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胶粘剂基本知识一，胶粘剂的分类1、按基体材料分：合成胶粘剂热固性树脂胶粘剂：环氧树脂胶，酚醛树脂胶，聚氨酯胶，氨基树脂胶，不饱和聚酯胶，有机硅树脂胶，杂环聚合物胶热塑性树脂胶粘剂：丙烯酸酯胶，聚醋酸乙酯胶，聚乙烯醇胶橡胶胶粘剂：氯丁橡胶，丁腈橡胶，聚硫橡胶，硅橡胶，丁苯橡胶特种胶粘剂：热熔胶，密封胶，压敏胶，导电胶等无机胶粘剂：磷酸盐胶粘剂，硅酸盐胶粘剂天然胶粘剂：植物胶：淀粉胶、糊精胶、阿拉伯树胶和松香胶动物胶：虫胶和皮骨胶矿物胶：沥青胶、地蜡胶和硫磺胶2、按应用分：结构胶、非结构胶和特种胶，其中，结构胶要求受力部件的胶接头承受应力和被粘物相当或接近。
二，胶粘剂的组成1 、胶粘剂：又称粘合剂、接着剂，将经过表面处理的两个或两个以上胶粘材料牢固地连接在一起，并且具有一定力学强度的化学性质。
例如，环氧树脂、磷酸一氧化铜、白乳胶等。
2、固体材料（基料）：决定胶接头的主要物理化学力学性能。
例如，环氧树脂和酚醛树脂等。
3、固化剂：a) 固化：液体的胶粘剂通过物理化学方法变成固体的过程。
物理方法有溶解挥发、乳液凝聚、熔融体冷却；化学方法使胶粘剂聚合成高分子物质。
b) 固化剂：固化过程所使用的化学物质。
4、固化促进剂：能促进固化反应速度，缩短反应时间的化学物质，又称催化剂。
5、增韧剂：能提高胶粘剂固化物的韧性，主要是酯类和弹性化合物。
6、填料：能提高接头的力学强度。
7、其它辅助材料：着色剂、溶剂（稀释剂）、防老剂和偶联剂等。
三，胶粘剂的选择1、选择胶粘剂的原则（1）考虑胶接材料的种类性质大小和硬度；（2）考虑胶接材料的形状结构和工艺条件；（3）、考虑胶接部位承受的负荷和形式（拉力、剪切力、剥离力等）；（4）考虑材料的特殊要求如导电导热耐高温和耐低温。
2、胶接材料的性质（1）金属：金属表面的氧化膜经表面处理后，容易胶接；由于胶粘剂粘接金属的两相线膨胀系数相差太大，胶层容易产生内应力；另外金属胶接部位因水作用易产生电化学腐蚀。
第九章!胶!!焊胶焊工艺方法实质上就是零件的电阻点焊及随后搭接部位的胶接!这个工艺是由苏联首先发展的"并通称为#胶焊$!此法是一种#毛细作用胶焊$"即先将零件焊接在一起"然后将胶粘剂注入接头中!所用的低粘滞性胶粘剂靠毛细作用渗入搭接接头中"随后固化!胶焊结构已在全欧洲和苏联得到了公认!从表面上看"这个方法是把两个不同的学科"即点焊和胶接组合为一个工艺过程!在美国所用的工艺为#透胶胶焊$法"见图-"!"它是先用胶粘剂胶接零件"然后再点焊"并随后固化!图-"!!透胶胶焊和毛细作用胶焊工艺和普通点焊相比"胶焊接头的搭接抗剪强度提高了三倍"疲劳寿命提高了九倍!和熔焊相比"其成本较低!和铆接相比"其主要优点是具有较高的强度和疲劳抗力"有时"其成本也较低%在焊接薄蒙皮的情况下&!尽管胶焊工艺在各种军用飞机和飞行器构件上已经得到了高度评价"但尚未用于生产!然而"胶焊已用于汽车工业的生产线上!第一节!胶焊原理及主要参数将电阻点焊和胶接二者结合用于零件的实际连接是较易做到的!大多数零件均可使用胶焊"其方法是将胶粘剂小滴先涂敷于零件表面"并用尼龙刮铲将其散布开!然后将零’’!)