第六章胶黏剂课件.ppt
《第六章胶黏剂课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第六章胶黏剂课件.ppt(89页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、第六章 胶 粘 剂,定义:胶粘剂又称粘(黏)合剂、粘接剂。是一种能把各种材料紧密结合在一起,并且具有良好的粘接强度及机械性能的物质。 以各种树脂、橡胶、淀粉等为基体材料,添加各种辅料而制成的。借助胶粘剂将各种物件连接的技术称为胶接技术。,6.1 胶黏剂概述,两千年前的秦朝用糯米浆与石灰作砂浆粘合长城的基石,使万里长城成为中华民族伟大文明的象征之一。,胶黏剂是一类古老而又年轻的材料。,3,公元前200年东汉时期用糯米浆糊制成棺木密封胶,配以防腐剂,使马王堆古尸出土时肌肉及关节仍有弹性,足见中国胶接技术之高超。 到上世纪初,合成酚醛树脂的发明,开创了胶黏剂的现代发展史。目前,与三大合成高分子材料的
2、产量比较,胶黏剂只占第五位,但年增长速度则居第一位。,目前,胶黏剂的应用已渗入到国民经济中的各个部门,成为工业生产中不可缺少的技术,在高技术领域中的应用也十分广泛。如据报导:国外在生产一辆汽车中要使用510kg胶黏剂;一架波音飞机的粘接面积达到2400m2 ;一架宇航飞机需要粘接30000块陶瓷片。,4,汽车结构件粘接:发动机中罩与前后加强梁,通常用改性环氧树脂胶黏剂。,5,粘接使用的部件由原来机内装饰、非结构件、发展到结构件、受力件,甚至整个机体。,6,6.2 胶黏剂分类及组成,1、按胶接强度特性分类 结构型胶黏剂:是用于受力结构件胶接,并能长期承受较大动、 静负荷的胶粘剂。 非结构型胶黏剂
3、: 是适用于非受力结构件胶接。 特种胶黏剂:供某些特殊场合应用的胶粘剂,木材、金属、塑料、建筑、玻璃、汽车生、生物体和医疗等。,2、按组成成分分类化学反应型胶黏剂:有活性基团的线型聚合物,当加入固化剂后,由于化学反应而生成交联的体型结构,从而产生胶接作用。热塑性树脂溶液胶黏剂:热塑性聚合物加溶剂配制而成。热熔胶黏剂:是以热塑性聚合物为基本组分的无溶剂型固态胶黏剂,通过加热熔融黏合,然后冷却凝固。,8,胶黏剂通常是由基料、固化剂、促进剂、填料、增韧剂、稀释剂、偶联剂、稳定剂、防老剂、增粘剂、增稠剂等配合而成。,3、胶粘剂组成,基料又称粘料,是胶黏剂的主要成分。有天然聚合物、合成聚合物及无机物三大
4、类。基料:决定胶接头的主要物理、化学、力学性能。例如,环氧树脂和酚醛树脂等。,填料: 是不参与反应的惰性物质,可提高胶接强度、耐热性、尺寸稳定性并可降低成本。如石棉粉、铝粉、石英粉、碳酸钙、钛白粉、滑石粉,固化剂: 是使液态基料通过化学反应发生聚合、缩聚或交联反应,转变成高分子量固体,使胶接接头具有力学强度和稳定性的物质。不同的基料应选用固化快、质量好、用量少的固化剂。固化:液体胶粘剂通过物理化学方法变成固体的过程物理方法:有溶解挥发、乳液凝聚、熔融体冷却; 化学方法:使胶粘剂聚合成高分子物质。,11,偶联剂 : 具有能分别和被粘物及粘合剂反应成键的两种基团,提高胶接强度。多为硅氧烷或聚对苯二
