涂料与粘合剂化学ppt.ppt

动物胶的主要成分是明胶肤蛋白质。其纯度 低的一种称骨胶
合成类
优点：品种繁多，使用方便，粘结迅速，
粘，结强度高，价格便宜 缺点：少量未反应单体、稀释剂、固化剂 等，助剂会有毒，给环境和人体带来危害
普通胶水（水溶性胶粘剂）
生产方法：石油裂解乙 烯直接合成法 其工艺流程包括：乙烯 的获得及醋酸乙烯（VAc） 合成、精馏、聚合、聚 醋酸乙烯（PVAc）醇解、 醋酸和甲醇回收五个工 序。
1具有良好的化学稳定性和热稳定性。
IIR
2气密性和水密性好，它对空气的透过率仅 异丁烯： （CH3)2C=CH2 为天然橡胶的1/7，丁苯橡胶的1/5，而对蒸 汽的透过率则为天然橡胶的1/200，丁苯橡 异戊二烯：CH2=C(CH3)-CH=CH2 胶的1/140。 因此主要用于制造各种内胎、蒸汽管、水胎、 水坝底层以及垫圈等各种橡胶制品。
补胎胶/补鞋胶
自行车补胎胶通常为橡胶粘合剂（丁基橡胶、氯丁 橡胶等），对车胎修补时需要另备补皮，锉毛敷上 胶油，待略干（使溶剂挥发）后粘于需要修补的烂 处。（烂处同样需要敷上胶）
丁基橡胶是合成橡胶的一种，由 异丁烯和少量异戊二烯合成。制 成品不易漏气，一般用来制造汽 车、飞机轮子的内胎。丁基橡胶 是异丁烯和异戊二烯的共聚物， 它在1943年投入工业生产。
粘料 主要成膜物质 固化剂和固化促进剂 增塑剂和增韧剂 稀释剂 填料 偶联剂 其他助剂
天然胶粘剂
制备方法简单 粘接速度快 施工方便 价格便宜 无毒或低毒。 不能适应现代化生产，大部分被合成 胶黏剂所取代
主要有淀粉类，蛋白类还有，植物胶 黏剂、矿物胶黏剂及海洋天然胶黏剂
淀粉类
我国秦朝以糯米浆与石灰制成 的灰浆用作长城基石的粘合剂， 使得万里长城至今仍屹立于亚 洲北部，成为中华民族古老文 明的象征

聚氨酯涂料与 胶黏剂
聚氨酯涂料
简介
聚氨酯涂料是目前较常见的一类涂料， 可以分为双组分聚氨酯涂料和单组分聚 氨酯涂料。双组分聚氨酯涂料一般是由 异氰酸酯预聚物（也叫低分子氨基甲酸 酯聚合物）和含羟基树脂两部分组成， 通常称为固化剂组分和主剂组分。这一 类涂料的品种很多，应用范围也很广， 根据含羟基组分的不同可分为丙烯酸聚 氨酯、醇酸聚氨酯、聚酯聚氨酯、聚醚 聚氨酯、环氧聚氨酯等品种
室温固化水性聚氨酯涂料
对于某些热敏基材和大型制件，不能采 用加热的方式交联，必须采用室温交联 的水性聚氨酯涂料。通过与水分散性多 异氰酸酯结合，可以改进水性端羟基聚 氨酯预聚物/丙烯酸酯混合物，尤其是羟 基丙烯酸酯混合物的性能。此类水性聚 氨酯涂料，采用特制的多异氰酸酯交联 剂，即含－NCO端基的异氰酸酯预聚物， 经亲水处理后分散于各种含羟基聚合物 中而形成分散体，与多种含羟基聚合物 水分散体组成能在室温固化的聚氨酯水 性涂料。
聚氨酯胶粘剂特点
(1)耐水、耐介质性好。 (2)粘接强度高，初粘力大。 (3)良好的贮存稳定性。 (4)耐冻融，耐较高温度。 (5)干燥速度较快，低环境温度下成膜性良 好。 (6)施工工艺佳。
单组分水性聚氨酯涂料
单组分水性聚氨酯涂料是以水性聚氨酯 树脂为基料，并以水为分散介质的一类 涂料。通过交联改性的水性聚氨酯涂料 具有良好的储存稳定性、涂膜力学性能、 耐水性、耐溶剂性及耐老化性能，而且 与传统的溶剂型聚氨酯涂料的性能相近， 是水性聚氨酯涂料的一个重要发展方向。
热固性聚氨酯涂料
交联的聚氨酯能增加其耐溶剂性及水解 稳定性。聚氨酯水分散体在应用时与少 量外加交联剂混合组成的体系叫热固化 性水性聚氨酯涂料，也叫做外交联水性 聚氨酯涂料。使用交联剂主要有多官能 团的氮丙啶、氨基树脂（三聚氯胺树脂） 或专用的环氧树脂等。采用氮丙啶，一 般用量为聚氨酯质量的3％-5％，就有很 好的交联膜生成。

