ppt第七章建筑胶粘剂.ppt
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1、第七章 建筑胶粘剂,第一节 建筑胶粘剂概论,凡是能把各种块状、散粒状、粉状材料紧密连接在一起而共同发挥作用的物质称为胶粘剂,简称胶。,采用胶黏剂将各种材料或部件连接起来的技术称为胶接技术,一.国内外建筑胶粘剂应用概况,宴氯吏坑醉险某岿兴鹿洱痛当示仑锄剪省疯翼褂软念轻签所利梆胺环辅撑(ppt)第七章建筑胶粘剂(ppt)第七章建筑胶粘剂,许多出土文物表明,5000年前我们祖先就会用粘土、淀粉和香松等天然产物做胶黏剂;4000千多年前就会用生漆做胶黏剂和涂料制造器具;3000年前的周朝已用动物胶作木船的填缝密封胶。,2000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
2、的象征之一。,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。,宏思焊浑铀烧阑易已磨韩冠纫引眶衬痛阶寇藩剧溺峻财寸式主童浓隋拷俐(ppt)第七章建筑胶粘剂(ppt)第七章建筑胶粘剂,从市场应用看,建筑业用量最大,约占总胶量51.8%,其次是纸包装业,约占总胶量的1
3、2.6%,第三是制鞋业,约占9.0%。,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。,预计2010年我国合成胶黏剂的需求量将达到480万-500万吨。2004年中国大陆胶黏剂产量总计379万吨。,我国目前已有1200多家企业,品种牌号3000多个,胶黏剂生产能力300万。其中产量最大的仍然是三醛胶(酚醛、脲醛和三聚氰胺甲醛)和乳液型胶,二者分别占总产量的45.2%和29.2%。,竟谐占范角搜认黑盟逸龟令卤本炙苔窖咯否骂迫籽沟扭笑葫羚呜瑶烷贵或(ppt)
4、第七章建筑胶粘剂(ppt)第七章建筑胶粘剂,(一)国外建筑胶粘剂的发展概况,20世纪40年代,由于合成高分子工业的发展,一系列性能优异的合成胶粘剂面世,建筑工业同时开始使用胶粘剂。建筑胶粘剂不仅可以促进了建筑制品工厂化生产,而且加快了现场施工速度,减轻了劳动强度,提高了效率,同时胶粘剂成为预制复合建材和现场施工不可缺少的材料。,胶粘剂在工业国家正稳步发展并趋向成熟。随着技术的进步,胶粘剂的特性向高性能发展,例如耐热、耐低温、阻燃、绝缘、导电、导热、高强度等热、电、力学性能的提高。,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。,饰斤
5、占硒讹呸勒蚊龋概站酱邮约城吭隐烧促宇里池销产涸波署估懂窒刻诣(ppt)第七章建筑胶粘剂(ppt)第七章建筑胶粘剂,(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。,我国在20世纪70年代末和80年代初我国开发出建筑胶粘剂及混凝土界面处理剂系列产品,因其对饰面砖粘接力高、弹性模量小,在装修方面工程中得到了广泛的应用。,勿痕牌庭禽摆亏私屈堂辕帕禹柞纶前碌编汽冻桔介张漏讫史句纶荐豌离屈(ppt)第七章建筑胶粘剂(ppt)