-.件组合在一起!临时夹紧"零件置于普通点焊机的电极之间并焊在一起"零件焊接所用的是由普通焊机稍加改进的点焊机"焊接结构焊后一般都放在烘箱中加热!直到胶粘剂固化为止"固化时间和温度取决于所用胶粘剂的类型和被焊接的金属种类"在确定一种可靠的胶焊生产过程时!胶粘剂的性能是重要的"这些性能如下#材料的物理和工艺性能!实际的胶接性能!以及胶粘剂的胶焊特性"第二节!胶焊物理特性一个胶接点焊胶粘剂体系所要求的物理特性应包括#$!%加工过程中良好的流动性!$1%在固化过程中基本上无挥发物逸出而!..A 地成为固体!$#%在胶粘剂的使用和焊接期间!具有足够长的使用寿命"由于成本的缘故!即使较高的固化压力能够提高某些胶粘剂的性质!但是通常使用的还是低压固化胶粘剂"一!毛细作用胶粘剂进行毛细作用胶焊时!在胶层上没有压力作用来促使胶粘剂流动"胶粘剂流入和填充结合表面的能力完全取决于胶粘剂的重力流动和毛细作用"这些胶粘剂无论在使用期间还是在固化加热过程中!都必须有很好的流动性$低的粘滞性%!而且不能有任何沉淀下来的添加物"这些高流动性的胶粘剂有可能由那些在形状上或位置上偏离水平面的接头中流出"还有!如果接头之间的空隙大于.’.!&@>$.’#(<<%!则因为胶粘剂有可能从接头中流出!并由此形成一个空隙区域!所以完全填满是不可能的"胶粘剂于流态使用!当它涂于焊接接头边缘时!由于毛细作用便渗入接头之中"高粘滞性胶粘剂的流动会受到周围温度的抑制!因此在使用时可用加热促使其流动"如果胶粘剂液体$脚标为F %对固体$脚标为R %的最大可逆粘着功$’3M 8%大于液体的内聚功$’:G 8%!即’3M 8*’:G 8).$-*!%或最大可逆粘着功为’3M 8(+?.;+‘H .*+?‘$-*1%则液体就会在固体表面上扩展"式中!+?.是固体在真空中的表面自由能!+‘H .是和其饱和蒸气相接触的液体表面自由能!+?‘是固"液相界面的平衡表面自由能"液体的内聚功为’:G =(1+‘H ."$-*#%从公式$1%和$#%可得出公式$!%的下述表达式+?.*+‘H .*+?‘).$-*$%或+.)+‘H .;+?‘$-*&%&.%.!&"原文为’:G =K 1+‘H .!有误’’’译者注"!!这就是说!为了使液体能在固体上发生扩展!固体表面自由能必须大于液体"与其饱和蒸气相接触#表面自由能和固"液体界面自由能的总和$因而!对于一定的固体!液体表面自由能和液"固体界面自由能越低!则液体发生扩展越迅速$一定的液体在给定的固体表面上将一直扩展达到平衡条件为止$而粘滞效应能减缓达到平衡条件的速率$如果在两平板表面之间的接头处需保持一个连续的液体膜!则不仅液体"胶粘剂#必须在每个表面上扩展!而且液体表面自由能也必须足够大!以便液体在两表面之间形成一种半月形的连续体$对于一个垂直接头!液体会在平板固休表面之间上升!直到表面能由于重力作用而达到平衡为止$这种毛细作用的升高!或者位于无限大平板界面基准面以上的弯曲界面的中心高度!可表示为对于轴向对称弯曲的半月形!式中=是表面张力!或者表面能!>是重力常数!@是半月形中心处的曲率半径!以及’是液体的密度$因此!看来表面张力越大或者半月形曲率半径"系由狭窄间隙和较大的表面润湿性所引起#越小!