5、甲酸酯 化合物。增韧剂: 提高柔韧性,降低脆性,改善抗冲击性等。 稀释剂: 降低粘度,便于施工操作,有(能参与固化 反应的)活性稀释剂和惰性稀释剂两种。稳定剂 :防止长期受热分解或贮存时性能变化的成分。,12,6.3 胶粘剂的功能:,结构件粘接是指那些能够承受较长时间的负荷和较大应力物体的粘接,比如建筑物、车辆、舰船、飞机等结构件的粘接。 适用于粘接结构件的胶粘剂叫结构胶粘剂。一般有较高的强度,能承受较大的应力。,一、结构件的粘接,13,例如:制造飞机用的胶粘剂有酚醛-丁腈、环氧-丁腈和改性环氧等类型。使用胶粘剂可以减轻飞机的结构质量,增加航速;同时使粘接件表面光滑平整,有利于航行;还具有密封
6、、防腐蚀等性能。,14,二、耐高温粘接和超低温粘接,一般胶粘剂能耐100以下的温度。无机粘接剂耐高温性能比有机的好,能耐600左右,其中以陶瓷胶粘剂为最佳,通常在150时烧结固化,就可以耐1300的高温。耐超低温胶粘剂应用最广的是聚氨酯,能在-196,甚至-269时保持很高的强度和韧性。改性环氧树脂也能在超低温条件下使用。,三、水下粘接,水下粘接在水坝或桥梁的修建、造船工业和国防工业中起很大的作用,可以把陆地上的预制件与在水中和水下的部件连接起来。水下胶粘剂大多是双组分环氧树脂。,16,四、瞬间粘接,瞬间胶粘剂使用时不需要加热、加压、具有固化快、粘接强度大的特点。一个6.45cm2的粘接面所承
7、受的拉力足以吊起一辆小汽车。这样的胶粘剂对连续化生产流水线起了很大的推动作用。如:-氰基丙烯酸乙酯。,17,五、油面粘接,金属板材表面常涂有防锈油,一般在粘接前要除去表面的油,工艺比较复杂。油面用胶不需要先在表面除油,简化了工艺,并有良好的粘接强度。油面胶粘剂有第二代丙烯酸酯、改性聚氨酯及改性环氧树脂。,油面粘接环氧胶黏剂具有油面粘接功能,可在薄油表面(0.025mm)不经处理直接粘接的环氧胶。油面粘接是被粘物表面上的油被胶黏剂吸收并扩散于其中,使胶黏剂能对底层充分湿润而粘接,粘接强度与一般方法处理表面相当,简化了工艺,省工节能,提高效率,同时避免了表面处理带来的毒害和污染。油面粘接环氧胶黏剂
8、由亲油性单体或预聚物改性环氧树脂、固化剂及其他助剂制得,高温(170)固化能促进油的扩散与吸收。,19,六、液态密封堵漏,有些胶粘剂在常温下是流动性的液体,涂在各种连接或需要密封的部位,形成有弹性胶层,能代替通常的垫片,起密封作用。液态密封胶有橡胶型、树脂型和混合型等。,20,七、医用粘接,医用胶粘剂已成为医疗方面不可缺少的新材料。如,-氰基丙烯酸酯、亚甲基丙二酸酯和改性丙烯酸酯等胶粘剂对人体肾脏的粘合、血管的接合,伤口、食道或胆道的吻合、骨胳连接等方面能发挥很好的作用。,八、压敏粘接,压敏胶俗称不干胶,通常制成胶粘带或片状物。将它粘贴后,稍加一些压力就能起到粘结作用。这种产品用于商品标鉴和机
9、器铭牌的粘贴、纸箱的封缄、线束的捆扎和高光洁金属板表面的保护等。如牛皮纸胶粘带、封箱带、办公用透明胶粘带以及涂有不干胶的各种标签。,22,九、热熔粘接,热熔胶粘剂是一种固体,要在加热熔化成流体后才能胶粘,粘合冷却后恢复成固体,形成牢固的粘接件。主要品种有乙烯-醋酸乙烯酯型、聚氨酯型等。应用书籍无线装订、纸袋封口、纸箱制造、木制品封边、非织布(原称无纺布)的制作,热熔衬垫、制鞋、聚乙烯及聚丙烯塑料粘接、制作道路标志线等。,23,6.4 胶接及机理,胶接:靠胶黏剂将物体连接起来的方法称为胶接。良好胶接,必须具备:一、胶黏剂要能很好地润湿被粘物表面,胶黏剂表面张力比被粘物的小,才能较好润湿其表面,易
