胶粘剂与涂料研究报告.ppt

1单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式胶粘剂与涂料目 录胶粘剂概述 1) 定义、发展简史 2) 粘接原理 3) 分类天然胶粘剂合成高分子胶粘剂涂料6.1.1 发展简史 最早的胶粘剂，例如长城、中国漆20世纪初，酚醛树脂胶出现30年代初，脲醛胶问世30年代末出现聚乙酸乙烯乳胶 二次大战，结构胶粘剂开始用于飞机制造50年代，出现环氧树脂、聚氨酯胶粘剂70年代，第二代丙烯酸酯胶粘剂功能化：导电胶、医用胶等 6.1.2 粘接原理 p225机械理论：机械嵌定、表面打磨，亲密结合是要点吸附理论：分子间作用力，包括氢键力、范德华力、甚至化学键；良好润湿是关键扩散理论：热塑性塑料的溶剂粘接和热焊接 静电理论：界面上形成双电层 6.1.3 胶粘剂的分类 p224按主要成分分类按形态分类： 固态（粉状、片状、块状等） 液态：本体液、水溶液、溶剂溶液、乳液按固化方式分类按用途分类 结构胶粘剂、非结构用、特殊用途按主要成分分类无机物胶： 硅酸盐类、磷酸盐等有机物胶 天然产物类：多糖类、蛋白质类、天然树脂 合成产物类 a 树脂型：热固性、热塑性 b 橡胶型 c 混合型按固化方式分类溶剂挥发型：如橡胶类反应型：化学反应引起固化，固化剂 如环氧树脂、聚氨酯等热熔型：通过加热熔融，冷却固化粘接 如乙烯-乙酸乙烯共聚物EVA压敏型6.2 天然胶粘剂动物胶粘剂植物胶粘剂 1）淀粉胶粘剂 2）糊精胶粘剂 3）阿拉伯树胶6.2.1 动物胶粘剂骨胶、皮胶与明胶酪朊胶：以酪朊为主要原料血朊胶：以猪血及牛血为主要原料鱼胶：用鲟鱼类的鱼鳔制造 淀粉胶粘剂n淀粉的来源与结构 分子式为(C6H 12O5)n，分为直链淀粉和支链淀粉，都是由-D葡萄糖组成的 n淀粉胶的制备方法 加热法 碱熟法淀粉胶粘剂改性淀粉胶粘剂 1）氧化淀粉：用次氯酸盐处理 2）淀粉乙酸胶：快速固化、单组分 3）羧基淀粉胶：用环氧氯丙烷处理，胶接强度高 4）耐水淀粉胶： 与胺类交联反应 糊精胶粘剂糊精是淀粉的不完全水解物比淀粉胶更高的粘接强度，更好的耐水性糊精制备：直接煅烧法（190230）、加酸煅烧法通常要加入一些添加剂以改善性能用于木材、纸张、皮革、织物等材料粘接6.3 合成高分子胶粘剂三醛树脂胶粘剂环氧树脂胶粘剂 丙烯酸酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂6.3.1 三醛树脂胶粘剂 p256酚醛树脂：苯酚与甲醛反应，热固化脲醛树脂：尿素与甲醛反应，酸性固化剂三聚氰胺甲醛树脂：酸性条件下固化氨基树脂的游离甲醛问题主要用途 各类人造板的制造6.3.2 环氧树脂胶粘剂p227环氧树脂 分子结构中含有两个或以上的环氧基，并在适当条件下，能形成三维交联结构 分类 (1) 缩水甘油基型：醚型酯型胺型6.3.2 环氧树脂胶粘剂分类 (2) 环氧化烯烃型环氧树脂： 直链脂肪族脂环族混合型 6.3.2 环氧树脂胶粘剂主要性能指标 (1) 环氧值：每100g环氧树脂所含环氧基的物质的量 环氧基含量 环氧当量 (2) 粘度 (3) 软化点6.3.2 环氧树脂胶粘剂双酚A型环氧树脂 (1) 反应原理 软化点低于50（低分子量），5095（中分子量），100以上（高分子量） (2) 优点： 原料来源丰富：丙酮和苯酚 液体，容易和其他试剂混合 粘接强度高，适用粘接多种基材 稳定性好：耐化学介质腐蚀、热稳定 ；电绝缘性好6.3.2 环氧树脂胶粘剂固化剂：固化反应原理 (1) 反应型固化剂 多元胺：脂肪族胺、芳香族 改性多元胺 酸酐和高分子预聚物 (2) 催化型固化剂 阴离子(路易斯碱)型：如叔胺、咪唑 阳离子(路易斯酸)型：如三氟化硼6.3.2 环氧树脂胶粘剂固化剂 (3) 潜伏性固化剂 A、高温或紫外线辐射离子聚合型 B、室温不溶性或屏蔽型 主要用途 1） 土木建筑 2）电子电器 3）汽车机械 4）航天航空 改性多元胺环氧化物加成多胺，生成羟乙基衍生物Michael加成多胺Mannich反应物硫脲加成多胺，快速固化剂 6.3.3 丙烯酸酯胶粘剂 p241 基本反应第一代丙烯酸酯胶粘剂 由丙烯酸酯单体、引发剂和弹性体等组成。

