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《热熔胶粘剂》PPT课件

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热熔胶黏剂

热熔胶黏剂

热熔胶黏剂1.概述热熔胶黏剂（hot-melt adhesive）简称为热熔胶，通常是指在室温下呈现固态，加热熔融成液态，涂布、润湿被粘物后，经过压合、冷却，在几秒钟内完成粘接的胶黏剂，属于一种无熔剂的热塑性胶黏剂。

2.化学组成热熔胶一般是由热塑性聚合物、增黏剂、增塑剂、黏度调节剂、抗氧剂、填料等组成。

(1) 热塑性聚合物热塑性聚合物包括热塑性树脂和热塑性弹性体及它们的改性物，是热熔胶的主体成分，在热熔胶中提供内聚力、粘接强度和韧性。

热熔胶的类型通常也是按主体成分划分的。

常用的热塑性树脂有EVA树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂，聚氨酯树脂、无规聚丙烯、SDS(SBS、SIS)、聚乙烯醇、聚乙烯、聚氯乙烯、乙烯一丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯一丙烯酸共聚物(EAA)、聚邻苯二甲酸二烯丙酯(DAP)等。

(2) 增黏剂单纯的热塑性聚合物熔融黏度大，对被粘物的湿润性和初粘性都比较差，为了降低熔融黏度，改善工艺性能，提高黏合力，一般在热熔胶中都要加入增黏剂。

增黏剂一般为低相对分子质量(My，一200～2000)的热塑性聚合物。

对增黏剂的要求是与主体聚合物有良好的相容性，有较强的增黏性和热稳定性。

常用的增黏剂有松香及其衍生物、萜烯类树脂、石油树脂、酚醛树脂、古马隆树脂等。

一般用量为20～150份。

(3) 增塑剂增塑剂可降低热熔胶熔化时的熔融黏度，加快熔化速度，改善对被粘物表面的湿润性，还能适当地改善柔韧性和耐寒性。

一般用量为10%左右，用量过多会大大降低耐热性、内聚强度和粘接强度，常用的增塑剂为苯二甲酸酯类，如邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯等，也可用机油、环烷油、低相对分子质量聚丁二烯 (LPB)等。

(4)黏度调节剂黏度调节剂主要是降低黏度，改善流动性、湿润性，提高粘接强度，还可缩短晾置时间，防止胶料结块，减少拉丝现象，也可降低成本。

常用的黏度调节剂多为蜡类，有石蜡、微晶蜡、地蜡、低分子聚乙烯蜡等。

石蜡为白色片状结晶，熔点50～70℃，相对分子质量280～560，主要成分是C20～C35的正烷烃，含有少量的异烷烃和环烷烃。

胶粘剂优秀课件

胶粘剂优秀课件

1
防腐蚀
2
用于军事领域
3
用作生物医用
4
防恐反恐
第三章 胶粘剂
胶粘剂发展趋势
❖发展无溶剂性胶粘剂 ❖发展纳米胶粘剂 ❖发展多功能胶粘剂 ❖发展军事、国防用胶粘剂
第三章 胶粘剂
发展无溶剂不仅危害人 的身心健康,而且会破坏大气层中的 臭氧层。
➢胶粘剂工业新的发展趋势,即向无溶
剂的胶粘剂发展。
发展纳米胶粘剂
❖纳米胶粘剂是材料领域的重要组 成部分,发展纳米胶粘剂,有可能在 席卷全球的“纳米经济”急战中, 抢夺一个技术制高点。
❖纳米胶粘剂将成为一颗耀眼的新 的科技明星。
发展多功能胶粘剂
❖当一种胶粘剂同时具有多种功能的时 候,它的应用价值往往陡增,所以多功 能胶粘剂是胶粘剂工业的发展趋势之 一。
❖粘附力（practical adhesion）：强度由被 粘物和胶粘剂的力学性能决定。
第三章 胶粘剂
胶粘剂的固化
❖ 固化：通过适当方法使胶层由液态变成固态的过程。
热熔胶的固化
按
溶液型胶的固化
固
化
乳液型胶的固化
方
增塑糊型胶粘剂的固化
式
反应型胶粘剂的固化
第三章 胶粘剂
3.2 粘结接头的设计
❖1 接头及其受力情况：相当复杂，主要机械力
度关系。 3. 解释不了对于高分子化合物极性过大，反
而胶接强度降低。 4. 解释不了水的影响。
第三章 胶粘剂
静电理论
❖ 该理论认为：在胶接接头中存在双电层，胶接 力来自双电层的静电引力。
❖ 胶接功等于电容器瞬间放电的能量，计算公式
如下：
WA
2Q2
h
WA－－胶接功；Q－－电荷表面密度； h－－放电距离；ε－－介质的介电常数