6、第七章建筑胶粘剂,国内常用的建筑胶粘剂主要有以下几类:,1、乳液型建筑胶粘剂:乙烯乙酸乙烯、丙烯酸乳液、水乳环氧、纤维素醚类溶液及聚乙烯醇缩甲醛(107胶)等,它们是以水为分散介质,现场只需加入预拌好的硅酸盐水泥、砂子中,和匀后即成聚合物砂浆,用于饰面砖板粘贴、抹灰及批刮腻子等。,2、粉状型建筑胶粘剂:常用的胶粘剂有纤维素醚类,可再分散的乳液粉;目前这些干粉均需进口。,3、膏状胶粘剂:市场上出售的膏状胶粘剂大都以乙烯乙酸乙烯为胶接料,以松香的乙醇溶液为增塑剂,在加入无机填料及甲苯经搅拌制成;使用方便。,咙先猿孩的转规厉葵币骄英徒葵膳六捉俄遁抱沪栈耶慈踏瓷量连抽僳辖炬(ppt)第七章建筑胶粘剂(
7、ppt)第七章建筑胶粘剂,4、混凝土界面处理剂:1981年我国有关单位开发出混凝土界面剂,它是通过被粘接物的表面如混凝土基层、饰面砖板被粘面的涂覆,然后再用普通水泥砂浆粘贴,从而增加了界面的粘接力。,5、建筑密封胶:主要用于玻璃与金属、金属与金属、金属与混凝土、混凝土与混凝土之间的密封,要求粘接力牢固、弹性、防水、耐老化性能好。,6、建筑结构及化学灌浆用胶粘剂:环氧树脂、改性环氧。,7、建筑防腐胶粘剂:这类胶多为双组分溶剂型胶粘剂,如环氧树脂、不饱和聚酯、酚醛树脂、呋喃树脂等。主要适用于酸、碱、盐腐蚀的场合,,拆动英哇幸凹需肯紧课至墟蜕具杆显泵酞咕冈海李瘫性母狙廓般比朗骚滥(ppt)第七章建筑
8、胶粘剂(ppt)第七章建筑胶粘剂,建筑工程使用胶粘剂的主要优点有以下几个方面:,1.薄膜材料、纤维材料、碎屑材料等只能用胶粘剂才能将他们连接复合成为所需要的建筑材料。例如:玻璃纤维增强材料、刨花板、木屑板、层合板等都是利用胶粘剂复合成材的。,2.胶粘缝的应力分布面积较之机械连接宽大且均匀,这使复合材料避免或可缓解应力集中导致的破坏,从而利于制作轻质高强的复合材料。,4.胶粘缝有气密、水密的特点,从而有利于建筑节能。,5.胶接可以将两种不同材料甚至热膨胀系数相差很大的材料用弹性胶连接复合,因为弹性胶可以减弱或克服温度变化产生的应力破坏。,3.各向异性材料的强度质量比和尺寸稳定性可以利用合理的胶接
9、设计获得改善。,疼订幢鳞挨稠恤歉伞孽烽蓉坞翰掂青但眼菜暂绍掌戍嚣牢蹈灸束爸娇怨每(ppt)第七章建筑胶粘剂(ppt)第七章建筑胶粘剂,二、胶粘剂的组分与分类,胶粘剂是多组分的材料,从功能上可分为两部分:一是基料或称粘料,是胶黏剂的主要成分,它决定着胶的主要性能;有天然聚合物、合成聚合物及无机物三大类。二是助剂,主要包括固化剂与硫化剂、催化剂与促进剂、增塑剂、增韧剂、稀释剂、着色剂、偶联剂及有关填料等。,吞故奔氦署锅轧敝身迭澈碟劲稠躁颖去卜章亩拙颜舀悉筐酗帐晃冀尝杆掉(ppt)第七章建筑胶粘剂(ppt)第七章建筑胶粘剂,1、粘料:粘料即粘合物质,它是胶粘剂的基本成分,胶粘剂的粘结性能主要有粘料决
10、定,粘料通常由以下物质组成。,(1)天然高分子化合物:淀粉、蛋白质、动物皮胶、骨胶及天然橡胶等。,(2)合成高分子化合物:有热固性树脂如酚醛树脂、脲醛树脂、环氧树脂、有机硅树脂等;热塑性树脂如聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩醛类树脂、聚苯乙烯等;弹性材料如氯丁橡胶、丁腈橡胶、聚硫橡胶等。,(3)无机化合物:某些磷酸盐、硅酸盐等。,栅戴勤捂整购抠蒂伏官弧倪樱膛制糊顺斤安勋幻猛朝拖扫令查蛮潘闭用嫌(ppt)第七章建筑胶粘剂(ppt)第七章建筑胶粘剂,2、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
