胶粘剂的基础知识
6页1、胶粘剂的定义和历史定义:胶粘剂又称粘合剂,简称胶(bonding age nt, 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。产量也有了飞跃发展。胶粘剂的应用和分类应用:电子,汽车,工业,化工,建筑业等各个领域都有用到胶粘剂。分类:胶粘剂种类繁多,组分各异,有不同的分类方法。1按化学类型分类无机胶粘剂(sauereisen的高温水泥) 有机胶粘剂:分为天然胶粘剂和合成胶粘剂 合成胶粘剂按化学成分主要分为:Epoxy, PU, Silicone, Acrylic, etc.2按物理形态分类水基型:基料分散于水中形成水溶液或乳液,水挥发而固化。 溶液型:基料在可挥发
2、溶剂中配成一定黏度的溶液,靠溶剂挥发而固化。 膏状和糊状:基料在可挥发溶剂中配成高黏度的胶粘剂,用于密封和嵌缝。 固体型:把热塑性合成树脂制成粒状或块状,加热熔融,冷却时固化。 膜状:将胶粘剂涂于基材上,呈薄膜状胶带3按固化方式分类热固化:通过加热的方式使粘合剂发生聚合反应而固化,温度和时间根据不同的产品有很大 区别。湿气固化:与空气中的水汽发生聚合反应达到固化。UV固化:光引发剂紫外光照射下,形成自由基或阳离子从而引发粘合剂的聚合反应而固化。 厌氧固化:在隔绝空气的条件下,发生自由基聚合反应,空气存在会阻碍聚合反应。 催化固化:在催化剂作用下使粘合剂发生聚合反应达到固化。4按工艺分类粘合剂(Adhesive):特殊有导电胶,导热胶,芯片的粘结。密封剂(Seala nt)灌封胶(Potti ng & En capsulatio n) 敷形涂敷(Co nformal Coat in g) 底部填充胶(Un derfill) 顶部包封(Glob Top)5按受力情况(1)结构胶(2)非结构胶 常见胶粘剂的固化机理1环氧树脂(Epoxy)固化机理:固化剂分两类:胺类及其衍生物,和酸酐类。其中
3、胺类固化剂是与高分子链中的环氧基发生开还聚合反应,酸酐类固化剂是与高分子链上 的羟基发生酯化反应,最终都是形成三维网状结构。常见的环氧树脂是:双酚A型最典型,线型甲酚型,酚醛环氧树脂等。2聚氨酯(PU)无溶剂型单组分聚氨酯:是以一 NCO为端基的聚氨酯预聚物为主体的聚氨酯胶粘剂。固化机理:水气固化。利用空气中微量水分及基材表面微量吸附水而固化,还可与基材表面 活性氢基团反应形成牢固的化学键。溶剂型单组分聚氨酯:以热塑性聚氨酯弹性体为主体的聚氨酯胶粘剂,主成分为高分子量端 OH基线型聚氨酯,羟基数很小。固化机理:通过溶剂挥发达到固化。加热可促进固化。当溶剂开始挥发时胶的粘度迅速增加, 产生初粘力。当溶剂基本上完全挥发后,就产生了足够的粘接力,经过室温放置,多数该类 型聚氨酯弹性体中链段结晶,可进一步提高粘接强度。这种类型的单组分聚氨酯胶一般以结 晶性聚酯作为聚氨酯的主要原料。双组分聚氨酯胶粘剂:主剂一般为聚氨酯多元醇或高分子聚酯多元醇。固化机理:通过化学反应实现固化。含端NCO基团的固化剂与主剂中的活性氢羟基发生交 联反应而固化。两组分的配比以固化剂稍过量,即有微量NCO基团过剩为宜,如
4、此可弥补 可能的水分造成的NCO损失,保证胶粘剂产生足够的交联反应。3常见异氰酸酯:MDI, TDI (在不影响性能的情况下,能用MDI,就不再用TDI)TDI沸点低,易挥发,毒性很大。MDI毒性很小,挥发很少,应用比较安全。4 硅胶(silicone)硅橡胶按其硫化机理可分为:加热硫化型、室温硫化型(缩合型)和加成反应型三大类。加热硫化硅胶:基础胶料是高分子量的聚硅氧烷,以过氧化物为交联剂。机理:过氧化物引发的自由基交联反应。室温硫化硅胶:基础胶料是羟基封端的低分子量聚硅氧烷。室温硫化硅胶按包装形式可分为单组分和双组分两种。单组分室温硫化硅胶固化机理:是胶料中的羟基遇到空气中的水气,水解成不稳定的羟基,再与交联剂发生缩合反应。按照 交联剂类型不同可以分为以下几种:(1)脱醋酸型(2)脱肟型(3)脱醇型(4)脱丙酮型双组分室温硫化硅胶固化机理:缩合型机理:胶料中的羟基在催化剂(有机锡盐,如二丁基二月桂酸锡、辛酸亚锡等)作用 下与交联剂(烷氧基硅烷类,如正硅酸乙酯或其部分水解物)上的烷氧基缩合反应而成。以 脱醇型最为常见。加成型机理:在催化剂的作用下,发生加成交联。固化过程没有副产物,但
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