胶黏剂—胶合原理与胶粘剂 PPT

胶黏剂—胶合原理与胶粘剂
绪论
内容提要：
1 胶粘剂的概念和分类 2 胶粘剂的发展简史 3 胶粘剂在木材加工中的作用 4 胶粘剂的发展趋势
1 胶粘剂的概念和分类
➢ 概念:通过粘附作用，能使被胶接材料的表面紧密地胶合在 一起的物质叫胶粘剂。用胶粘剂把两个被胶接物牢固连接 在一起称为胶接。
➢ 分类：根据起胶接作用的物质种类分： 天然胶粘剂：原料来源广，成本低，不耐水。如植物胶、动
随着胶粘剂工业的发展，胶合理论的研究也逐渐得到 人们的重视。为了解释胶接现象，自20世纪40年代 以来，人们提出了多种关于胶接机理的理论：吸附 理论、机械胶接理论、静电理论、扩散理论、化学 键理论等。
3 胶粘剂在木材加工中的作用
➢ 胶粘剂的应用方面：
汽车工业 航空航天 电子、电器工业 机械工业 建筑工业 轻工业 造船工业 医疗
3 胶粘剂在木材加工中的作用
（1）汽车工业的应用
现代汽车工业的技术进步要求结构材料轻量化、驾驶 安全化、节能环保化、美观舒适化等，因此一定采用 铝合金、玻璃钢、蜂窝夹层结构，塑料、橡胶等新型 材料，必然要大量以粘接代替焊接，胶粘剂用量明显 增加。
3 胶粘剂在木材加工中的作用
（2）航空航天的应用 航空工业是最早使用胶粘剂的行业，飞机制
造业是结构胶粘剂的主要用户。 宇航工业和空间技术等都大量采用蜂窝结构
、高强度高模量复合材料、玻璃钢、泡沫材 料、密封材料等，这些材料的制造和连接都 离不开胶粘剂和密封材料。
3 胶粘剂在木材加工中的作用
（3）电子、电器工业的应用 集成电路、计算机等电子元器件、零部件和整
机生产与组装中，都要使用胶粘剂和密封胶， 如光刻胶、导电胶、导磁胶等。 各种家用电器设备，大量使用胶粘剂和密封胶 ，如洗衣机、冰箱（柜）、空调、电饭煲、吸 尘器等。
乏力、皮肤干燥、意识模糊等现象，重者可导致昏迷甚 至死亡。 甲苯和二甲苯：对皮肤和粘膜刺激性大，长期接触易引 起膀胱癌。 甲醛挥发较慢，吸入后会引起恶心，导致支气管炎，甚 至出现肺水肿；
卤代烃也是致癌物质，长期吸入会损伤肝脏等器官。
2 胶粘剂的发展简史
➢ 早期的胶粘剂以天然高分子物质为材料，多属水溶性 ，沿用了几千年。如我国古代劳动人民在很早就使用 天然动、植物胶胶接各种材料。
和密封剂。 胶粘剂用于修补混凝土结构件缺陷、裂缝，操
作简便，不仅保证使用性能，而且外观平整。
3 胶粘剂在木材加工中的作用
（6）轻工业的应用
①制鞋工业 ②家具工业 ③纺织工业：无纺布 ④包装工业：如箱、桶、盒、袋、纸－薄膜复合包
装（密封） ⑤印刷工业：无线装订 ⑥此外，工艺美术、儿童玩具、体育用品、卫生器
具、婴儿尿布、文教用品等
3 胶粘剂在木材加工中的作用
（7）造船工业的应用
在船舶装配时不论是玻璃钢、木材，还是金属结构件 都要用到胶粘剂。
除了用常规的胶粘剂进行零部件的结构粘接之外，由 于船舶航行于江、湖、海的特殊环境，还大量使用密 封剂用于甲板缝、舱孔、舷窗以及各种油、水管路和 电缆贯通的密封。
