常用胶粘剂的基本知识

1、20-01-2007,用胶基本知识,1,常用胶粘剂的基础知识,2005.8,20-01-2007,用胶基本知识,2,从密封到粘接是认识的飞跃,密封,锁固,固持,结构粘接,飞跃,松-漏,散架,失效,20-01-2007,用胶基本知识,3,常用胶粘剂的基础知识,记住！ 选胶与选择工艺同等重要！ -确认用胶点设计和受力（工况） -选择合适胶 -选择施胶工艺和满足固化方式 -实验室实验与生产现场实验论证,20-01-2007,用胶基本知识,4,胶的固化机理,用胶就是创造满足胶固化机理的条件 双组分 室温固化 加热固化 辐射固化,20-01-2007,用胶基本知识,5,胶的固化机理-双组分1,说出哪些胶

2、是双组分胶 系列 胶种 包装规格 包装,20-01-2007,用胶基本知识,6,胶的固化机理-双组分2,优点 货架寿命长 固化深度好,20-01-2007,用胶基本知识,7,胶的固化机理-双组分3,缺点 用时必须混合 -人工（人工费）和自动（投资） 配比合适-保证性能和性能一致的前提 有操作时间（适用期）和固化时间 -影响生产节拍和工序时间安排 可能要消除气泡-要离心或真空设备 粘度有限,20-01-2007,用胶基本知识,8,胶的固化机理-室温固化胶1,说出哪些胶是室温固化胶 系列 胶种 包装规格 包装,20-01-2007,用胶基本知识,9,胶的固化机理-室温固化胶2,胶种 厌氧胶 湿气固

3、化胶（硅橡胶，聚氨酯胶 ） 瞬干胶 厌氧+底剂固化胶 溶剂胶,20-01-2007,用胶基本知识,10,胶的固化机理-加热固化胶3,说出哪些胶是加热固化胶 系列 胶种 包装规格 包装,20-01-2007,用胶基本知识,11,胶的固化机理-加热固化胶4,方式-胶种 红外 热对流 导热,20-01-2007,用胶基本知识,12,胶的固化机理-加热固化胶4,优点 工艺简单，易控 缺点 能耗高 占地面积大 时间长 温度对基材影响,20-01-2007,用胶基本知识,13,胶的固化机理-辐射固化胶5,辐射源 微波 电子束 可见光 UV（紫外）光 激光,20-01-2007,用胶基本知识,14,常用胶种

4、-按成分,丙烯酸酯胶 厌氧胶（AN）（单组分，双组分-二液非混合型） 改性丙烯酸酯胶(双组分混合,双组分二液非混合型) 氰基丙烯酸酯胶（瞬干胶）（CA） 硅橡胶（RTV）（室温硫化硅橡胶） 聚氨酯胶（PU） 环氧胶（EPOXY) UV胶,20-01-2007,用胶基本知识,15,常用胶种-厌氧胶历史,1940年代末在GE公司研究成功， 但因运输和储存问题搁置 Vernon krieble通过改变固化引发剂 和包装瓶解决储存问题，在GE获得专利。 1953年成立“美国密封公司”， 1962年改名“乐泰公司” Loctite=Lock+tight 1997年被德国汉高(Henkel)收购,20-0

5、1-2007,用胶基本知识,16,常用胶种-厌氧胶固化1,固化机理 隔绝空气(或)与金属离子作用生成热固性塑料,20-01-2007,用胶基本知识,17,附录：热固性/热塑性塑料,热固性：加热不会软化-厌氧胶（耐温高） 聚酯，尼龙，酚醛，环氧 热塑性：加热软化/冷却固化-瞬干胶（耐温低） ABS，PVC，丙烯酸酯，聚碳酸酯,20-01-2007,用胶基本知识,18,常用胶种-厌氧胶固化2,优点：使用和储存方便，满足生产节拍，节省 局限 -对间隙，是否是金属,（温度）敏感 -固化深度，受力有限 -固化后应力裂变热固性塑料 除了“隔绝空气(缺氧)和金属接触” 底剂：铜离子覆盖 加热,20-01-2