则液体向接头内渗透得越多$当被粘着件之间的空间太大时"大的曲率半径#!毛细作用的升高将不充分!并且只有在部分表面上会发生扩展!由此在胶接处形成空隙$焊后可用密封胶枪或用计量和混合机的注嘴沿着接头两边缘把液体胶粘剂注入$虽然可以采用那种不易从接头中溢出的触变胶!在压力下向接头注入!但是在被焊的粘着件之间的细小间隙能够阻止压力喷嘴插进胶层内$为了防止液体胶粘剂在接头以外表面上扩展!可在金属表面上涂一层粗糙的物质即可$二!透胶胶焊的胶粘剂对于透胶胶焊来说!只有当板材点焊在一起时所提供的压力才能助长胶粘剂的流动性$焊点的间距和被粘着件的厚度对施加于注入胶粘剂上的压强有影响$使用低粘滞性的液体胶粘剂时!用较低的固化压力通常是不成问题的$而对受热时易液化的高流动性固体或薄膜胶粘剂!它们不会对胶接强度和胶粘剂特性有严重的影响$由于胶粘剂的流动性能低!或者由于在固化时胶粘剂会发生挥发除气反应!所以许多高温胶粘剂需要高的固化压力$不适当的固化压力能够导致多孔的胶层!低劣的粘着力!因而对环境分解作用有较大的敏感性$由于胶焊固化压力低而造成有害影响的胶粘剂!它首先表现出低劣的性能$如果胶粘剂没有很好地固化!其胶接强度在环境老化后还会受到影响$%%!!%.第三节!胶粘剂的应用在确定胶粘剂的应用方法以及胶粘剂生产工艺机械化和自动化的适应性方面!材料的物理状态是很重要的"胶焊用胶粘剂可以是液体#糊状体#薄膜或固体"如果需要的话!使用底胶可以改进某些胶粘剂的胶接性能!并且可以在很长的一段时间内保持可胶接的表面"焊前在接头区域涂糊状胶粘剂通常都是人工操作"使用刮平板能够得到比较均匀的胶粘剂厚度"对于平滑零件!胶粘剂能够用手术刀涂敷!但对外形复杂的零件是不实用的"在外形变化不大的零件上涂固体胶粘剂以获得均匀涂层厚度的情况下!可以使用热熔辊涂敷"用标准空气喷雾技术来涂敷胶粘剂底胶!无论对平滑零件还是对凹凸不平的零件都是可行的和完全有效的"真空热喷雾可以减少胶粘剂体系中溶剂的数量!并使喷枪每喷一次获得较厚的涂层"用!..A固体粉末涂层能够彻底地消除溶剂"静电粉末喷射枪或射流装置能使颗粒带电!然后它们被吸附于具有任何稍微导电的表面上!随后这些粉末被加热熔融"第四节!胶接性能除了胶粘剂本身所固有的耐温和承载$内聚力强度%能力之外!影响胶接接头强度和环境耐久性的主要因素是表面的准备"所选择的表面准备必须同时与焊接和胶接相适应"过去!为胶焊选定的表面准备方法时!曾出现了金属的飞溅问题"为了防止这种情况的发生!对各种浸蚀剂采用折衷的研究方案"这种兼顾表面耐久性和焊接性的表面处理方法的试验结果表明!无论在单相交流还是在三相调频点焊机上焊接的,类焊缝!在1.1$"*#和%.%&"*)两种裸铝合金上都可用磷酸&重铬酸钠阳极化处理"阳极化溶液具有适合于生产使用的槽液寿命!并且被处理的表面至少在三周内能够保持其焊接性和耐久性"这段时间对大多数的生产操作是足够的"除了那些在胶接上通用的操作之外!这里并没有表面处理的特殊操作和其它的防护要求"但遗憾的是只有糊状胶粘剂才具有这些好的结果"透胶胶膜的焊接性是相当差的!因此导致了焊接时的金属飞溅和焊缝的不一致"胶焊的表面处理必须使胶粘剂的强度和耐久性均得到最佳的发展"已进行的研究工作表明!在标准湿度#盐雾#沸水和高温条件下!