《胶粘剂与涂料》PPT课件.ppt

1、胶粘剂与涂料,目 录,胶粘剂概述 1) 定义、发展简史 2) 粘接原理 3) 分类 天然胶粘剂 合成高分子胶粘剂 涂料,6.1.1 发展简史,最早的胶粘剂，例如长城、中国漆 20世纪初，酚醛树脂胶出现 30年代初，脲醛胶问世 30年代末出现聚乙酸乙烯乳胶 二次大战，结构胶粘剂开始用于飞机制造 50年代，出现环氧树脂、聚氨酯胶粘剂 70年代，第二代丙烯酸酯胶粘剂 功能化：导电胶、医用胶等,6.1.2 粘接原理 p225,机械理论：机械嵌定、表面打磨，亲密结合是要点 吸附理论：分子间作用力，包括氢键力、范德华力、甚至化学键；良好润湿是关键 扩散理论：热塑性塑料的溶剂粘接和热焊接 静电理论：界面上形

2、成双电层,6.1.3 胶粘剂的分类 p224,按主要成分分类 按形态分类： 固态（粉状、片状、块状等） 液态：本体液、水溶液、溶剂溶液、乳液 按固化方式分类 按用途分类 结构胶粘剂、非结构用、特殊用途,按主要成分分类,无机物胶： 硅酸盐类、磷酸盐等 有机物胶 天然产物类：多糖类、蛋白质类、天然树脂 合成产物类 a 树脂型：热固性、热塑性 b 橡胶型 c 混合型,按固化方式分类,溶剂挥发型：如橡胶类 反应型：化学反应引起固化，固化剂 如环氧树脂、聚氨酯等 热熔型：通过加热熔融，冷却固化粘接 如乙烯-乙酸乙烯共聚物EVA 压敏型,6.2 天然胶粘剂,动物胶粘剂 植物胶粘剂 1）淀粉胶粘剂 2）糊精

3、胶粘剂 3）阿拉伯树胶,6.2.1 动物胶粘剂,骨胶、皮胶与明胶 酪朊胶：以酪朊为主要原料 血朊胶：以猪血及牛血为主要原料 鱼胶：用鲟鱼类的鱼鳔制造,淀粉胶粘剂,淀粉的来源与结构 分子式为(C6H 12O5)n，分为直链淀粉和支链淀粉，都是由-D葡萄糖组成的 淀粉胶的制备方法 加热法 碱熟法,淀粉胶粘剂,改性淀粉胶粘剂 1）氧化淀粉：用次氯酸盐处理 2）淀粉乙酸胶：快速固化、单组分 3）羧基淀粉胶：用环氧氯丙烷处理，胶接强度高 4）耐水淀粉胶： 与胺类交联反应,糊精胶粘剂,糊精是淀粉的不完全水解物 比淀粉胶更高的粘接强度，更好的耐水性 糊精制备：直接煅烧法（190230）、加酸煅烧法 通常要加

4、入一些添加剂以改善性能 用于木材、纸张、皮革、织物等材料粘接,6.3 合成高分子胶粘剂,三醛树脂胶粘剂 环氧树脂胶粘剂 丙烯酸酯胶粘剂 聚氨酯胶粘剂,6.3.1 三醛树脂胶粘剂 p256,酚醛树脂：苯酚与甲醛反应，热固化 脲醛树脂：尿素与甲醛反应，酸性固化剂 三聚氰胺甲醛树脂：酸性条件下固化 氨基树脂的游离甲醛问题 主要用途 各类人造板的制造,6.3.2 环氧树脂胶粘剂p227,环氧树脂 分子结构中含有两个或以上的环氧基，并在适当条件下，能形成三维交联结构 分类 (1) 缩水甘油基型：醚型,酯型,胺型,6.3.2 环氧树脂胶粘剂,分类 (2) 环氧化烯烃型环氧树脂： 直链脂肪族,脂环族,混合型

5、,6.3.2 环氧树脂胶粘剂,主要性能指标 (1) 环氧值：每100g环氧树脂所含环氧基的物质的量 环氧基含量 环氧当量 (2) 粘度 (3) 软化点,6.3.2 环氧树脂胶粘剂,双酚A型环氧树脂 (1) 反应原理 软化点低于50（低分子量），5095（中分子量），100以上（高分子量） (2) 优点： 原料来源丰富：丙酮和苯酚 液体，容易和其他试剂混合 粘接强度高，适用粘接多种基材 稳定性好：耐化学介质腐蚀、热稳定 ；电绝缘性好,6.3.2 环氧树脂胶粘剂,固化剂：固化反应原理 (1) 反应型固化剂 多元胺：脂肪族胺、芳香族 改性多元胺 酸酐和高分子预聚物 (2) 催化型固化剂 阴离子(路易

