6.6 胶粘技术ppt课件

6.6胶粘技术,概述6.6.1胶粘的基本原理6.6.2胶粘技术在维修中的应用6.6.3胶粘技术的主要特点6.6.4有机胶粘剂的组成6.6.5胶粘剂的分类6.6.6胶粘工艺,概述,利用胶粘剂（能把各种材料紧密粘合在一起，并具有良好性能的物质）对被粘物进行连接的技术称为胶粘技术，包括胶接和表面粘涂技术。,胶接是利用胶粘剂把两个构件连接起来的技术；表面粘涂技术是将特种功能的胶粘剂（在胶粘剂中加入特殊的填料，如金属粉末、陶瓷粉末或纤维等）直接涂敷于零件表面上，使零件具有某种特殊功能（如耐磨、抗蚀、绝缘、保温、防辐射等）的表面强化与改性的技术。,6.6.1胶粘的基本原理,1机械结合理论2吸附理论3化学键理论4扩散理论,1机械结合理论,理论认为，被粘物表面存在一定的粗糙度，有些表面是多孔性的。胶粘剂渗透到表面的沟痕或孔隙中，固化后在界面上产生机械啮合力。这种理论是最早提出来的，在粘接多孔材料、布、纺物及纸等起到主要作用的，但从广泛的意义上说，机械啮合力就不一定都是主要因素。,2吸附理论,理论认为，粘接力是由胶粘剂与胶粘物分子在界面层上相互吸附而产生的，这种吸附力是范德华力和氢键力。吸附理论是现今较为普遍的理论，它广泛存在于所有的粘接体系中。,3化学键理论,理论认为，胶粘剂与被粘物界面产生化学反应，形成化学键结合，象铁链一样把两者牢固的连接起来，因为化学键力（离子键力、共价键力、配位键力等）要比分子间力大12个数量级，所以能获得高强度的牢固粘接。该理论只限于胶粘剂与被粘物界面发生化学反应的情况。,4扩散理论,理论认为，胶粘剂分子与被胶接物表面分子在分子热运动作用下相互扩散产生了粘附作用。这种理论主要用于解释热塑性高聚物之间的粘接现象。,应该说上述各种理论都只能从某一方面解释胶粘时的粘附现象。事实上，胶粘时的粘附力常常是上述理论综合作用的结果。,6.6.2胶粘技术在维修中的应用,（1）断裂零件的胶接修复；（2）零件表面磨损、划伤的修复；（3）零件表面腐蚀的修复；（4）零件的密封与堵漏；（5）铸件缺陷（气孔、缩孔等）的修补等。,6.6.3胶粘技术的主要特点,（1）胶接可以连接各种不同种类的材料；（2）可避免热应力和热变形的产生；（3）胶接可提高疲劳寿命；（4）胶接比铆、焊及螺纹连接可减轻重量；,（5）胶接的强度低，特别是冲击强度和剥离强度较低；表面粘涂涂层与基体的结合强度亦较低。（6）工艺简单，不需专门设备，生产效率高，成本低。（7）胶粘技术的使用温度有一定的局限性。,6.6.4有机胶粘剂的组成,1黏料；2固化剂；3促进剂；4增韧剂；5偶联剂；6填料；7溶剂；8稳定剂,以高分子有机化合物为基础组成的胶粘剂称为有机胶粘剂，分为天然胶粘剂和合成胶粘剂两类。本节主要介绍合成胶粘剂。,天然胶粘剂如虫胶、鱼胶、天然橡胶等，其粘接性能较低，不适合金属部件的粘接。合成胶粘剂一般由粘料、固化剂、促进剂、增韧剂、偶联剂、填料、溶剂、稳定剂等组成，各组分采用的原料和配比不同，胶粘剂的性能也不同。,1黏料,粘料是决定胶粘剂性能的基本成分。合成高分子化合物是胶粘剂中性能最好、用量最多的粘料，包括热固性树脂、热塑性树脂、合成橡胶、热塑性弹性体等。此外，用于配制瞬间胶粘剂和厌氧胶粘剂的粘料分别有-氰基丙烯酸脂和双甲基丙烯酸脂。,热固性树脂固化后具有高的强度、耐热性、耐介质性和耐久性等性能。适宜配制结构胶粘剂。属于这类树脂的有酚醛树脂、环氧树脂、聚氨脂、有机硅树脂等。,热塑性树脂多用于配制非结构胶粘剂，属于这类树脂的有聚乙烯醇缩醛、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。,合成橡胶是一种新型的重要弹性体材料，有固体和液体两类，硫化后具有优异的弹性，耐冲击与振动，可用于配制橡胶型胶粘剂，亦可与热固性树脂配合配制综合性能良好的结构胶粘剂。用作胶粘剂的合成橡胶有氯丁橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、聚硫橡胶等。,热塑性弹性体又叫热塑性橡胶，可用于配制溶剂型胶粘剂、压敏胶粘剂、热熔胶粘剂。热塑性弹性体有苯乙烯、聚脂等。,2固化剂,固化剂能参与化学反应，使胶粘剂固化，并可改变粘料的自身结构，它对胶粘剂的性能，特别是粘接强度有着重要的影响。