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二、扩散理论
两种聚合物在具有相容性的前提下，当它们相互紧 密接触时，由于分子的布朗运动或链段的旋摆产生相互 扩散现象。这种扩散作用是穿越胶粘剂、被粘物的界面 交织进行的。扩散的结果导致界面的消失和过渡区的产 生，由此形成粘接。
当胶粘剂和被粘物都是具有能够运动的长链大分子聚 合物时，粘接体系借助扩散理论基本是适用的。热塑性 塑料的溶剂粘接和热焊接可以认为是分子扩散的结果。
许多合成胶粘剂都容易润湿金属被粘物，而多数固 体被粘物的表面张力都小于胶粘剂的表面张力。这就是 环氧树脂胶粘剂对金属粘接极好的原因，而对于未经处 理的聚合物，如聚乙烯、聚丙烯和氟塑料很难粘接。
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1.2 粘接机理
为满足第二个条件，固化后应形成跨过界面的粘
接力，而此力的本质和大小对粘接效果都是极重要 的。目前主要有四种理论解释粘接力产生机理：
(1)机械互锁理论； (抛锚理论) (2)扩散理论； (3)电子理论（静电）； (4)吸附理论。
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一、机械作用力理论
胶粘剂渗透到被粘物表面的缝隙或凹凸之处，固化后在 界面区产生了啮合力，其本质是摩擦力。
要求：a胶粘剂必须渗入被粘物表面的空隙内 b排除其界面上吸附的空气
在粘合多孔材料、纸张、织物等时，机构连接力是很重 要的因素，但对某些坚实而光滑的表面，这种作用并不显 著。从物理化学观点看，机械作用并不是产生粘接力的因 素，而是增加粘接效果的一种方法。
分子间作用力是提供粘接力的因素，但不是唯一因素。 在某些特殊情况下，其他因素也能起主导作用。
缺点：理论与实际的差距，只有物理吸附，其他物理吸附 比胶黏剂容易 要求：充分润湿，亲密接触
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化学键形成理论
化学键理论认为胶粘剂与被粘物之间除分子力间外，有时 还有化学键产生：1）离子键 2）共价键 3）金属键

日用胶黏剂和涂料
什么是胶粘剂？
有机 无机 天然
凡有良好的粘合性能、可把两个相同的或 不同的固体材料连接在一起的物质都可以称 为胶粘剂。
这些地方都有我！
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胶黏剂的组成
粘合剂是一类混合物，不同品种的粘合剂组成 不同，有简单、有复杂，但粘料是粘合剂的主要组 分，根据需要还配合一种或多种其他组分
操作中皮肤、衣物被粘着，本品 具弱催泪性，慎防溅入眼内，使 用时注意通风。
1、502反应操作不可逆，无法用 新的502溶解（502溶解502是网 上一种错误的说法）。 2、用绝缘油，倒点变压器里的 绝缘油在桌上，502胶水很快变 软，可以很快搓掉了。 丙酮溶液 可洗 3、小面积粘上502胶水,只要用 热水浸泡一下就可以，如果大面 积沾上502胶水,涂上丙酮，大约 等5～10分钟就可以除去。
工业防腐涂料
有良好的附着力 有良好物理机械性 能； 有良好的耐蚀性： 有良好的抵抗介质 渗透性 有良好的施工性能
环氧树脂改性水性聚氨酯防腐涂料，环氧丙烯酸共同改性聚氨酯涂料
以甲苯二异氰酸酯，聚醚二元醇，环氧树脂，甲 基丙烯酸甲酯等为原料，通过通过原位聚合
轮船油漆
1．NU CURRENT船底 用无锡自抛光防污漆。 2． NU FORTE 特殊的多用型环氧涂 料，可用于船舶表面 各个部位。 3.EPOMARINE EX－ 500聚酰氨固化的双组 自抛光防污漆有两类：含锡型和无锡型 分改性环氧涂料，用 含锡型是以甲基丙烯酸三丁锡作为粘合剂的。 无锡型自抛光防污漆采用的是设计用来模拟 于货舱、甲板及各类 异丁烯酸锡粘合剂作用机理的粘合剂 相关装备
瞬间固化粘合剂 （502胶）
α-氰基丙烯酸酯胶
CH2=C(CN)-COO-C2H5