6、007,用胶基本知识,19,常用胶种-厌氧胶应用,螺纹锁固 管路螺纹密封 固持 平面密封 螺纹预涂 浸渗（10E，RTC，不是90C！） 结构粘接（加底剂），发展到UV,20-01-2007,用胶基本知识,20,常用胶种-厌氧结构胶,厌氧胶（AN）+底剂 通用 2326+2764 小直径铁氧体磁钢粘接 (加快速度 326+UV=366) 坚硬型 319+ 7649 玻璃粘接 柔韧性 324+7075 耐冲击，较高强度 (加快速度 324+UV=352),20-01-2007,用胶基本知识,21,改性丙烯酸酯胶,双组分二液非混合型（乐泰330+7387） 7387有溶剂 国内没有人做 双组分混合

7、型（天山528,802,805,哥俩好） 油面快速修补胶1128 起源于黑龙江石化院（上海康达陆企亭） 将A，B组分1：1，最早用在喇叭生产,20-01-2007,用胶基本知识,22,改性丙烯酸酯胶优缺点,优点 -油面不敏感：带油表面施工 -充间隙能力好，固化快 -环境适应能力强 -粘接大多数材料，耐冲击，耐剥离强度好 缺点 -味道大，要调和两个组分，货架寿命较长 -耐温不高 -不要用在铜件,20-01-2007,用胶基本知识,23,改性丙烯酸酯胶典型应用,紧急堵漏-利用对油不敏感特点 铭牌粘接 钢材，塑料，木材，玻璃，木质家具粘接 混凝土上粘接金属牌,20-01-2007,用胶基本知识,24

8、,氢基丙烯酸酯胶-瞬干胶,单组分，室温固化 固化后成为热塑性塑料 粘接材料多 固化快以秒计,20-01-2007,用胶基本知识,25,氢基丙烯酸酯胶历史,1947年B.F.Goodrich公司Alan Ardis合成成功 通过加热氢基丙烯酸树脂获得 “坚硬，清洁，玻璃状树脂” 1950年代初，Eastman Kodak公司科学家 在测量纯净氢基丙烯酸单体折射率时， 偶然把测量用的阿贝折射仪棱镜粘住， 发现了瞬干胶的功能 1958年，第一个商品是Eastman910,20-01-2007,用胶基本知识,26,瞬干胶典型组成成分,单体大于90% 流动性/粘度改变剂0-15% 性能加强剂 -热塑性弹

9、性体 -高温填加剂 固化(反应)速度填加剂 -酸性稳定剂,20-01-2007,用胶基本知识,27,瞬干胶单体类型,氢基丙烯酸甲酯 -适合粘金属 氢基丙烯酸乙酯 -适合粘塑料,橡胶 烷氧基氢基丙烯酸乙酯 -低白化,低气味,20-01-2007,用胶基本知识,28,瞬干胶固化原理1,与被粘的弱碱性表面（PH值大于7） 接触立即发生聚合-负离子/自由基聚合 负离子固化是碱性催化结果，酸是稳定剂 被粘部位冷凝湿气在几秒内引发聚合 理想湿度40%-60%，低了固化慢，高了固化快 反应从被粘物表面开始向胶接点中心推进 水不是聚合反应过程直接反应物 不是真正意义上的湿气固化胶,20-01-2007,用胶基

10、本知识,29,瞬干胶固化原理,酸性稳定剂含量与储存期/固化速度关系,储存期与储存温度 0-5一年 25 6个月 -20 长期,20-01-2007,用胶基本知识,30,瞬干胶优点,快速固定和固化 与大多数材料 特别是高分子聚合物材料粘接力好 用适当底剂可粘接难粘塑料 如聚乙烯,聚丙烯 多种配方和底剂满足低气味,剥离强度, 酸性表面(敏感表面)固化要求,20-01-2007,用胶基本知识,31,瞬干胶缺点,填充间隙能力差(紧密压合) 耐温一般不超过80 剥离和冲击强度低 不能长期在潮湿环境工作 货架寿命短-低温储存 为降低白化和气味要有通风装置 不要粘玻璃 会引起某些塑料（应力）裂,20-01-