胶黏剂与粘接技术原理(PPT课件)

胶黏剂与粘接技术原理(PPT课件)
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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。
14
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

胶黏剂与粘接技术原理(PPT课件)

胶黏剂与粘接技术原理(PPT课件)
(3) 浸润接触角与表面粗糙度，粗糙使cosθ的绝对值增加： 当θ<90°时，表面粗糙度增加，θ减小； 当θ>90°时，表面粗糙度增加，则θ增加。
表面张力的测定。液体，液滴法、液面；固体，接触角（液滴， 前进、后退）、表面力仪。杨-拉普拉斯公式
12
浸润的动力学
浸润速度与被粘物的表面结构、胶粘剂粘度η和表面张力 有关。浸润时间
材料胶接技术
绪论
应用已十分普遍，有几千年的历史（浆糊，泥墙） 在高分子学科的发展之后真正作为一门学科即是合成 胶黏剂出现,高分子材料五大分支之一来阐述的。 基本概念：把两个或多个物体通过另外一种材料在其两 相界面间产生的分子间力连接在一起，称为粘接，被粘 接的物体称为被粘物，粘接所使用的材料称为胶黏剂， 通过粘接得到的组件称为胶接接头（胶接件），减弱粘 接称为脱粘。
⑦顶篷拱型加固梁与顶篷的结构粘接，采用热固化 的高含固量的聚氯乙烯塑料溶胶；
⑧顶篷衬里粘接，采用丁苯橡胶为基体溶剂型胶剂； ⑨后盖板防雨条粘接，采用氯丁橡胶为基体的溶剂 型胶粘剂或聚丙烯酸酯乳液胶粘剂；
缺点：不能解释平面
应用：表面粗糙
问题：胶粘剂粘接经表面打磨的材料效果要比表面光滑的 材料好，这是因为？
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问题：胶粘剂粘接经表面打磨的材料效果要 比表面光滑的材料好，这是因为？
（1）机械镶嵌； （2）形成清洁表面； （3）生成反应性表面； （4）表面积增加。 由于打磨确使表面变得比较粗糙，可以认为表面层 物理和化学性质发生了改变，从而提高了粘接强度。
1
胶粘剂概述
一、胶粘剂基本组成 基料、固化剂、溶剂、增塑剂、填料、偶联剂、 交联剂、引发剂、促进剂、增韧剂、增黏剂、 稀释剂、防老剂、阻聚剂、阻燃剂、光敏剂、 消泡剂、防腐剂、稳定剂、乳化剂 二、胶粘剂的分类 三、常见胶黏剂成分

胶黏剂—胶合原理与胶粘剂 ppt课件

胶黏剂—胶合原理与胶粘剂 ppt课件
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）；
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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）。
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
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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。
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4 胶粘剂的发展趋势
甲醛类胶粘剂： 脲醛树脂胶—减缓树脂老化，降低收缩率，降低低甲醛
释放，提高胶合耐水性和耐老化性能； 酚醛树脂胶—降低碱含量，降低固化温度，提高固化速
度，降低成本； 三聚氰胺树脂胶—提高树脂韧性，降低成本，开发新型
浸渍用树脂。
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4 胶粘剂的发展趋势
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1.1.1 吸附理论
理论提出年代：20世纪40年代。
理论基础：表面吸附理论、分子极性（相异）理 论、聚合物分子运动及分子间作用理论等。
吸附理论内容：胶接作用是胶粘剂分子与被胶接
物分子在界面层上相互吸附产生的。胶接作用是
物理吸附和化学吸附共同作用的结果。而物理吸

