关于胶粘剂发展与应用课件

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课件第七章建筑胶粘剂 [兼容模式] [修复的]

按胶的状态分类：可分溶剂型胶、溶液型胶、乳液型胶、粉状胶、股状胶、糊状胶、胶带等。
无机胶粘剂：硅酸盐、磷酸盐类、硼酸盐类、硫酸盐类等
天然橡胶：动物胶、植物胶
胶
热固性：EP、PP、UP、PUR、UF等
粘有机胶粘剂合成树脂
剂
热塑性：PVAC、PVAL、PVB、PS等
合成橡胶：CR、SBR、NR等
复合胶粘剂：4115建筑胶、水泥－107、水泥－石膏－107等
生产工艺
按配方将一次水(800份)放入反应釜中，投入PVAL；在 30min内将温度升至85～92℃ ，保温、搅拌，使其完全溶解；加入HCHO，用盐酸调PH值在2～2.5，先在78－80℃下反应1h，为使分子间有更多的交联，可再升温至90±2℃(注意要严格控制)，在不断搅拌下降温至60℃左右，立即加入二次水(100份)稀释，然后用NaOH中和至PH＝7～7.5，冷却至 40℃，放料。
由于日益严格的环保要求，工业国家合成胶粘剂产品构成比例特点是水基型大大高于溶剂型，且有发展和改进并举的趋势。
（二）国内建筑胶粘剂发展的概况
我国合成胶粘剂的研制、生产以及粘接技术的推广应用始于 1958年。近20年来，由于我国经济建设的发展和人民生活水平提高，极大的促进了胶粘剂工业的发展。我国在2000年建筑胶粘剂的用量达到60万t左右。
三、建筑胶粘剂的主要生产设备：
建筑胶粘剂属于精细化工产品一般生产规模不大，其生产的关键设备是粘料合成的有关设备。由于多数粘料是以釜式间歇法生产为主，因此，需要聚合釜、溶解釜以及搅拌、抽真空、加热、混溶等有关设备和仪器。
第二节常用的胶粘剂
一、聚乙烯醇（PVAL）类（一）聚乙烯醇（PVAL）胶粘剂：
木材胶黏剂用量日益扩大增多，全世界木材胶黏剂产量占胶黏剂总产量的3/4，如美国约60%的合成胶黏剂用于木材加工业，俄罗斯为79%，日本为75%，在我国60%～70%的胶黏剂也用于木材加工业。

胶黏剂的发展课件

生产设备的配置与优化
总结词
生产设备的配置与优化是实现胶黏剂高效、稳定生产的必要条件。
VS
详细描述
根据胶黏剂的生产工艺和产品特性，选择合适的生产设备，如反应釜、混合机、研磨机等，并进行优化配置。通过对设备的改进和升级，可以提高生产效率、降低能耗、减少污染，同时保证产品质量和稳定性。
生产工艺的控制与改进
优点
粘接强度高，耐水、耐油、耐腐蚀等性能优异。
高性能胶黏剂的研发
高性能胶黏剂
具备高粘接强度、耐高温、耐老化等性能的胶黏剂。
应用领域
发展趋势
随着科技的不断进步，高性能胶黏剂在环保、安全、可靠性等方面的要求越来越高，未来将朝着更加高效、环保、安全的方向发展。
主要应用于航空航天、汽车制造、电子封装等领域。
总结词
随着个性化需求的增加，胶黏剂的个性化也是未来发展的一个重要方向。
详细描述
个性化胶黏剂可以根据不同应用场景和需求，定制不同的粘附力、颜色、形状和尺寸等特性，满足多样化的市场需求。
举例说明
例如，在服装、鞋帽、工艺品等领域，需要胶黏剂具备美观、时尚的特性，同时还要满足轻便、舒适等要求。
04
胶黏剂的生产工艺与技术
原材料的选择与处理
总结词
原材料的选择与处理是胶黏剂生产中的重要环节，直接影响到产品的性能和质量。
详细描述
在选择原材料时，需要考虑其化学性质、纯度、稳定性等因素，以确保胶黏剂的粘附力、耐久性和可靠性。同时，原材料的处理也是关键步骤，包括破碎、混合、干燥等，需要严格控制工艺参数，确保原材料的均匀性和稳定性。
环保化
总结词
随着环保意识的提高，胶黏剂的环保化也是未来发展的重要方向