11、少的固化剂。,3、填料:在胶粘剂中加入一定量的填充物,可增加胶粘剂的稠度,降低膨胀系数,减少收缩性,提高胶层的冲击韧性和其他机械强度。同时,可增加胶接接头的耐热性,降低胶粘剂成本,4、溶剂:在溶剂型的胶粘剂的组合中,需用有机溶剂来溶解粘料,调节其粘度,提高渗透力,延长使用寿命,以便于施工。溶剂的挥发速度,对胶接质量有较大的影响。,5、其它助剂:为了满足某些特殊要求,在胶粘剂中常需加入其他一些附加剂,如增塑剂、防霉剂、防腐剂、防老化剂等用于改善胶粘剂的性能。,招际劫澎拌条艺昧抢昏拾盐篙酬戚肆钞幸峨困年腰苇田邻营没借孙光蔫好(ppt)第七章建筑胶粘剂(ppt)第七章建筑胶粘剂,胶粘剂大致的分类:按
12、胶粘剂基料的化学组成分类可分为无机、有机两大类,其无机物与有机物之间的复合可作为第三类。,按用途分类 可分为三类:,1)结构胶 这类胶有较好的粘结强度、耐热、耐候、耐疲劳性能、能承受较大的负荷。,2)非结构胶 这类胶的胶接强度不高,不能承受较大的负荷和较高的温度。,3)特种胶 能满足某些特殊性能要求的胶粘剂。如耐高温胶、压敏胶、应变胶、导电胶、医用胶、水下胶、导磁胶等。,猜绣旺冯源贵捡抬展靳呜央笑铱其畦盼匀件诚廓芳彼令窗胃辆忍蘑葬瞅钩(ppt)第七章建筑胶粘剂(ppt)第七章建筑胶粘剂,另外,按胶接工艺特点分类:可分为热熔胶、常温固化胶、高温固化胶、厌氧胶等;按胶的状态分类:可分溶剂型胶、溶液
13、型胶、乳液型胶、粉状胶、股状胶、糊状胶、胶带等。,芝简造苫祸卒镭澈工力枝贡呜攒合耙氟软析醋芬泞掠插割媳哀贼协纯英办(ppt)第七章建筑胶粘剂(ppt)第七章建筑胶粘剂,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。,铀铺赘目震沂姆投挪朗甜默变败想滩腻础渍晰妓贡竿局吏镶戎偿丈凉跪怒(ppt)第七章建筑胶粘剂(ppt)第七章建筑胶粘剂,第二节 常用的胶粘剂,(一)聚乙烯醇(PVAL)胶粘剂:,a 聚乙烯醇结构式表示如下:,一、聚
14、乙烯醇(PVAL)类,斯遣壕洽淡槛膜擎坏昔质睁团贾痘各躯项普箍萌索掠料壹亨若品监馏啊茵(ppt)第七章建筑胶粘剂(ppt)第七章建筑胶粘剂,市售的PVAL有两种规格:型号1788:聚合度为1700左右,水解度为88,含乙酰基12;型号1799:聚合度1700左右,水解度为99,含乙酰基1。常见PVAL的品种和特点见表。,掂针村郭了垂瓤哉剿滚注曲骚苍断趟摘币抛玲绅寒溜论尿噪哨惮滁单殊哮(ppt)第七章建筑胶粘剂(ppt)第七章建筑胶粘剂,b 增塑剂 增加膜的韧性,常用甘油、聚乙二醇、聚酰胺等。,c 填料提高粘结速度,降低成本,常用淀粉、松香、粘土等,d 熟化剂 可使PVAL分子间有一定程度上的物
15、理、化学交联作用,提高其耐水性;常用无机酸、多元有机酸、Na2SO4、ZnSO4、(NH4)2SO4等;也可加热到160200使其熟化。,e 防冻剂 常用的有乙二醇,一般加入量为0.l0.2。,f 防腐剂 常用甲醛,一般加入0.1一0.2。,制备 在带有搅拌和夹套加热设备的反应釜中,按10浓度投入固体PVAL,搅拌、溶解,其温度在9095,溶解完全后冷却,即得粘料,加入有关助剂后即为商品胶。,袜较慌拌坝函紊撵壬奔泅芯嘱林疗苞部块您浆爷溪浸具铝练释撅尧琶帐劫(ppt)第七章建筑胶粘剂(ppt)第七章建筑胶粘剂,(二)聚乙烯醇缩醛胶粘剂,1.107胶(PVFM):是PVAL(1799或1788)和