第6章 胶粘剂PPT课件

第6章 胶粘剂PPT课件
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7.3.3 聚氨酯胶粘剂的性能与应用
➢ 可以通过改变羟基化合物的种类、分子量、异氰 酸酯的种类以及各组分的比例，制成满足各种行业、 各种性能要求的高性能胶粘剂； ➢ 缺点：高温、高湿条件下易水解； ➢ 主要应用领域：制鞋、食品包装、纺织、木材等
33
国外聚氨酯胶黏剂发展总的趋势是适应世界对环保、 安全、生越来越严格要求的非溶剂，提高综合粘接性 能，发展结构性和功能性粘接。
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6.1.3 粘结与粘结工艺
➢液体对固体的浸润程度要取决于他们的表面张力大 小：
表面张力小的物质能够很好浸润表面张力大的物 质，而表面张力大的物质不能浸润表面小的物质；
➢ 金属的表面张力大，能被表面张力小的聚合物胶 粘剂浸润； ➢ 含氟聚合物和非极性的聚烯烃类聚合物的表面张力 极低，很难被粘结； ➢ 玻璃、陶瓷介于两者之间。
R N H C H 2C H C H 2 O H
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（1） 环氧树脂的组成 ➢增韧剂：改善脆性，提高冲击强度和剥离强度
非活性增韧剂：以游离态存在，如邻苯二甲酸二丁（辛） 酯
活性增韧剂：参与固化反应，如低分子PU、PA、液体 丁腈、液体羧基丁腈橡胶等；
➢稀释剂：改善工艺性，增加对被粘物的浸润性，如丙酮、 甲苯、乙酸乙酯等；
的含羟基的线性聚合物； 一般制成双组分使用；
（4）聚氨酯树脂胶粘剂： 多异氰酸酯与多羟基化合物反应而成。
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7.3.2 聚氨酯胶粘剂的分类
根据使用形态分：
➢单组分聚氨酯胶粘剂： 优点：使用方便、无需调胶； 聚氨酯热熔胶、封闭型聚氨酯胶粘剂、放射线固化
型聚氨酯胶粘剂、压敏型聚氨酯胶粘剂、单组分水性胶 粘剂等
非结构型胶粘剂
➢不受力或受力不大； ➢橡胶型、热塑性胶粘剂； ➢常以压敏、密封、热溶剂形式出现。
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性好，相容性好，加入树脂和增粘剂可降低其熔 融粘度，非常适合制备热熔胶、热熔压敏胶。
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⊕SIS：苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物。兼具 塑料的可溶性、热可塑性和硫化橡胶的韧性、弹 性，模量低、溶液粘度和熔融粘度小，加工性能 良好，内聚力很好，粘附性能优良，制作热熔压 敏胶的主体材料。
——应用：SBS和SIS热熔胶及其加氢产物用于制 作各种胶粘带和标签用胶，粘接金属和非金属， 妇女用品和尿布制作中应用很多。
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（2）乙烯及其共聚物类热熔胶粘剂 ⊕共聚单体：丙烯、醋酸乙烯酯、丙烯酸（酯）、
马来酸酐、氯乙烯等；可二元以上； ⊕乙烯-乙酸乙烯共聚物（EVA）热熔胶 ——概念：由乙烯与醋酸乙烯酯经高压本体聚合法
或溶液聚合法制造而得到的； ——历史：19世纪60年代末70年代初发展起来；
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——特点：优异的粘接性、柔软性、加热流动性和 耐寒性；耐药品性、热稳定性、耐候性和电气性 能较优；强度较低、不耐热、不耐脂肪油等；
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——种类： ⊕高分子量聚酰胺热熔胶：俗称尼龙型热熔胶，由
内酰胺或氨基酸衍生物均聚，短碳链二元酸和二 元胺缩聚而成；熔点较高→溶解性较差，使用不 方便→甲醛处理→羟甲基化尼龙或三元及以上共 聚尼龙→熔点↓150℃；特点：流动性较好，粘接 强度高，耐干洗、水洗；应用：服装、纺织（广 泛）等行业。
第四章 热熔胶粘剂
郑志锋 西南林学院 2005年10月
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1
主要参考阅读书目
石军，李建颖. 热熔胶黏剂实用手册. 北京： 化学工业出版社，2004.5
向明，蓝方，陈宁. 热熔胶黏剂. 北京：化学 工业出版社，2002
王孟钟，黄应昌. 胶黏剂应用手册. 北京：化 学工业出版社，2002
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2
4-1 概述
——应用：强度不高的场合，一般不作结构胶。
书本装订、木器加工、包装、制罐、制鞋自动化 操作、纸制品的加工、建筑工业、电气部件、车 辆部件等。
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12
（3）聚酯类热熔胶粘剂