【华东理工大学】《胶黏剂的应用与发展》课件——第四讲(2)分解

玻璃纸胶粘带再湿型水基型—涂布糊精、胶类的纸、带
溶剂型—涂布酚醛、合成橡胶类的铭牌
2020/10/6
5
（4）按用途分类
结构用—能长期承受较大负荷，有良好的耐热、油、水等：酚醛－缩醛，酚醛－丁腈，环氧－丁腈，环氧－尼龙，环氧－酚醛。
非结构用—有一定的胶连强度，随着温度上升粘接力迅速下降：聚醋酸乙烯，聚丙烯酸酯，橡胶类，热熔胶，虫胶，沥青。
特种用—供某些性能和应用特殊场合用：导电胶，导热胶，光敏胶，应变胶，医用胶，耐超低温度胶，耐高温胶，水下粘接胶。
2020/10/6
6
4.2 天然胶粘剂
• 用于我国古代长城、古建筑－糯米－明矾胶 • 古埃及木乃伊的密封防腐－天然树脂 • 日常用品、家俱、乐器、工艺美术品、文教用品和武器的
制作－骨胶、鱼胶、生漆、浆糊等，
溶剂挥发型—硝酸纤维素，胶水，聚醋室温固化型潮气固化型—聚氰基丙烯酸酯，室温硫化硅橡胶
厌氧型— 聚丙烯酸双酯，丙烯酸聚醚加固化剂型—脲醛树脂，酚醛树脂，环氧树脂热固型—酚醛树脂，环氧树脂，聚氨酯，聚酰亚胺热熔型—乙烯-醋酸乙烯共聚树脂，聚酰胺，聚酯，丁苯嵌段共聚物接触压胶泥—氯丁橡胶压敏型自粘（冷粘）型—橡胶胶乳类暖粘（热粘）型—加热起粘接的胶粘带永粘型—聚氯乙烯胶粘带，聚酯膜胶粘带，
复合型—酚醛－聚乙烯醇缩醛，酚醛－氯丁橡胶，酚醛丁腈－橡胶，环氧－聚酰胺，环氧－酚醛，环氧－聚氨酯。
3
（2）按形态分类
• 水溶性—聚乙烯醇，纤维素，脲醛树脂，酚醛树脂，
硅酸钠液 • 溶液—硝酸纤维素，醋酸纤维素，聚醋酸乙烯，
态
氯丁橡胶，丁腈橡胶
型 • 乳液（胶乳）—聚醋酸乙烯，聚丙烯酸酯，天然胶乳，氯丁胶乳，丁腈橡胶

胶粘剂全部课件PPT

机械理论是最早提出的胶接理论。它对解释木材等多孔性材料及表面粗糙的材料的胶接很有贡献，已在胶接实践中得到验证。如，为了得到高的胶接强度，塑料、金属、玻璃等通过砂光、喷砂处理等使表面粗糙后再胶接。适度胶接温度与压力，是产生足够胶钉的条件。有些材料按照润湿、分子间力等的概念是难以得到良好胶接的，但机械理论却可以解释它们最终可以获得良好胶接的原因。如聚乙烯塑料胶接木材单板制造胶合板。局限性：机械理论无法解释非多孔性材料，如玻璃、金属等物体的胶接现象，也无法解释材料表面的化学变化对胶接作用的影响。 △
胶粘剂与涂料

你使用过胶粘剂吗？
什么情况下使用的胶粘剂？

你知道几种胶粘剂？
他们的主要成分是什么？

本绪论要点： 1，胶粘剂的定义；2，胶粘剂与胶接技术的特点；3，在林产品加工中的应用；4，发展方向

绪论
一、胶粘剂的定义：胶粘剂就是在一定条件下通过粘附作用能把被粘物结合在一起的物质，又叫粘合剂、胶黏剂，习惯上称为胶（但不宜称作胶水）。几个常用术语：粘附：两个表面靠化学力、物理力或两者兼有的力使之结合在一起的状态。胶合、胶接、粘接、粘结：用胶粘剂将被粘物连接在一起的过程。胶接技术：选择适宜的胶粘剂，选择适当的接头形式，采用合理的粘接工艺而达到粘接目的的方法。
5）胶接受力面大，机械强度高。 6）胶接制件表面光滑、平整、美观，能提高空气动力学特性和美观性。 7）胶接的密封性能优良，并且具有耐水、防腐和电绝缘等性能。可以防止金属的电化学腐蚀。 8）胶接可以实现精细加工和独特组装，也可功能性胶接。如集成电路、人体组织胶接。
9）胶接工艺温度低，对热敏部件损害小。 10）粘接修补、密封堵漏快捷高效。水下修补，带电操作。总之，胶粘剂以其胶接方便、快速、经济、节能而著称，已从木材加工业逐步扩展到航空、航天、航海、原子能、交通运输、机械制造、建筑、纺织、电子、化工、医疗、文化体育等各个领域和人民生活的各个方面。当然，胶粘剂和胶接技术还不是十全十美的，也存在着一些缺点。 1）胶接质量容易受各种因素影响，产品性能的重现性较差。 2）无损检测还不成熟，胶接的可靠性还较差。常常需要