强度试验不可能显示出各种表面处理之间的明显差别!而当试祥承受机械应力并在高湿度和高温下老化处理时!这就能够相当快地鉴别出它们之间的差别"’’!1%.第五节!金属胶粘剂第一个轻重量的!廉价的宇航结构用材料是铝合金"继而是钛合金!硼"铝复合材料#以及最近在运载火箭上已考虑使用的不锈钢"影响焊接熔核质量的有三个最主要的要素#即$!%金属合金#$1%表面导电性#$#%表面传导性的均匀性"此外#还必须注意工艺因素#因为用化学处理金属表面的表面性能将受下列因素的强烈影响&"!表面处理的均匀性"人工清理比自动清理技术对表面的可变性有更大的影响"#!湿度的控制"高湿度会影响金属表面!胶粘剂!底胶#及胶粘剂在涂敷时的表面润湿性"$!温度的控制"温度对胶粘剂的改进!粘滞性和润湿性都有影响"除非对温度进行控制#不然会使承载强度发生大的分散性"%!颗粒数目的控制"空气中的污染#例如烟雾!油!灰尘!酸的蒸气!盐!研磨剂的细粒!排出的试剂和溶剂等#所有这些都会影响金属表面的电阻率"&!溶剂的擦拭"在焊接前用溶剂擦拭表面#即所谓的’再清理(#弊多于利"由于不清法的溶剂!污染的抹布!在溶剂中溶解出来的抹布拼料或者表面污染物的一般涂抹#这不是清理而是使其进一步污染"’!胶粘剂的控制"填充的胶粘剂的混合!贮存期的控制以及使用的胶粘剂在加工过程中的控制对于胶粘剂在电极压力下的区域内的流动能力有影响"任何数量的胶粘剂的残留物都会引起对电流和金属飞溅的高绝缘电阻"5!铝合金"铝合金的化学成分影响焊接和胶接性能"高含铜量是在清洁的表面上产生’污点(的条件#并由此产生高表面电阻#它促使金属飞溅"高含锌量会损害胶粘剂体系的胶接强度"1.1$合金比%.%&合金易于产生金属飞溅#但是它的胶接性能更好些"包铝板对胶层的腐蚀比裸铝板更敏感些"第六节!胶接的经济性胶焊工艺与点焊比较有下列明显的优点&"!可用于飞机设计)#!提高静载强度)$!改善疲劳强度$机械的和声学的%)%!可取消密封工序)&!改善耐腐蚀性能"与机械紧固件相比#胶焊有如下优点&"!降低制造成本以及具有机械化和自动化的可能)#!提高静载强度#图-"1)**!#%.图-"1!胶焊与铆接的轴向载荷疲劳弧度的比较$!改善疲劳强度!机械的和声学的"图-"##图-"#!胶焊疲劳强度与其它方法的比较%!取消打孔!应力上升处"#&!没有组合错误和紧固件的配合问题#’!改善耐腐蚀性能!没有异种金属"#5!取消密封工序#7!消除来自车间的铆接和电钻的噪音#8!允许用较薄的金属板设计$与胶接相比%胶焊的优点如下&"!取消昂贵的没备!热压室%平板压力机"##!工具简单#’$%.!’$!减少车间劳动量!%!减少加工工序!&!可用于大型构件"不受压力机或热压室尺寸的限制#$第七节!胶接应用只有了解了胶焊过程及其机械性能之后%胶焊的应用范围才能扩大$苏联已有六种运输机%一种直升机和机动有轨车采用了胶焊$美国在一种生产型直升机上采用了&A 的胶焊框架结构%在一种运输机的机身上以及一种新的低空支援战斗机机身的许多承载部分都采用了胶焊$在运输机上%已经累计超过!-#.飞行小时还没有发生问题$导弹壳体和它们的雷达跟踪装置的掩体已采用了胶焊%选用这种工艺能够避免由铆接引起的无线电频率的泄漏$有一种导弹壳体上的常规铆接结构已由胶焊代替%见图-"$$图-"$!