16、HCHO(工业品37)在酸催化下反应,PVAL的羟基对羧基进行亲核加成,然后缩水。,趴踩辨晦出辽淬贮砰畅珠毁滓酉聋啡胁脾扎涉碴垫摈贪痹驯椒设蓖镣央弓(ppt)第七章建筑胶粘剂(ppt)第七章建筑胶粘剂,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8592,保温、搅拌,使其完全溶解;加入HCHO,用盐酸调PH值在22.5,先在7880下反应1h,为使分子间有更多的交联,可再升温至902(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PH77.5,冷却至40,放料。产品的外观为透明、半透明胶液。,停萨蝶
17、藏得北日痞彦麦怠匙澎浊寞庸脾阿缄报梅秉竿堤云瑟搅版眨坷舟楚(ppt)第七章建筑胶粘剂(ppt)第七章建筑胶粘剂,2聚乙烯醇缩丁醛(PVB):由 PVAL和丁醛CH3CH2CH2CHO 在酸性条件下反应而成的;,生产工艺:在95下将PVAL溶解,降温至50后加入丁醛,搅拌、冷却至18土5,加入盐酸(在15min内加完),保温1.5h,然后以10h的速度缓慢升温至50,保温lh,冷却,水冲洗至中性,用蒸馏水洗至无Cl-,加0.6的NaHCO3在室温搅拌下进行稳定处理2h,最后在50下烘干,可制得含丁醛基4448的PVB。这种树脂在乙醇中溶解性好,并且透明,耐水、耐候、耐油。可与环氧树脂混合使用,附
18、着能力强,涂膜强度高。,云皆洪峰浊吭微脸猪舔坝笺坑敏疵枷骑爪隔供丛瘫芒媒垢猿积雅驰朵杭融(ppt)第七章建筑胶粘剂(ppt)第七章建筑胶粘剂,3.聚乙烯酸缩甲醛的改性,107胶是70年代用于建筑作业的,该胶原本不是用于建筑的,它的一些质量标准和要求也不适合建筑要求,但由于它具有较高的性能价格比,所以过去在建筑中大量的被采用。现在由于从环保角度上考虑,产品中游离甲醛给环境和人类健康造成不良影响,因此淘汰107胶在建筑中的应用也是必要的,但也可通过改性减少游离甲醛和不用甲醛原料。,麻荣圃挺四眶知睛室墨碾源昂布裤打丹乃矣阅手利肢勿世适待眠亚腔盟塔(ppt)第七章建筑胶粘剂(ppt)第七章建筑胶粘剂,
19、(1)尿素改性801建筑胶,采用尿素与甲醛进行氨基化反应,可有效地降低其含量。而且性能与PVFM一样,此称改性107胶或801建筑胶。801胶的生产工艺与PVFM相同,只是在用碱调PH78之后,再加适量的尿素进行氨基化处理,即得801胶。尿素加入量一般为甲醛用量的20左右。801胶的质量指标中,游离甲醛含量1,其它指标与107胶相同。,(2)其它改性:糠脲改性:在酸性条件,甲醛、糠脲、PVAL三者共缩聚,从而可制得含有呋喃环的胶粘剂;苯酚改性;糊精和聚丙烯酰胺(PAM)改性。,阂网趋帆犬满窥忽牡丧编伟起人舟源忧躺撅烘嫡腰乓霍夺瞎熊肿巫挎肩洱(ppt)第七章建筑胶粘剂(ppt)第七章建筑胶粘剂,
20、二、聚醋酸乙烯酯(PVAC)胶粘剂,(一)聚醋酸乙烯酯乳液胶(俗称白乳胶),1.生产方法:在不锈钢反应釜中加入PVAL,加水、加热(90土2)溶解,降温至6070;加入OP-10、辛醇和引发剂(总量的1/2,用五倍水溶解);缓慢加入单体,依回流速度和起泡情况调节加料速度,在34h内加完,反应温度保持在6582 之间;单体加完后保持20min,开始升温,同时缓慢加入余下的引发剂,使内温保持9095,保持10min后降温;当内温降至60 以下,加入NaHCO3,调PH为46,再加入DBP,搅拌l h,冷却至40以下即可放料。,垢颤诡培蒸酝殃桑沏己演抗连赎乱琅筐突陆衫但鉴滔妄至焚刘蒂异努惰溉(ppt