11、2007,用胶基本知识,32,瞬干胶的改进,低白化,低气味方向 增韧-橡胶增韧 -增强剥离和耐冲击强度 -增加耐潮湿和热循环能力 -放慢固定和固化速度 惰性表面粘接 耐热性,20-01-2007,用胶基本知识,33,瞬干胶典型参数,粘度:1cPs-膏状,影响固定/固化速度 对瞬干胶重要,有以粘度为产品牌号的 固定速度:10-60秒 固化时间:24小时 间隙:0.02-0.1mm 金属试片拉（剪）强度:14-28Mpa 塑料试片拉（剪）强度:7Mpa-材料破坏 钢试片剥离强度:0.2-12Mpa,20-01-2007,用胶基本知识,34,瞬干胶“白化”,白化:在粘接表面周围形成一层白色物质 原因

12、:多余胶液或没反应的胶液单体蒸发 并在粘接面周围而引起 影响:外观难看,拒绝!,20-01-2007,用胶基本知识,35,瞬干胶“白化”的降低,通风:抽风或直接在施胶部位通风加强循环 减少施胶量,避免胶液溢出 -精确施胶(设备和胶嘴) 换低白化胶2406 用促进剂2712加快固化,20-01-2007,用胶基本知识,36,瞬干胶最常用的两种底剂,促进剂2712（中和被粘表面酸性物质） -加快固化-加快瞬干胶固化速度 -提高间隙填充能力和初期强度 -使用:酸性表面,多孔缩松表面,干燥表面 -减少“白化” 底剂2770（被粘表面离子化处理） -低表面能,难粘表面活化，难粘材料用 PP（聚丙烯）PE

13、（聚乙烯）PTFE（聚四氟乙烯）,20-01-2007,用胶基本知识,37,瞬干胶常用胶种,2406(20cPs)-塑料,橡胶粘接 2401(110cPs)-多孔材料 2495(45cPs)-塑料,橡胶粘接 2496(120cPs)-小间隙金属粘接 2415(1500cPs)-大间隙金属粘接 2460(45cPs)-低白化,低气味 2480(300cPs)-橡胶增韧 2454（膏状)-大间隙,多孔,酸性表面,20-01-2007,用胶基本知识,38,瞬干胶主要应用,汽车：橡胶条，空滤芯 家电：密封条，剃须刀片，塑料粘接 化妆品：唇膏，眼影盒，美容产品 电子，仪表：跳线固定，塑料粘接 高档玩具：

14、塑料粘接 体育用品：鞋，枪，纪念品,20-01-2007,用胶基本知识,39,硅橡胶-按固化方式分类1,室温硫化硅酮胶 (RTVRoom TemperatureVulcanized) -室温下与周围湿气反应固化（硫化） 形成热固性塑料（橡胶）释放出副产品 单组分RTV硅橡胶组成 基础聚合物+交联剂+催化剂+填料+添加剂 交联剂不同,硫化时产生副产物不同: 脱甲醇,脱乙酸,脱丙酮肟,脱胺等,20-01-2007,用胶基本知识,40,硅橡胶-按固化方式分类2,还有其他不同固化方式的硅橡胶 -UV固化硅橡胶 -UV/室温双重固化硅橡胶 -双组分-沉淀固化硅橡胶 -双组分-加成固化硅橡胶,20-01-

15、2007,用胶基本知识,41,有机硅和硅橡胶历史,1943美国Dowcoming 道康宁开始（道化学+康宁玻璃） 1947美国GE成立有机硅事业部 1951德国Wacher生产有机硅 1952德国Bayer生产有机硅 1953日本信越生产有机硅 1957日本东芝生产有机硅 1967 DC与东丽，GE与东芝合资，三键TB12系列 1970年代中国南京大学(南大703),百合花(仿TB),20-01-2007,用胶基本知识,42,硅橡胶优点,工作温度范围广：-50-250 弹性好（低模量） 耐有机溶剂能力强（发动机机油，齿轮油） -没固化前耐发动机填加防冻液的冷却液？ 优良的耐紫外和臭氧能力 介电

16、性能优良，绝缘 能粘接大多数材料 粘度范围广/可设备涂胶,20-01-2007,用胶基本知识,43,硅橡胶缺点,强度低，一般用于密封，嵌缝（改性后粘接） 耐无机溶剂能力低 不能涂漆 污染 浪费,20-01-2007,用胶基本知识,44,硅橡胶-室温固化硅橡胶,与湿气接触时，水分子与硅酮单元体反应， 引发聚合分子链形成。同时有副产品被置换 出来 -肟oxime：无腐蚀-中性 -醋酸acetic acid：粘接力强，有腐蚀 -甲醇methanol :电子，家电 -酮acetonc:,20-01-2007,用胶基本知识,45,硅橡胶-室温固化硅橡胶,20-01-2007,用胶基本知识,46,硅橡胶-