用于导弹蒙皮的胶焊最新的&海盗号"H@Y@>J#宇宙飞船探测器装有胶焊的铝壳%它是由波纹板胶焊到一块光滑的内蒙皮的蛤壳装配件组成$最后%胶焊工艺方法的一个有发展前途的应用%是推进剂箱$装配工艺允许放宽制造公差"即三角形补偿片的宽度和长度#%但是对于长度’直径’体积等重要参数%还应该严格地控制尺寸$在胶焊燃料箱时%可以在不增加重量的情况下%用轧制板形成圆柱形和球面形的补偿片$这样可避免昂贵的化学铣切和机械铣切加工%这是增加熔化焊的焊接区厚度所必需的$因此%与熔化焊相比%胶焊工艺在燃料箱制造方面显示出降低成本的巨大潜力$已经生产出直径!.英尺"#<#和长度!)O T"&’&<#的燃料箱$地面运输工业已经看到了胶焊的潜力%一个不锈钢模拟的机动有轨车车体%就是上面叙述过的新型全胶焊铝的重型卡车驾驶舱$只有检验胶焊接头质量的简便而非破坏性试验技术发展之后%才会迎来该工艺更普遍的采纳和扩大使用$因为检验焊点熔核和胶接接头二者的质量是很复杂的$放射线和超声波技术已有效地用于点焊和胶接接头上%以检验夹杂物’孔洞’缩孔’胶层剥离%显露((!&%.金属熔核的形状和直径!然而"抗剪强度#焊点焊透率以及板间分离等测定"还要依靠破坏试验!当前"破坏试验仍是测定上述性能所必需的方法!$$!)%.。
目录目录 (1)1 胶粘剂的定义和历史 (3)1.1 定义 (3)1.2 历史 (3)2 胶粘剂的应用和分类 (3)3 按化学类型分类 (4)4 按物理形态分类 (4)5 按固化方式分类 (4)6 按工艺分类 (5)7 按受力情况 (5)8 常见胶粘剂的固化机理 (6)8.1 环氧树脂(Epoxy) (6)8.2 聚氨酯(PU) (6)8.3 常见异氰酸酯 (7)8.4 硅胶(silicone) (8)8.5 丙烯酸(Acrylic) (9)8.6 氰基丙烯酸盐的粘合剂(CA)既瞬干胶 (9)8.7 厌氧胶的固化机理 (9)8.8 UV固化机理 (9)9 不同化学类型粘合剂的主要优缺点 (10)9.1 环氧树脂 (10)9.1.1 优点： (10)9.1.2 缺点： (10)9.2 聚氨酯 (11)9.2.1 优点： (11)9.2.2 缺点：高温，高湿条件易水解 (11)9.3 硅胶 (11)9.3.1 优点： (11)9.3.2 弱点： (12)10 固化剂中毒 (12)11 粘结的过程 (12)12 粘结强度的影响因素 (13)13 基材条件 (13)14 工序条件 (13)15 润湿的机理 (14)16 不同基材的表面能 (14)17 TDS常见术语 (14)1胶粘剂的定义和历史定义胶粘剂又称粘合剂，简称胶(bonding agent, adhesive)，是使物体与另一物体紧密连接为一体的非金属媒介材料。
在两个被粘物面之间胶粘剂只占很薄的一层体积，但使用胶粘剂完成胶接施工之后，所得胶接件在机械性能和物理化学性能方面，能满足实际需要的各项要求。
能有效的将物料粘结在一起。
历史考古学证据显示粘合剂的应用历史已经超过6000多年，我们可以看到在博物馆里展出的许多物体在经过3000多年后依然由粘合剂固定在一起。
进入20世纪，人类发明了应用高分子化学和石油化学制造的“合成粘结剂”，其种类繁多，粘结力强。