物胶（以动物的皮、骨、筋等为原料，将其中所含的胶原 蛋白经过部分水解，萃取和干燥制成的固体蛋白质。）。 合成胶粘剂：胶合强度高，耐水性好。如合成树脂、合成橡 胶。
优点：
①可实现不同种类或不同形状材料之间的连接，尤其是 薄片材料；
②粘接为面际连接，应力分布均匀，不易产生应力破坏 ，延长结构寿命；
缺点
①耐候性差； ②胶接的不均匀使得扯离和剥离强度低，容易在接头边缘
首先破坏； ③与机械物理连接法相比，溶剂型胶粘剂的溶剂易挥发，
而且某些溶剂易燃、有毒，会对环境和人体产生危害。 ④胶接质量因受多种因素的影响，不够稳定。
胶粘剂的污染问题
常见的胶粘剂质量问题主要是溶剂挥发产生的有害物质： 苯是一种致癌物质，人吸入过量，会出现头晕、恶心、
早在2000多年前，秦朝人以糯米浆与石灰制成的灰浆用 作长城基石的胶黏剂。
公元前200年，西汉人用糯米制成的胶粘剂作棺木的密 封剂，再配用防腐剂，使尸体保存完整，肌肉和关节仍 有弹性。
古埃及人从金合欢树中提取阿拉伯胶，从鸟蛋、动物骨 骼中提取骨胶，从松树中收集松脂制成胶黏剂，还用白 土与骨胶混合，再加上颜料，用于棺木的密封及涂饰。
③密封性能良好，有很好的耐腐蚀性能（隔开被粘物， 可减少不同金属连接的电位腐蚀）；
优点：
④提高生产效率，降低成本； ⑤减轻结构质量。通过交叉粘接能使各向异性材料的
强度质量比及尺寸稳定性得到改善，得到挠度小，结 构差异小、质量轻的结构； ⑥可赋予被粘物体以特殊的性能（导电胶、导磁胶、 耐高温胶、电绝缘胶）。
以后，合成胶粘剂又增加了新品种，如50年代末，单液 型，在常温下能快速（几十秒）固化的氰基丙烯酸酯胶 粘剂实现工业化生产。
2 胶粘剂的发展简史
➢ 目前世界合成胶粘剂品种已达5000余种，总产量超 过1000万吨，销售额年均增长5%。产量水系胶占 45%，热熔胶占20%，溶剂胶占15%，反应型胶占 10%，其它10%。
3 胶粘剂在木材加工中的作用
（4）机械工业的应用 代替焊、铆、螺栓连接等，可以节约原材料减轻
质量，减少应力集中，缩短工期，简化工艺，从 而提高效率，降低成本； 铸件砂眼，零件缺陷能修复后再用，可以减少废 品；
3 胶粘剂在木材加工中的作用
（5）建筑工业的应用 各种装修材料的粘贴与固定都要大量的胶粘剂
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2 胶粘剂的发展简史
➢ 20世纪，化学工业的发展，出现了以合成高分wk.baidu.com物质 为基础的新型胶粘剂—合成胶粘剂，使胶粘剂进入了 一个崭新的发展时期。
1912年美国的L.H.贝克兰首先将酚醛树脂作为胶粘剂 用于木材的粘接；
20年代末至30年代初，脲醛树脂作为胶粘剂也用于木 材工业；
从此，胶粘剂开始了以合成树脂胶粘剂为主的发展阶段 。
2 胶粘剂的发展简史
40～50年代，不饱和聚酯、环氧树脂和聚氨酯胶粘剂问 世，合成橡胶和热塑性树脂在粘接领域得到广泛应用；
此后，又开发了合成橡胶改性的合成树脂胶粘剂，即橡 胶－树脂胶粘剂，并成功的用于粘接飞机机身部件。于 是胶粘剂进入了粘接金属结构部件的发展阶段；