109 1 丁腈橡胶根据丙烯腈的含量不同 产品有丁腈 18 丁腈 26和丁腈 40橡胶 2 树脂丁腈橡胶极性高 粘接力大 但结晶性差 内聚力弱 通常与相容性优良的树脂并用 硫化后就可以提高胶接强度 常用的树脂有环氧 酚醛等 用量在30 100份之间 3 填料可提高胶粘剂的性能 降低成本 也可用作颜料 如黑色填料 炭黑 白色填料 氧化锌 二氧化钛等 2020 3 27 110 4 防老剂可防止胶粘剂由于空气中氧 紫外线和热作用的老化 一般采用没食子酸丙酯作防老剂 5 硫化剂及促进剂提高胶粘剂的耐热等性能 可采用硫化剂使橡胶分子产生交联 硫化 的方法 为了加速硫化的速度 通常并用硫化促进剂 常用的硫化剂有硫磺 秋兰姆二硫化物 有机过氧化物 二异丙苯过氧化物 促进剂常采用DM 二硫化二苯基噻唑 若使用超促进剂MC 环己烷和二硫化碳的反应物 PX 乙基苯基二硫化代氨基甲酸锌 等可制得在室温下硫化的双组分耐油丁腈橡胶胶粘剂 2020 3 27 111 6 溶剂选择时需要考虑溶解性 相容性 干燥速度和溶剂毒性等因素 常用的溶剂有丙酮 甲乙酮 甲基异丙酮 醋酸乙酯 醋酸丁酯和氯苯 2 制备方法先将丁腈橡胶用小滚距进行塑炼 然后将配合剂按次序加入进行混炼 待混合均匀 再经小滚距后出片待用 将混炼好的胶片切碎 放入按配比量的溶剂 搅拌溶解 配制成不挥发分为15 30 的胶液 2020 3 27 112 3 使用工艺将胶液涂布于未硫化的橡胶制品上 晾干并粘合后与制品一起加热加压硫化 硫化温度一般在80 150 之间 4 发展方向丁腈的聚合中还可采用甲基丙烯腈 乙基丙烯腈等代替丙烯腈与丁二烯共聚 这些共聚物用来制造胶粘剂时 其性能较好 丁腈胶中除丁二烯与丙烯腈两种主要单体外 还可以加入其他单体改性 如丙烯酸乙酯 甲基丙烯酸甲酯 苯乙烯 丙烯酸 甲基丙烯酸等 丁腈橡胶胶乳中掺入松香 酚醛树脂等制成的丁腈胶乳胶粘剂可以胶接合成纤维或天然纤维与皮革等 2020 3 27 113 三 改性天然橡胶胶粘剂 天然橡胶是由橡胶树流出来的胶乳 经凝固而成 其主要成分是异戊二烯 即2 甲基丁二烯 它具有良好的粘着性 迄今仍作胶粘剂使用 天然橡胶 天然烟胶片 硫化剂 促进剂 防老剂制得各种胶液 胶乳 压敏胶等 广泛用于橡胶 织物 皮革 纸张等材料的胶接 将天然橡胶进行化学改性 可增加分子的极性 改善天然橡胶胶粘剂的胶接性能 2020 3 27 114 1 氯化橡胶胶粘剂 在天然橡胶的四氯化碳溶液中通入氯气 使其发生双键的加成作用以及部分碳氢链的取代作用 可制得白色粉末状的氯化橡胶 2020 3 27 115 氯化橡胶具有优良的耐化学腐蚀性 良好的粘附性和贮存稳定性 含氯量约为60 的氯化橡胶溶于芳烃和氯烃等有机溶剂后即可用非极性橡胶和金属材料胶接的胶粘剂 其胶膜耐酸 碱和海水 但不耐芳烃和油类 氯化橡胶中加入树脂 改性剂和增塑剂可提高粘结性能和扩大使用范围 用酚醛树脂 醇酸树脂 氯化聚烯烃 芳香族亚硝基化合物及邻苯二甲酸二丁酯等改性 可显著地提高氯化橡胶胶粘剂的粘附性能 并能用于非极性橡胶与金属的胶接 2020 3 27 116 氯化橡胶除单独用作胶粘剂外 还大量用来改性氯丁和丁腈橡胶胶粘剂 