——概念：聚酯（PET）是主链中含有酯基（COO-）的聚合物的总称，分不饱和聚酯和热可 塑性聚酯（线性饱和聚酯，由二元酸和二元醇或 醇酸缩聚而成）；作为热熔胶需用可塑性聚酯；
子主链上含有许多重复的氨基甲酸酯（OOCNH-）基团的聚合物，由多异氰酸酯和聚合 物多元醇加聚而成。
——聚氨酯热熔胶：由热塑性聚氨酯（PU）为基 料制成的一种热熔胶。
a
18
——种类： ⊕热塑性聚氨酯热熔胶：强度比聚酯、聚烯烃热熔胶
好，弹性良好，机械性能优良，操作简单，适宜高 速粘接自动线生产，无污染，常用于粘接织物、金 属、玻璃等。
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6
（7）耐热性较差，一般都低于100℃（通常为50100℃）；
（8）热稳定性不高，有的在200℃以上会降解；
（9）要配备相应的熔融设备；
（10）粘度较高，润湿性较差，不适宜于大面积的 胶合；
（11）受气候影响较大，如冬季润湿性较差，夏季 固化变慢等。
a
7
种类 （1）天然热熔胶，如石蜡、松香、沥青等； （2）合成热熔胶，如共聚烯烃、聚酰胺、聚酯、
⊕反应型聚氨酯热熔胶：集热熔胶、反应型胶和聚氨 酯胶优点于一体，无污染、效率高；问世：80年 代；应用：建筑、汽车、机电、包装、书籍装订等， 特别适用于汽车、建筑等自动粘接生产线。
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（6）苯乙烯及其嵌段共聚物类热熔胶粘剂 ——特点：高温下具流动性和塑性；常温时显示柔
韧性和回弹性。 ——种类： ⊕SBS：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。溶解
9
⊕聚丙烯热熔胶 ——概念：由丙烯聚合而成的热塑性树脂，主要是
无规聚丙烯（等规、间规）；
——特点：一定的粘接性；固化速度稍慢；耐热性 不高；常与低分子聚乙烯或结晶型聚丙烯混合以 改善固化速度与耐温性；
——应用：纸、聚丙烯、聚乙烯、铝箔等粘接；较 多地用于纸包装、地毯衬背、纸张复合、填隙、 电视机显像管偏转线圈固定等。
纸箱成型、纸袋制造等方面广泛应用
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4
☆1984年：美，反应型聚氨酯热熔胶，在汽车工业 广泛应用；
☆近十年来：日本需求增速10%/年 、美国13%/ 年；
☆1998年：某些发达国家需求量占合成胶粘剂市场 的20%；
☆2000年：全球热熔胶用量>120万吨；
☆新品种、新工艺不断出现a 。
5
特点 （1）胶接迅速； （2）不含溶剂； （3）对人体无害，运输、保管方便； （4）可反复熔化胶接，重复使用； （5）可胶接多种材料； （6）耐化学药品性强，电性能好； （7）光泽和光泽保持性良好，屏蔽性卓越；
聚氨酯等。
a
8
பைடு நூலகம்
分类
★一、按化学组成分
（1）聚烯类热熔胶粘剂 ⊕聚乙烯热熔胶 ——概念：由乙烯与少量α-烯烃或其他单体聚合而
成的热熔胶；
——特点：粘接性能良好；价格低；易粘接多孔性 表面等；
——应用：纸箱、纸盒包装、食品包装容器密封、 无纺布制作、地毯拼缝胶粘带、汽车地毯衬背、 服装衬布粘接等。
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⊕低分子量聚酰胺热熔胶：由植物脂肪酸（酯）的 二聚体或三聚体与有机胺缩合而成，常称脂肪酸 聚酰胺热熔胶；特点：良好的强度和韧性，大部 分性能优于EVA热熔胶；应用：皮革、织物、塑 料、金属等（制鞋、汽车、土木建筑和家具等行 业）。
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高档热熔胶
聚酯型热熔胶
聚酰胺型热熔胶
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（5）聚氨酯类热熔胶粘剂 ——概念：聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称，是指分
——特点：优异的电绝缘性；较好粘接强度；耐冲 击性、耐水、耐热、耐寒、耐介质及弹性都较好； 可粘接多种材料；熔体粘度高；
——应用：服装、电器、制鞋、建筑等行业。
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（4）聚酰胺类热熔胶粘剂 ——概念：聚酰胺（PA）以重复的酰胺基（-
CONH-）为分子主链的聚合物；用于配置热熔 胶的PA相对分子量为1000-9000； ——特点：优良的耐热性、耐寒性、电性能、耐油 性、耐化学和耐介质性能；无味、无色；快速固 化；可粘接多种金属和非金属；与其他树脂相容 性良好；
定义 热熔胶粘剂（Hot Melt Adhesive） ：简称 热熔胶，通常是指在室温下呈固态，加热 熔融成液态，涂布，润湿被粘物后，经压 合、冷却，在几秒钟内完成粘接的胶粘剂
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发展历史 ☆古代：天然材料（沥青、石蜡、松香）； ☆20世纪50年代末：热熔胶开始应用于包装 ☆60-70年代：欧美在瓦楞纸板制造、瓦楞