【华东理工大学】《胶黏剂的应用与发展》课件——第二讲解析

2018/10/9
15

表面张力
L
处于表面区的液体分子，由于受力不平衡，产生了一种向里收缩的力，这就是表面张力，单位是N/m(达因/ 厘米=mN/m)。
2018/10/9
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界面张力
SL
液体与固体表面接触时，处于界面区的两种分子在朝向各相内部方向受到同种分子的吸引作用。在朝向界面方向，受到来自界面分子力的吸引作用。此二种吸引力的合力称为界面张力。

分子间的作用力包括范德华力（取向力，诱导力，色散力）和氢键力，又称次价键力。取向力－极性分子永久偶极之间产生的引力。取向力与分子的偶极矩（分子内正负电荷中心间距离与所带电荷的乘积）的平方成正比，与两分子距离的六次方成反比。分子的极性越大，分子之间距离越靠近，产生的取向力就越大。

2018/10/9
Hale Waihona Puke 氢键力比主价键力小得多，但大于范德华力。氢键力有饱和性和方向性。
11
表2 分子间的作用能（千卡/摩尔）
次价键种类氢键色散力键能～12 ～10 次价键种类取向力诱导力键能～5 ～0.5
分子作用力是粘接力的最主要的来源，它广泛地存在于所有的粘接体系中。
2018/10/9 12
取向力与绝对温度成反比。温度越高，分子的取向力越弱。

2018/10/9
6

诱导力－分子固有偶极和诱导偶极之间的静电引力。极性分子和非极性分子相互靠近时，极性分子固有偶极的电场作用使非极性分子的电子云吸向偶极的正端。为此，非极性分子的电子云与原子核间发生了相对位移并产生诱导偶极。
诱导力与极性分子偶极矩的平方成正比；与被诱导分子的变形程度成正比，与两分子间距离的六次方成反比。诱导力与温度无关。

华东理工大学胶黏剂的应用与发展第四讲3PPT课件

(1)硅酸盐—磷酸胶粘剂
如氧化铝、石灰、适当玻璃粉末与磷酸混磨制得的齿科胶泥，由于二氧化硅凝胶的形成而固化，用作齿科填充料。
2021/1/10
-
10
(2)酸式磷酸盐胶粘剂
除了金属的酸式磷酸盐外，有机衍生物如肼(联胺)、胲 (羟胺NH2OH的氢被烃基取代后生成的衍生物的总称)、苯胺、甲胺或乙胺的酸式磷酸盐也可用作粘料。酸式磷酸盐具有由氢键缔合的网状结构，而在高温下脱水缩聚成高分子或正磷酸盐，在1100℃以上的温度下以正磷酸盐形式存在。
2021/1/10
-
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▪ 用途
广泛地应用于工具和机械设备制造及维修、兵器生产、仪表元件、钻探等各种金属粘接中，起到减少工序、节约工时和材料、挽救废品、提高性能和效率的作用、增产节约效果。
2021/1/10
-
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如： ➢ 车刀、铰刀、铣刀的粘接； ➢ 钻头的接杆和定位粘接精密量具等； ➢ 阀门制造、纺织机械制造等凡属轴孔联接部位的粘接； ➢ 超长设备的分级加工粘接制造； ➢ 强受力件大型设备如轧辊的断裂修复； ➢ 柴油机曲轴等各种轴类断裂的粘接修复； ➢ 高温下工作的设备如气缸、汽车燃烧室等的裂纹、缺
硝酸及硫酸中浸泡3个月以上不发生崩解或溶蚀。但耐碱性较差，在10%及40%NaOH溶液中浸泡3个月后有溶蚀现象，溶蚀随碱液浓度加大而加深。
2021/1/10
-
7
▪ 硅酸盐无机胶粘剂的固化
固化是一个物理化学过程，随着体系中水分的不断减少，从溶液中逐渐析出SiO2胶体，新生态的SiO2具有极大的活性，沿着被粘基材的表面向胶层内部扩散，到达被粘基材表面的活性点位置时，通过化学键的形式形成粘接接头。
-
19
▪ 砂浆的发展