许多粘料固化剂是不可缺少的，例如环氧树脂常采用改性胺类固化剂，或采用聚酰胺作固化剂。,3促进剂,促进剂是一种促进化学反应、缩短固化时间、降低固化温度的物质。例如以低分子聚酰胺为固化剂的环氧树脂，需加促进剂提高固化速度，常用的促进剂有叔胺等。,4增韧剂,增韧剂用于提高胶粘剂的韧性，减少固化时的收缩率，提高胶层的剥离强度和冲击强度。如环氧树脂的增韧剂用得最广泛的是聚硫橡胶与丁腈橡胶。,5偶联剂,偶联剂可通过化学键的形式将被粘物与胶粘剂偶联起来，能较大提高粘接强度、耐水性和耐湿热老化性能。常用的偶联剂有有机硅烷。,6填料,填料是非粘性的固体物质，可降低固化收缩率及线膨胀系数，提高抗剪强度、刚度、硬度、耐热性等。另外为使胶粘剂具有特定的性能，如耐磨损、耐腐蚀、耐高温、导电等，亦需加入某种能获得特定性能的填料。常用的填料及作用见表6-13。,7溶剂,溶剂是易于挥发的有机溶液，其作用是溶解粘料，它只是对于溶剂型的粘料才是不可缺少的。,8稳定剂,稳定剂有助于胶粘剂在配制、贮存和使用期间性能的稳定。它包括抗氧剂、光稳定和热稳定剂，常用的稳定剂有264抗氧剂、氧化锌和4010防老化剂等。,必须说明，不是任何一种牌号的胶粘剂都具全以上所述的成分。显然粘料是基本的、不可缺少的，而其它组分则是按性能上的需要才加入。,6.6.5胶粘剂的分类,1按胶粘剂的基本成分分2按固化方式分3按使用性能分,1按胶粘剂的基本成分分类,按照化学门类可分为有机类和无机类，有机胶粘剂按其生产来源又可分为合成胶粘剂和天然胶粘剂。经常使用的合成粘接剂有环氧树脂、酚醛树脂、有机硅树脂和硅橡胶、丁腈橡胶及其混合物等。机械工业使用的无机粘接剂主要是磷酸-氧化铜胶粘剂。,2按固化方式分类,（1）反应型（2）溶剂型（3）热熔型（4）厌氧型（5）压敏型,胶粘剂中的不同成分在一定条件下发生不可逆化学反应而导致固化，环氧树脂、酚醛树脂、有机硅树脂和硅橡胶等都是属于这一类型。,胶粘剂溶于溶剂中，粘合后溶剂从粘合端面挥发或被被粘物体吸收而固化，橡胶类粘接剂即属于这种类型。,以热塑性高聚物为主要成份，加热至熔融状态即可进行粘合，随后冷却而固化。如聚乙烯热熔胶、聚酰胺热熔胶以及松香、皮胶等天然胶粘剂等。,胶粘剂在有氧气存在的情况下是液态的，可以长期存放，但一经隔绝空气，便能很快固化。,胶粘剂对压力很敏感，用手指一按就能与被粘表面粘合。它实际上是不固化的，粘后可以剥离。它通常被制成胶带，如电工的绝缘胶布，外科用的橡皮胶等均属这一类型。,3按使用性能分,胶粘剂按使用性能可以分为：（1）结构胶（2）通用胶（3）软质材料用胶（4）特种胶（5）密封胶,结构胶主要用于受力构件的粘接，它的结合强度指标一般在常温下剪切强度不小于20MPa。主要有环氧-丁腈、酚醛-丁腈、酚醛-缩醛和有机硅-酚醛等。,通用胶主要是指结合强度要求不很高，但可适用于多种材料的胶粘剂，例如用于非受力的金属构件、强度不高的木材、陶瓷、塑料等。环氧树脂、聚氨脂等具有很强的通用性。,软质材料用胶系指适用于橡胶、纤维织物、软质塑料等产品的粘接和粘补的胶粘剂。常用的有合成橡胶浆、聚胺脂胶粘剂等。,特殊胶一般是指除了起粘接作用以外，还能满足粘接接头的某些特殊性能要求的胶粘剂，如耐高温、耐低温、耐腐蚀、耐磨和导电、导磁等性能。特殊胶一般是在特定的基本成分中加入适当的改性物质得到的。,密封胶用于各种机械、车辆、仪器、管道等连接部位，用以防止漏油、漏水和漏气。,6.6.6胶粘工艺,1表面处理2配制胶3涂胶4固化5检验,1表面处理,表面处理是胶接工艺的关键工序，主要内容是清除表面的锈蚀、油污和其他杂质，并使表面具有一定的粗糙度，以保证胶粘剂对胶粘面有良好的浸润性，并增加胶接的有效面积。,2配制胶,对于多组分或需自行配制的胶粘剂，为获得最佳性能，必须严格按比例称取各组分，并应按一定顺序加入调制。调制时力求均匀，使各组分充分反应，填料完全浸胶，并避免空气混入造成气泡。,3涂胶,涂胶要根据胶粘剂的物理性能、被粘面的尺寸形状和批量以及现有生产设备等因素，分别选择刷涂、刮涂或喷涂等方式。操作时应涂满、涂匀，且厚度适当。,4固化,固化是胶与粘接物形成牢固粘合力的过程。固化的条件包括固化压力、固化温度和固化时间三个方面。,5检验,在胶接生产中，必须加强中间检验，严格控制每道工序质量。胶接后根据具体对象，可进行无损或破坏性检验；对