6、斯碱)型：如叔胺、咪唑 阳离子(路易斯酸)型：如三氟化硼,6.3.2 环氧树脂胶粘剂,固化剂 (3) 潜伏性固化剂 A、高温或紫外线辐射离子聚合型 B、室温不溶性或屏蔽型 主要用途 1） 土木建筑 2）电子电器 3）汽车机械 4）航天航空,改性多元胺,环氧化物加成多胺，生成羟乙基衍生物 Michael加成多胺 Mannich反应物 硫脲加成多胺，快速固化剂,6.3.3 丙烯酸酯胶粘剂 p241,基本反应 第一代丙烯酸酯胶粘剂 由丙烯酸酯单体、引发剂和弹性体等组成。 主要用途： 1)压敏胶粘剂 2)织物加工用胶粘剂，如印花胶、植绒胶,6.3.3 丙烯酸酯胶粘剂,二代丙烯酸酯胶粘剂SGA 由丙烯酸

7、酯单体或低聚物、催化剂、弹性体配合而成 SGA属于双组分型，可在室温快速固化 已在电机、机车、建筑和家具等行业实用,三代丙烯酸酯胶粘剂TGA：光固化，具有如下优点： 1) 无溶剂, 毒性小, 污染低 2) 固化速度快, 适用于自动化, 快速装配生产流水线 目前已用于光学仪器等的胶接与制作,6.3.4 聚氨酯胶粘剂p233,基本反应 性能特点：优良的胶接性能、高弹性、卓越的耐低温性 耐磨性、多功能性 主要缺点是耐热性能较差 分类：按形态、组分数、组成类型 主要原料 主要品种,聚氨酯的主要原料,多异氰酸酯：TDI、MDI 多元醇：聚酯多元醇、聚醚多元醇 扩链剂或交联剂 常采用二元醇类或多乙烯多胺类

8、 其他,PU胶主要品种,多异氰酸酯胶：毒性大，已较少单独使用 氨基甲酸酯预聚物：单组分湿固化，密封胶 异氰酸酯改性聚氨酯胶 1）通用溶剂型 2）复合薄膜用 3）鞋用胶：与氯丁橡胶比较 水基聚氨酯胶粘剂,氯丁橡胶胶粘剂p252,由2-氯丁二烯 1，3聚合而成 对极性材料赋予良好的胶接性能 初粘力高、内聚强度大 富有弹性、柔软性、耐屈挠性等特性 主要缺点是胶液的贮存稳定性差，易分层或凝胶。另外，常以苯、甲苯等作溶剂，毒性较大。,6.4 涂料 p260,概述 1）主要作用：保护、装饰、标志、特殊 2）分类 A、按剂型分 B、按用途分 C、按成膜物质分五大系列： 醇酸、丙烯酸、乙烯、环氧、聚氨酯 VO

9、C：定量表征涂料产品中有机溶剂的指标,6.4 涂料,概述 3）涂料命名： 颜色+成膜物质+基本名称 涂料编号： 成膜物质（表10-1）、基本名称（表10-3）、序号 4）涂料的组成（表10-5）： 成膜物质 + 溶剂、稀释剂 + 颜料、填料 + 其他助剂,按剂型分类,1）溶剂型 三种溶剂：真溶剂、助溶剂、稀释剂（苯、甲苯） 无苯油漆 2）水性涂料 三大类：水溶型、水乳化型、水悬浮型 各种水性涂料：苯乙烯-丁二苯胶乳、PVA、 丙烯酸酯,按用途分类,涂料与油漆 建筑涂料：内墙涂料、外墙涂料（乳胶漆） 木器涂料：家具漆、地板漆 汽车涂料 绝缘漆、防锈漆 ,6.4.2 油性涂料 p267,主要类型

10、清油、油性厚漆、油性调和漆 特点：涂刷性能好（易润湿） 生产简单、施工方便 干燥慢、综合性能比合成树脂漆差 组成：脂肪酸、甘油三酯 分类： 干性油：桐油（主要成分）、梓油、亚麻油 不干性油：蓖麻油,6.4.3 醇酸树脂涂料 p271,基本组成：常为甘油酯混合物 多元醇 + 多元酸（邻苯二甲酸酐）+ 单元酸 特点：耐老化、流平性、保色保光等 种类： A、按脂肪酸品种不同：干性、不干性 B、含脂肪酸含量不同 长油度、中油度、短油度、无油,6.4.3 醇酸树脂涂料 p271,主要用途及配方 外用（桥梁）、通用（机械、建筑） 底漆（防锈漆）、绝缘漆 缺点：耐潮、耐碱性差 改性醇酸树脂,6.4.4 氨基

11、树脂涂料 p275,主要原料 氨基树脂（脲醛、三聚氰胺甲醛树脂） + 醇酸树脂 分类： 高氨基、中氨基、低氨基 特点与主要用途,6.4.5 环氧树脂涂料 p278,性能与用途 附着力强（特别是对金属表面） 耐化学腐蚀性好（防腐蚀涂料，表10-8） 主要种类 A、未酯化环氧树脂漆 采用不同固化剂（如胺类、聚酰胺等） B、酯化环氧树脂漆 采用不同脂肪酸，按用酸多少： 短油、中油、长油等,6.4.6 聚氨酯涂料 p284,主要原料：多异氰酸酯、多元醇 主要种类 A、聚氨酯改性油涂料 TDI + 干性油（单甘油酯或双甘油酯） B、湿固化型聚氨酯涂料 含能与水分反应的-NCO活性端基 C、封闭型（单组分） D、双组分型 一个带-OH端基、一个带-NCO端基,6.4.7 涂料性能测试