胶黏剂的发展趋势讲义.ppt

n
•应用领域：与含有活泼氢的基材，如泡沫、塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料，以及金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有优良的国化学家Bayer—聚氨酯工业的奠基人，与其同事发现异氰酸酯能与含活泼氢的化合物发生反应，如二异氰酸酯与二元胺反应能制成有强度的聚合物，从而奠定了聚氨酯化学基础，并首次利用异氰酸酯与多元醇化合物制得聚氨酯树脂。 b、第二次世界大战期间，德国拜耳公司用 4，4‘，4’—三苯基甲烷三异氰酸酯胶接金属和合成橡胶获得成功，应用于坦克的履带上，使聚氨酯胶黏剂首次工业化。
• 优点：
• ① 聚氨酯胶黏剂因含有极性很强、化学活泼性很高的异氰酸酯基和氨酯基，它与含有活泼氢的材料，如泡沫塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料和金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有着优良的化学胶接力。 • ② 调节聚氨酯树脂的配方可控制分子链中软缎与硬段比例及结构，制成不同硬度和伸长率的胶黏剂。 • ③ 可加热固化，也可以室温固化。
2、水性胶黏剂
• 水性胶黏剂就是以水为高聚物的分散介质, 当高聚物溶于水,称为水溶性胶黏剂,而当高聚物借助乳化剂的作用,分散于水中,则称为水乳型胶黏剂。 • 水性胶黏剂的优点有:对环境友好、无毒、不可燃、固含量高、可用现有的应用设备和设备较易清洗。
水乳型胶黏剂
1、氯丁乳胶水性胶: 氯丁乳胶水性胶是一种常用的水基产品，主要用于建材、家具以及汽车内部装修。 •杜邦公司在水基产品的研究方面一直处于领先地位，发展了多种离子型胶乳。离子型胶乳有较高的pH 值,约为12～13，固含量为40 %～60 % ，黏度在45～600mPa· s 之间。
用途
（1）生活用品中的应用与塑料薄膜具有良好接着性的聚氨酯树脂被用作食品包装用胶粘剂。还有在净水器的密封材、尿布等方面的应用，作为各种鞋的胶黏剂发挥着举足轻重的作用。（2）电子用品具有优良耐磨耗性及附着性的聚氨酯胶粘剂在录音/录像带、电脑用磁盘及IC卡和电子乘车票等制造过程中，被作为各种记录媒体磁性材料的粘接剂，使记录密度得到提高。