17、其他固化方式硅橡胶,UV固化-固化快，无副产品； 深度有限，粘接力差，要高强度UV，阴影不固 双组分-固化深度无限； 要混合，要去掉气泡 附加固化-无副产品，无收缩，可加热加快固化； 一些成分会抑制固化：胺，硫化物，金属有机物,20-01-2007,用胶基本知识,47,RTV硅橡胶典型应用,平面密封（间隙2mm以下）,粘接不如PU,20-01-2007,用胶基本知识,48,RTV硅橡胶与厌氧胶平面密封,即时密封 *在几分钟内打压试漏是靠平面间隙和胶粘度 厌氧胶好-间隙小,平面宽度大(6mm以上) RTV硅橡胶-高粘度的比低粘度的好 涂胶方式 厌氧胶-挤涂,滚涂,丝网印刷,300ML自动 RTV

18、硅橡胶-挤涂,打胶泵半自动/自动,20-01-2007,用胶基本知识,49,环氧胶,1938年出现在市场 固化后内应力大，产物有稠密芳环结构， 未改性环氧胶脆，耐冲击及耐高温性差 改性来满足使用 -增韧 -耐高温 200，低温性能 -耐冲蚀，耐腐蚀，耐磨损 -UV固化,20-01-2007,用胶基本知识,50,双组分环氧胶使用1,比例要正确 调和要均匀：看颜色 调和反应是放热过程：量大放热量大 适用期（操作时间）：混合到涂上胶不再动为止 -加热（包括量大）：适用期短 -低温（5以下）粘度增高难调-适当加热 -选择合适份量和温度保证适用期 -温度低固化也慢,20-01-2007,用胶基本知识,5

19、1,双组分环氧胶使用2,工件表面处理是关键-结合强度 铁见本色最好（喷砂，人工打磨，表面清洗） 合适的厚度 充分固化（面积，温度）,20-01-2007,用胶基本知识,52,光固化胶,光固化胶-紫外光固化 光固化胶成分：单体+感光因子 使用光固化胶的条件 -材料透明（或直接照射） -固化深度有限（多重固化）,20-01-2007,用胶基本知识,53,为什么使用光固化胶,速度，节拍，生产率 干净 可靠：强度与环氧树脂接近 耐潮湿环境,20-01-2007,用胶基本知识,54,紫外光固化3要素1,UV胶-丙烯酸酯类等 面积，温度-粘度，强度，气泡，表面粘 粘接材料-不同材料不同胶 玻璃-玻璃，玻璃

20、-铝，玻璃-不锈钢 塑料：聚碳酸酯 不同材质对UV吸收程度不同 UV光源：波长和照射强度,20-01-2007,用胶基本知识,55,紫外光固化3要素2,20-01-2007,用胶基本知识,56,紫外光源1,紫外光波长10-400nm,一般365nm,深度固化 玻璃粘接 深的粘接层 表面固化 表面脱粘 灌封,UVA 315 - 400 nm UVC, UVB 230 - 315 nm,20-01-2007,用胶基本知识,57,紫外光源2,光源能量 -太阳光 2mw/cm2 -荧光灯 2mw/cm2 -中压水银灯 100-300mw/cm2 -无机水银灯 300-500mw/cm2 推荐UV强度8

21、0-100mw/cm2，最低50mw/cm2 推荐灯管输入功率80-120w/cm弧长，最低40w,20-01-2007,用胶基本知识,58,紫外光固化胶优点,节拍短，速度 无溶剂，不挥发的单组分 节省能源-与热固化胶比 避免热应变 不须混合-没有适用期（操作时间）-与双组分比 简化工艺和工作量 但是，要设备！自动化不一定比热固化好！,20-01-2007,用胶基本知识,59,紫外光固化胶使用安全保护,臭氧排放（O3） 小于0.1ppm 臭氧对人体影响 0.01-0.1ppm 轻微气味 0.1 气味 0.5 刺激呼吸道 1-2 头痛,咳嗽 5-10 部分发炎 15-20 小动物2小时死亡,20