主要用途： 1)压敏胶粘剂 2)织物加工用胶粘剂，如印花胶、植绒胶6.3.3 丙烯酸酯胶粘剂 二代丙烯酸酯胶粘剂SGA 由丙烯酸酯单体或低聚物、催化剂、弹性体配合而成 SGA属于双组分型，可在室温快速固化 已在电机、机车、建筑和家具等行业实用 三代丙烯酸酯胶粘剂TGA：光固化，具有如下优点： 1) 无溶剂, 毒性小, 污染低 2) 固化速度快, 适用于自动化, 快速装配生产流水线 目前已用于光学仪器等的胶接与制作6.3.4 聚氨酯胶粘剂p233基本反应性能特点：优良的胶接性能、高弹性、卓越的耐低温性 耐磨性、多功能性 主要缺点是耐热性能较差 分类：按形态、组分数、组成类型主要原料主要品种聚氨酯的主要原料多异氰酸酯：TDI、MDI多元醇：聚酯多元醇、聚醚多元醇 扩链剂或交联剂 常采用二元醇类或多乙烯多胺类 其他PU胶主要品种多异氰酸酯胶：毒性大，已较少单独使用氨基甲酸酯预聚物：单组分湿固化，密封胶异氰酸酯改性聚氨酯胶 1）通用溶剂型 2）复合薄膜用 3）鞋用胶：与氯丁橡胶比较水基聚氨酯胶粘剂氯丁橡胶胶粘剂p252由2-氯丁二烯 1，3聚合而成 对极性材料赋予良好的胶接性能 初粘力高、内聚强度大富有弹性、柔软性、耐屈挠性等特性主要缺点是胶液的贮存稳定性差，易分层或凝胶。

另外，常以苯、甲苯等作溶剂，毒性较大 6.4 涂料 p260概述 1）主要作用：保护、装饰、标志、特殊 2）分类 A、按剂型分 B、按用途分 C、按成膜物质分五大系列： 醇酸、丙烯酸、乙烯、环氧、聚氨酯 VOC：定量表征涂料产品中有机溶剂的指标6.4 涂料概述 3）涂料命名： 颜色+成膜物质+基本名称 涂料编号： 成膜物质（表10-1）、基本名称（表10-3）、序号 4）涂料的组成（表10-5）： 成膜物质 + 溶剂、稀释剂 + 颜料、填料 + 其他助剂按剂型分类 1）溶剂型 三种溶剂：真溶剂、助溶剂、稀释剂（苯、甲苯） 无苯油漆 2）水性涂料 三大类：水溶型、水乳化型、水悬浮型 各种水性涂料：苯乙烯-丁二苯胶乳、PVA、 丙烯酸酯按用途分类涂料与油漆建筑涂料：内墙涂料、外墙涂料（乳胶漆）木器涂料：家具漆、地板漆汽车涂料绝缘漆、防锈漆 6.4.2 油性涂料 p267主要类型 清油、油性厚漆、油性调和漆特点：涂刷性能好（易润湿） 生产简单、施工方便 干燥慢、综合性能比合成树脂漆差组成：脂肪酸、甘油三酯分类： 干性油：桐油（主要成分）、梓油、亚麻油 不干性油：蓖麻油6.4.3 醇酸树脂涂料 p271基本组成：常为甘油酯混合物 多元醇 + 多元酸（邻苯二甲酸酐）+ 单元酸特点：耐老化、流平性、保色保光等种类： A、按脂肪酸品种不同：干性、不干性 B、含脂肪酸含量不同 长油度、中油度、短油度、无油6.4.3 醇酸树脂涂料 p271主要用途及配方 外用（桥梁）、通用（机械、建筑） 底漆（防锈漆）、绝缘漆缺点：耐潮、耐碱性差改性醇酸树脂6.4.4 氨基树脂涂料 p275主要原料 氨基树脂（脲醛、三聚氰胺甲醛树脂） + 醇酸树脂分类： 高氨基、中氨基、低氨基特点与主要用途6.4.5 环氧树脂涂料 p278性能与用途 附着力强（特别是对金属表面） 耐化学腐蚀性好（防腐蚀涂料，表10-8）主要种类 A、未酯化环氧树脂漆 采用不同固化剂（如胺类、聚酰胺等） B、酯化环氧树脂漆 采用不同脂肪酸，按用酸多少： 短油、中油、长油等6.4.6 聚氨酯涂料 p284主要原料：多异氰酸酯、多元醇主要种类 A、聚氨酯改性油涂料 TDI + 干性油（单甘油酯或双甘油酯） B、湿固化型聚氨酯涂料 含能与水分反应的-NCO活性端基 C、封闭型（单组分） D、双组分型 一个带-OH端基、一个带-NCO端基6.4.7 涂料性能测试及施工 p298主要质量指标及性能 A、涂料产品：稳定性、细度、固体含量 B、漆膜测试：外观、光泽、厚度、硬度、附着力 C、施工性能：黏度、干燥时间、遮盖力涂料施工与应用 涂料选择、材质表面处理 施工方法6.4.8 涂料发展趋势 1）水性涂料 2） 高固体分涂料 3） 粉末涂料：优点、发展趋势 4） 辐射固化涂料 5）功能型涂料：如防污涂料。