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2021/2/6
5
二、胶粘剂的发展
1.胶粘剂的发展史 2.世界发展趋势 2.1 主要国家消费量 2.2 近期发展特征 3. 中国发展趋势 3.1 主要胶种产量 3.2 发展特征
2021/2/6
6
1.胶粘剂的发展史
天然胶粘剂
木汁、血胶、松脂、天然沥青、淀粉、骨胶、石灰、硅酸盐。
合成胶粘剂
1907年，美国的酚醛树脂出现； 1925年，美国出现天然橡胶加工的压敏胶； 1930年代，橡胶型胶粘剂：美国开始生产氯丁橡胶；德国生产丁苯橡胶、丁腈橡胶、聚异丁烯、聚氨酯；苏联的聚丁二烯橡胶。
2021/2/6
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北美、欧洲和日本，尤其美国凭借其先进工业生产工艺和技术，新技术、新产品不断涌现，促进胶粘剂和密封剂生产量始终位居全球之首，其制备工艺和产品也日益符合健康环保。
2021/2/6
12
2005年全球反应性特种胶粘剂中，聚氨酯消费量最大，占总量的73.3%，其次是环氧树脂，占22%，辐射固化型占2.6%，其他为2.1%。
3
胶粘剂的粘结强度有限。
有机高分子胶粘剂的耐高温、低温性有限，一般只能在－50～100℃工作。
胶粘剂在光、热、空气等作用下老化。粘结件无法进行无损伤检测。
2021/2/6
4
胶粘剂的应用
木材加工业航空工业宇航工业汽车集车辆制造业机床工业电子、电器工业医学建筑工业印刷装订业化工及轻工业
2
粘结技术的特点
有效地用于不同金属或非金属之间的连接。
焊接难以做到，且焊缝易产生电化学腐蚀。
连接中胶粘剂均匀分布在粘结面上。
不易产生应力集中问题，疲劳裂纹扩展慢。
粘结结构能有效减轻重量。连接缝对水、空气和其它环境介质的密封性好，
粘结表面光滑。节省材料，提高工作效率，可具有功能性。
2021/2/6
2021/2/6
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（2）开拓发展中国家和地区市场
工业发达地区如美国、大多西欧国家的胶粘剂市场业已成熟，近年实施了地区性战略转移，可使公司获益匪浅。
因发展中地区胶粘剂消费增长率是美国、西欧的3倍。
这一机遇赋予多到60个终端应用市场受益，其中以包装、建筑、胶带、运输和消费零售应用市场最大。
2005年全球特种密封剂中，有机硅消费量居首，占总密封剂的69.2%，聚氨酯次之，占18.9%，硅烷改性聚醚占6.4%，聚硫占5.4%。
2021/2/6
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日本2005和2006年胶粘剂生产量中水基型胶粘剂所占比例最大，反应型和压敏型发展活跃，性能优异的聚氨酯胶粘剂增长更快。
水性高分子-异氰酸酯系胶粘剂主要用于胶合板、中密度胶合板和集成材等制作，部分替代醛类胶粘剂。
2021/2/6
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2.2 近期发展特征
（1）继续较高速度发展高新现代工业技术的飞速发展推动全球胶粘剂和
密封剂产量还将以4%-5%的速度增长。
世界有实力胶粘剂和密封剂制造商(Henkel, 3M,
National starch and Chemical Company, General Electric Company、Rohm and Haas, etc.)积极采用替代品，以降低原材料成本。更将压力变动力，致力于产品和工艺上的革新，将目标瞄向高增长终端用途领域，意图降低成本，提高生产力。
关于胶粘剂发展与应用
一、概论
胶粘剂(adhesives) 将同种或不同种固体材料表面连接在一起的媒介物质－－－胶粘剂，或粘结剂。
与生成生活应用密切相关。
连接工艺：粘结、焊接、铆接、螺栓连接。粘结技术和胶粘剂
交叉学科，涉及高分子科学、有机化学、表界面及胶体化学、材料力学等。
2021/2/6
高精尖端技术：飞机、导弹（推进剂和绝热衬层间粘接）、电子电器、自动控制等。
2021/2/6
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胶粘剂产品体系还正在继续扩展：
各行各业日益期望探索新型高性能异种材料的粘接；
不断涌现取代传统材料的新型合成材料的粘接；
各种各样基材需要环境友好型粘接产品如降低 VOC、采用可循环再生资源和增强美学观念等的产品。
1940年代，瑞士发明双酚A型环氧树脂，美国的有机硅树脂。
2021/2/6
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1950年代，美国试制氰基丙烯酸酯瞬干胶和厌氧胶。 19系列化发展，完善性能，功能化发展。
三个发展阶段诞生期：1930年代。成长期：1930～1960年代。成熟期：1970年代至今。
2021/2/6
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助剂的应用
微量的助剂可起到味精作用。它们包括除水剂、消泡剂、流变剂、流平剂、润湿剂、增粘剂、增稠剂、柔软剂、抗氧剂、抗UV剂、防腐防霉剂和活性稀释剂等。
德国BYK化学公司、德国Degussa公司等生产助剂，可有针对性地选用。
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2.世界发展趋势
2.1 主要国家消费量随着现代工农业发展和人民生活水平不断
提高，精细化学品之一的胶粘剂和密封剂（有时总称胶粘剂或简称胶）系列正在迅速发展。其特殊功能使其已广泛应用于国民经济各个领域和人民大众日常生活。
2021/2/6
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衣：织物整理，可洗穿、防水透气等；食：食品软包装、口香糖等；住：建筑、装修等；行：汽车等运输工具；
应用复合技术，使性能互补。
例如：环氧树脂的粘接性和强度优异，但其性脆，需用丁腈、聚硫或聚氨酯等橡胶型聚合物改性。
丙烯酸酯乳液是常用的胶粘剂，将其与聚氨酯、聚氨酯-环氧树脂等复配改性。
应用纳米技术。
胶粘剂颗粒的纳米化不仅可提高其对被粘基体的浸润性和渗透性，充分发挥其固有性能，有时起到质的变化。例如将水性胶粘剂的颗粒降到100nm以下，可大幅提高其粘接性能；填料的纳米化也可起到同样效果。
这些地区包括亚洲（尤其是中国、印度）、拉丁美洲（如巴西、墨西哥）和东欧（俄罗斯）等。
2021/2/6
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（3）发展趋势
世界胶粘剂和密封剂工业的发展方向是节能减排、环境友善型、资源节约型。
开发新型高性能无溶剂和水基胶粘剂。
不可回避的是目前溶剂型胶粘剂尚有许多可取之处。
2021/2/6
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