可提高胶接强度 高温蠕变及其他性能例如 随着氯化橡胶用量增加 氯丁橡胶胶粘剂的胶膜内聚力显著提高 粘结性能增大 对硬聚氯乙烯的粘接力 比未改性氯丁橡胶胶粘剂增加近10倍 2020 3 27 117 2 天甲橡胶胶粘剂 天甲橡胶是一种用聚甲基丙烯酸甲酯接枝到天然橡胶分子而改性的天然橡胶 它的分子链上既有极性的聚甲基丙烯酸甲酯 又有非极性橡胶烃 因此 适用于胶接不同表面性质的物体 天甲橡胶胶粘剂有溶剂型和胶乳型两类天甲胶乳中含甲基丙烯酸甲酯30 45 天甲橡胶胶粘剂应用用于天然橡胶或合成橡胶与皮革 聚氯乙烯 织物和金属的粘合 也可用于聚丙烯的粘合 最主要是用于制鞋和轮胎方面 2020 3 27 118 粘接工艺在未硫化胶与聚氯乙烯表面各涂天甲橡胶胶液 使之充分晾干 然后放入模型加压硫化 最适宜硫化温度120 130 硫化时间对粘结力影响不大 2020 3 27 119 四 氯磺化聚乙烯胶粘剂 氯磺化聚乙烯是由高压聚乙烯的四氯化碳溶液通过以二氧化硫和氯气反应而制得 由于引入了活性氯磺酰基 也改善了聚乙烯的极性状况 使聚合物对极性和非极性材料都有良好的粘接力 氯磺化聚乙烯是一种白色疏松状物质 平均分质量为2万 分子中含1 3 1 7 硫和35 38 的氯 以37 为最佳 结构式为 2020 3 27 120 由于氯磺化聚乙烯分子中无双键 它的硫化产品耐臭氧 耐氧 耐热老化性和抗氧化剂性等方面都比不饱和橡胶好 它的脆性温度可达 62 耐热老化性能超过用酚醛树脂硫化的丁基胶而仅次于硅橡胶和氟橡胶 耐臭氧性能超过丁基胶 与聚丙烯酸酯 氟橡胶及硅橡胶等接近 耐水性也较好 在沸水中长时间放置而性能无变化 介电性和耐油性优良 并能耐稀硫酸和稀氢氧化钠溶液 适用于除硅 氟橡胶外的几乎所有的天然橡胶和合成橡胶的粘接以及这些橡胶与金属的粘接 特性 2020 3 27 121 1 胶粘剂配方及组分的功能 表4 6氯磺化聚乙烯胶粘剂配方 2020 3 27 122 1 氯磺化聚乙烯分子中的氯磺酰基可与金属氧化物 胺类等起反应而进行固化交联 活性氯原子可与胺类 硫醇类等起反应而放出氯化氢 并形成交联键 2 固化剂目前研究较多的有二大类 一类是多价金属氧化物 有氧化铅 氧化锌 氧化镁等 另一类是有机酸的盐类 有硬脂酸锌 三价马来酸铅和硬脂酸铅等 也可用环氧树脂做固化剂 2020 3 27 123 3 促进剂有M DM 二硫化秋兰姆及二硫代氨基甲酸盐等 NA 22是室温硫化双组分液的第二促进剂 有机酸也有促进作用 能提高强度 常用材料有硬脂酸松香和氢化松香 岐化松香等 4 填料有炭黑 硫酸钡 陶土 钛白粉 5 防老剂用防老剂D来提高胶液耐老化性能 6 增塑剂可提高粘着性 有时掺用丁腈橡胶作为增塑剂 2020 3 27 124 2 胶粘剂性能和应用 室温硫化型胶粘剂以甲苯为溶剂 用环氧树脂为硫化剂 胶接氯磺化聚乙烯胶布以及与其他橡胶之间的胶接 在胶液中掺加氯化橡胶和多异氰酸酯等 用以胶接各种橡胶和金属 配方 混炼胶 含氯磺化聚乙烯橡胶100份 硫磺8份 炉法炭黑20份 100份 氯化橡胶 100份 甲苯多异氰酸酯 88份 二甲苯 780份 2020 3 2