这类涂料包括清漆〔不饱和脂肪酸〕、稀 释剂〔溶剂〕、无机颜料〔金属氧化物或 盐〕。
合成树脂〔synthetic resin〕阶段
• 上世纪 50 年代后，随着石油化工业的飞速开展，特别 是高分子科学的开展，以石油化工产品为原料的合成树 脂品种日渐增多和成熟，涂料的开展也进入了以合成树 脂为主要原料的开展阶段。
Coating Substrate
Substrate 2 Adhesive
Substrate 1
课程的主要内容
第一章 涂料概述 第二章 漆膜的形成及有关的根本性质 第三章 涂料中的流变学与外表化学 第四章 涂料中的溶剂和颜料及漆膜的表观和颜色 第五章 涂料的主要品种 第六章 粘合剂概述 第七章 胶接技术 第八章 粘合剂的主要品种
三、能耗问题
由于很多高性能的涂料经常需要高温烘烤，能量消耗大，为了 节约能量，在保证质量的前提下，降低烘烤温度或缩短烘烤时 间，即到达“低温快干〞，也是涂料开展的一个方向。
环保涂料4E原那么：“Economy〞, “Efficiency 〞, “Environment〞,“Energy conservation〞.
平涂涂料、砂壁状涂料、含石英砂的装饰涂料、仿石涂料
按涂料的特殊性能分类
建筑涂料、防腐涂料、汽车涂料、防露涂料、防锈涂料、防水 涂料、保湿涂料、弹性涂料等
6 .涂料面临的挑战
一、污染问题 溶剂的污染
大局部涂料都含有大量的溶剂，溶剂的挥发污染了大气，尤其是热塑性 油漆。如水性涂料中使用的乙二醇醚和醚酯类溶剂是致癌物。
社，2004
第一章 涂料概述
1. 涂料的定义〔什么是涂料?〕
“涂料是一种材料，这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在 物件外表，形成粘附结实、具有一定强度、连续的固态薄膜。 这样形成的膜通称涂膜，又称漆膜或涂层。〞 ?涂料工艺?

02
塑料可用于制造各种容器、管道 、绝缘材料、包装材料等，在建 筑、电子、汽车、航空航天等领 域有广泛应用。
纤维
纤维是有机高分子化合物的一种，具 有优良的力学性能、耐热性和耐腐蚀 性。
纤维可用于纺织、造纸、复合材料等 领域，如合成纤维可用于制作衣物、 绳索等，天然纤维可用于制作纸张和 生物医用材料等。
功能高分子材料
功能高分子材料是指具有特定功能的有机高分子材料，如导电、发光、磁性等功 能。
功能高分子材料在电子、生物医学、能源等领域有广泛应用，如导电高分子可用 于制造电池和电容器等。
03
有机高分子化合物的性能
热性能
耐热性
熔点和玻璃化转变温度
有机高分子化合物通常具有较高的耐 热性，能够在高温下保持稳定。
高性能化改性
共聚与共混
通过共聚或共混的方法对有机高分子化合物进行改性，引入功能性单体或与其他高分子材料进行复合 ，提高其力学性能、热稳定性、加工性能等。
交联与辐射接枝
利用交联剂或辐射接枝技术对有机高分子化合物进行改性，改善其化学稳定性、耐磨性、抗疲劳性能 等，提高其使用寿命。
环保与可持续发展
可降解高分子材料
有机高分子化合物简介
目录
• 有机高分子化合物概述 • 有机高分子化合物的应用 • 有机高分子化合物的性能 • 有机高分子化合物的合成与改性 • 有机高分子化合物的发展趋势与挑战 • 有机高分子化合物实例分析
01
有机高分子化合物概述
定义与分类
定义
有机高分子化合物是由长链有机分子 构成的化合物，其分子量通常大于 10^4。
研究开发可生物降解的有机高分子化合物， 如聚乳酸、聚3-羟基烷酸酯等，在一次性餐 具、包装材料等领域替代传统塑料，降低白 色污染。