22、-01-2007,用胶基本知识,60,紫外光固化胶是一个大门类,被粘材料： -玻璃与玻璃粘接是起步：玻璃价格决定胶的价格 -玻璃与金属粘接难一些， 玻璃与铝，玻璃与不锈刚都不一样 -塑料粘接难，何况有众多塑料！ 功能 工程粘接，电子，光学，医学,20-01-2007,用胶基本知识,61,聚氨酯胶特点,不含溶剂，无收缩 弹性，断裂延伸率400%以上 极性高，粘接力强，剪切强度2MPa 耐水性-吸水,20-01-2007,用胶基本知识,62,聚氨酯胶固化机理,吸收空气中水分固化，成热固性聚合物 同时放出微量CO2气体 -受湿气影响大-固化速度 -放CO2气体-胶层起泡，耐热性差 -对于无孔材料（玻

23、璃，金属）影响大 改性-改变用途的不同胶种： 电器密封胶，耐高温150胶，风档玻璃胶 银导电胶,20-01-2007,用胶基本知识,63,聚氨酯胶,湿气固化，成热固性聚合物 室温固化，加热可加速固化 单组分或双组分 对大多数材料粘接力强，做结构胶用 现在产品： -结构粘接1种：风档玻璃与本体（钢，玻璃钢） -密封粘接3种：黑，白，灰色，工业密封与粘接,20-01-2007,用胶基本知识,64,我们介绍了哪些胶-按成分,丙烯酸酯胶 厌氧胶（AN）（单组分，双组分-二液非混合型） 改性丙烯酸酯胶(双组分混合,双组分二液非混合型) 氰基丙烯酸酯胶（瞬干胶）（CA） 硅橡胶（RTV硅橡胶-室温硫化硅橡

24、胶） 聚氨酯胶（PU） 环氧胶（EPOXY) UV胶,20-01-2007,用胶基本知识,65,选胶的一般规律-用胶点入手1,密封,粘接,螺钉,栓,M5以下(塑料),-溶剂型小螺纹锁固胶,M5-22,-螺纹锁固厌氧胶,预涂干膜胶,管路螺纹,直螺纹,-(低粘度)管路螺纹密封厌氧胶,预涂胶,锥/直螺纹,-(膏状)管路螺纹密封厌氧胶,预涂胶,平面(密封),机加工平面,-平面密封厌氧胶,冲压，机加工件,-平面密封硅橡胶,园柱零件(固持),机加工孔轴配合组件,-固持厌氧胶,微孔密封,压铸铝合金,-微孔浸渗密封胶,铸件,焊缝等,-渗透性厌氧胶,其他密封,缝,外露部分,-密封硅橡胶,聚氨酯胶,修补,20-0

25、1-2007,用胶基本知识,66,粘接,材料,金属-金属,-结构粘接厌氧胶,环氧胶,瞬干胶.聚氨酯胶,橡胶,塑料,-瞬干胶,UV胶,橡胶皮带胶,玻璃-金属,-结构粘接厌氧胶,环氧胶,UV胶,聚氨酯胶,玻璃-玻璃,-UV胶,面积,点,小,-UV胶(玻璃大面积也可),瞬干胶,选胶的一般规律-用胶点入手2,节拍,短,-瞬干胶,UV胶,热固化胶,工作温度,介质,受力,结构,20-01-2007,用胶基本知识,67,选胶的一般规律-用胶点入手3,修补及 预保护,金属铸造缺陷,-2mm以上,-金属修补胶,-微孔,-压铸铝合金-浸渗胶,-缝,纹,-渗透性厌氧胶,橡胶胶接与缺陷 及填充,-橡胶皮带粘接与修补胶,磨损腐蚀,-耐磨损耐腐蚀涂层,导轨修补胶,堵漏,-带压堵漏胶,油面快速修补胶, 湿面修补胶,高温修补胶,填充,-地面/破碎机衬板填充3495,20-01-2007,用胶基本知识,68,误区1-粘度,人说：胶稀了 -是流淌？看过？我看过，在红岩汽车 人说：胶稠了 -是难挤出？摊不开？看过？ 现场看:分析是习惯(特别是替代)-个别人工作 是工况工件-换胶种 粘度的功能 施工要求,充满间隙,与固化后性能关系不大,20-01-2007,用胶基本知识,69,误区2-性能,人说:“样件实验没有别人的好” “打不到样本数据