10、于胶接。二、胶黏剂与被黏物之间要有较强的相互结合力。,24,胶粘剂的固化,粘接前为液体或变成液体胶粘剂对被粘物面的湿润。粘接后固化,提高强度。热塑性粘合剂:溶剂挥发热固性粘合剂:交联固化,胶接的基本原理,一、胶结界面:被粘物和胶粘剂主体之间称为胶接界面(接头,胶接界面)1、胶结界面情况界面中胶粘剂、底胶和被粘物表面以及吸附层之间无明显边界。,2 粘接接头受力的基本类型,3 接头破坏,接头的强度取决于粘接剂的内聚强度、被粘物材料的强度和两者之间的粘合力中最弱的环节。,胶结界面结合力种类及特点,物理结合:普遍存在机械联结和范德华力(偶极力、诱导力、色散力和氢键)化学结合:共价键、离子键、金属键。化
11、学键合能量比物理键合能量大且稳定。,结合力的种类与大小,影响界面结合因素:,表面化学状态和吸附物; 被粘附物表面的微细结构(粗糙度)被粘物胶粘剂、底胶分子的链结构(分子量、官能团等)、 粘接剂胶粘剂底胶与被粘物表面的相容性和各组分及界面应力-环境的稳定性; 环境胶结工艺温度、压力、涂胶方式工艺,胶粘剂必需具备的条件,室温或加热条件下易于流动;有良好的润湿性;在一定温度、压力、时间下,能把被粘接物牢牢地粘接成一整体;具有足够的强度和良好的力学性质。,润湿现象,良好的润湿性是胶结的必要条件,润湿的好坏可以用接触角恒量。理想的表面:平整、光滑、洁净液体润湿固体程度: 90o不能很好润湿; 90o能很
12、好润湿;扬氏方程: SG= SL + LG cos,表面吸附对润湿的影响,表面易吸附各种气体、水蒸汽和杂质而形成吸附层;吸附层会改变接触角大小;如吸附油使得表面的自由能下降,引起上升,润湿困难。清洗处理:表面处理有机械、化学和物理方法等;如酸、碱洗、水洗、打磨;胶粘剂中加入某些表面活性物质,降低材料的表面能,使接触角下降。,粘附机理* 1、吸附理论,物理吸附:范得华力,相距1nm,吸引力可达10100MPa; 0.3nm,可达100-1000MPa,2 机械结合理论,表面的孔隙,使得固化剂形成机械铆合气体往往使得胶粘剂不易进入,缺陷,3、静电理论,粘结点中存在双电层(因界面处不同介质对电子的约
13、束能力不同,出现正负离子,形成双电子层,正负相吸产生结合力。)粘合功等于此电容瞬时放电的能量;,4、扩散理论,被粘物是有机物时:界面扩散形成一个模糊的过渡层;两聚合物的胶结是在过渡层中进行的;可以解释高聚物胶结的一些现象。以界面相容为依据提出的。,5、化学键理论,胶粘剂与被胶粘物表面形成化学键:硫化橡胶与镀铜金属的胶结界面;异氰酸酯对金属与橡胶的胶结界面;偶联剂在胶粘剂与被粘物之间;化学键能比分子间的作用能高且稳定。化学键必需满足一定化学条件才能产生。,1 可提供均匀的应力分布和较大的应力承载面;2 可连接任何形状的薄壁和厚壁制品;3 可连接相同或不同的材料; 4 可防止不同材料间的腐蚀或电化
14、学腐蚀;5 耐疲劳和耐周期载荷性好;6 可提供光滑平整的外表面接头;7 可提供耐外界环境变化的接头;,胶粘剂粘接的优点,40,8 隔热性和电绝缘性好;9 粘接固化所需热量很低,不会降低被粘接物的强度特性;10 减震和耐冲击性好;11 在零部件缺损、尺寸超差、断裂、划伤或设备“滴、冒、漏、渗”缺陷修复中工艺性好,施工简单,省时省力。经济效益显著;12 可提供引人注目的强度/质量比(比强度);13 与机械紧固相比。速度快、价格便宜。,41,缺点:粘接质量无法凭肉眼检查;要求对被粘物进行认真的表面处理,通常采用化学腐蚀方法,会对环境有污染;需固定夹具、压机、烘箱和热压器; 一般不耐高温;多数胶粘剂要



- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第六 章胶黏剂 课件

链接地址:https://www.31ppt.com/p-1454639.html