ABS塑料
具有韧、硬、刚性均衡的优良力学特性，电绝缘性与化学腐 蚀性好，尺寸稳定性好，表面光泽性好，易涂装和着色，但 耐热性不太好，耐候性较差
电绝缘性能和力学性能良好，耐水性、耐酸性与耐烧蚀性能 优良。酚醛塑料坚固耐用、尺寸稳定、不易变形
用于生产建筑五金和各种管材、 模板、异型板等
生产各种层压板、玻璃钢制品、 涂料和胶粘剂
⑵氯化聚乙烯卷材地板 氯化聚乙烯卷材地板具有以下特点。 优良的耐候性、耐老化性、耐臭氧性。 耐油、耐化学药品性能好，耐磨性好，耐污染。 弹性伸长率优于聚氯乙烯地板，脚感好。 颜色丰富，仿真性强。 2.塑料壁纸 ⑴塑料壁纸的品种及特点 胶面的壁纸，一般统称为塑料壁纸。以纸为基层，以 聚氯乙烯塑料薄膜为面层，经复合、印花、压花等工艺 制成。塑料壁纸大致可分为三大类，即普通壁纸(亦称 纸基塑料壁纸)、发泡壁纸、特种壁纸。每一类壁纸有 3~4个品种，每一品种又有若干种花色。（P131）
万能木材、皮革、橡胶、金属等，多种材 料的自身粘接于相互粘接。适应于各种材料的快速胶接、固定和 修补
热 固 性 树 脂 胶 粘 剂
环氧树脂胶粘剂
耐水、耐冷热性能好。使用方便
酚醛树脂胶粘剂
粘附性好，柔韧性好，耐疲劳
粘接各种金属、塑料和其他非金属材料
聚硫橡胶胶粘剂
硅橡胶胶粘剂
第三节
建筑涂料
建筑涂料按使用部位主要可分为外墙涂料，内墙涂料 和地面涂料。按照涂膜型态，可分为薄质涂料，厚质涂料， 砂壁涂料及多彩花纹涂料等。由于在建筑中的使用部位不 同，因此对涂料的主要性能要求也有所不同。
一.内墙涂料
内墙涂料的主要功能是装饰及保护室内墙面，因此要求 涂料应色彩丰富，具有一定的耐水性、耐刷洗性和良好的 透气性，同时要求涂料耐碱性良好，涂刷施工方便，维修 重涂容易。由于人对内墙涂层的装饰效果是近距离观察， 故要求内墙涂层应质地平滑、细腻、调和。 目前常用的内墙涂料主要包括水溶性涂料、合成树脂乳 胶漆和溶剂型三类。

热固性粘合剂为网状体形结构，受热不软化，遇溶剂 不溶解，具有较高的凝聚强度，而且耐热、耐介质腐蚀、 抗蠕变，但冲击强度和剥离强度较低。如酚醛树脂、环 氧树脂等。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
3、按外观形态分类 粘合剂按其外观形态可分为溶液、乳液或
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
2、按粘合剂固化后的胶体特性分类 可分为热塑性粘合剂和热固性粘合剂。 热塑性粘合剂为线性结构，一般通过溶剂挥发、
熔体冷却和乳液凝固的方式事先固化。其胶体受热软化， 遇溶剂会溶解，凝聚强度较低，耐热性能较差。如聚丙 烯酸酯、聚醋酸乙烯、聚乙烯醇等。
Ｇ －干燥前粘合剂试样质量(g)
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
(2)粘度 粘度是物体抵抗流动变形能力的一种量度，它
是评价粘合剂质量的一项重要指标。用作用于 1cm2面积上，并使相距1cm的两层流体的速度相 差1cm/s的粘滞力表示。单位为Pa·s。国家标准 中粘度的测量仪器采用旋转粘度剂。 (3) PH值
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
1、按来源分类 可分为天然粘合剂和合成粘合剂。 天然粘合剂，就是其组成的原料主要来
自天然，如虫胶、动物胶、淀粉、糊精、甲壳 质以及天然橡胶等。
合成粘合剂，就是由合成树脂或合成橡胶 为生产原料配制而成的粘合剂，如环氧树脂、 酚醛树脂、氯丁橡胶和丁腈橡胶等。