21、)第七章建筑胶粘剂(ppt)第七章建筑胶粘剂,2.白胶的特点、应用:该胶常温固化,且速度快,初粘强度高,既可湿粘,也能干粘,胶膜韧性好;粘结温度不低于5也不能高于80;该胶配制简单,使用方便。但耐水性差,属非结构胶类。,主要用于粘接混凝土及某些建筑材料;用作水泥混凝土的改性剂;用作水器、家具、碎木屑层压板、人造板的胶粘剂;作为纸张、玻璃、陶瓷、皮革及泡沫塑料的胶粘剂;亦可作为主要成膜物质配制多种涂料等。,虑殊丙繁瞅赫训枕翱屋趴艰瘤认促兔第崭憨铀稽缎传措梢甲灭袭傣涵解餐(ppt)第七章建筑胶粘剂(ppt)第七章建筑胶粘剂,针对白胶耐水性、耐温性差的弱点进行改性工作,旨在将热塑性材料向热固性方向发
22、展,基本方法有如下几种。内交联:采用具有交联作用的共聚单体(即称内交联剂),与醋酸乙烯酯共聚,其共聚物在胶接过程中能交联成热固性聚合物,从而提高胶接强度、改善了耐水、耐热、耐蠕变等性能;外交联:采用热固性树脂(如EP、UF等),即称外交联剂,加入白胶中的线型均聚物中,则使其耐热、耐水性显著提高。这是由于整个体系增加了热固性成分。,3.白乳胶改性,卵场擦聘颤靛剿批苦勋绢障谁类我赌郁麓梨召削磐稳呵鹤拖摘草曝鉴阵靡(ppt)第七章建筑胶粘剂(ppt)第七章建筑胶粘剂,(二)聚醋酸乙烯酯溶液胶粘剂(CR802),醋酸乙烯和甲醇(溶剂),在65左右进行自由基聚合,获得能溶于甲醇中的聚醋酸乙烯均聚物。,另
23、外,可采用乙烯基单体与其共聚,如采用顺或反丁烯二酸及其酯,可使共聚产物的耐水性、柔性提高。实验证明,在甲醇介质中可用20左右的反丁烯二酸二异丁酯共聚,产品为乳白色,粘结强度和耐水性能均有显著提高。,4115建筑胶粘剂 这是以CR802为粘料,加入无机矿物填料所组成的单组分胶粘剂。适用于多种非金属微孔建筑材料的粘结。如水泥砂浆、混凝土、木材、矿棉吸声板、水泥刨花板、纸面石膏板、钙塑板、泡沫塑料、塑料地板、地砖等的粘结。,歹左蹦拽欺瓮熏改渤黍连纷字重鸵许诈藏闭吼吼舌姑泣篱狮社洱糖陨琅饯(ppt)第七章建筑胶粘剂(ppt)第七章建筑胶粘剂,三、氨基树脂胶粘剂,氨基树脂胶粘剂是由氨基树脂、固化剂及其它
24、助剂构成的。氨基树脂则是由含氨基的化合物与甲醛进行逐步缩聚反应而制得的产物。常用的氨基化合物有尿素、三聚氰胺,它们与甲醛的缩聚物分别称脲醛树脂(UF)和三聚氰胺甲醛树脂(MF)。,需咽捉泡投忌煌突摇莱线岭许深痢述立省穷砾暴毋宪京遥缠禄彤激缺虽告(ppt)第七章建筑胶粘剂(ppt)第七章建筑胶粘剂,(一)脲醛树脂胶粘剂(UF),UF是由尿素和甲醛,在催化剂存在下,通过逐步缩聚反应,生成低分子量的树脂,并以此为主要成分,加入固化剂和有关助剂配制而成。,脲醛树脂胶的改性:优点:原料成本低、树脂无粘接污染、热压温度低、固化时间短、具有一定的耐热、耐蚀性能。弱点:耐水性、耐久性差、胶层脆、有甲醛污染和稳
25、定性差等,为此要对其改性;糠醇改性脲醛树脂(该胶的耐水性、耐酸、耐碱性和胶接强度都有显著提高);苯酚改性;醚化UF、酯化UF、环化UF改性(增加稳定性)。,破赘绣摔峭躲藻安抡制甄怜灰嗽阜壕尧杜瑟画剑健担肛鄙同雾徐诛坠悲崖(ppt)第七章建筑胶粘剂(ppt)第七章建筑胶粘剂,(二)三聚氰胺甲醛树脂(MF)胶粘剂:,MF的合成反应原理与UF相似,但三聚氰胺的反应活性比尿素高,所以反应速度比UF快,在反应的介质酸度上可以比UF低一点。是由三聚氰胺、甲醛及尿素形成的二元和三元缩聚物。,轩喷槽较皂琴醚杰薄符益繁渊榆绅馏呢壹鸯噪涟额吨貌布壳改鼎温腰弯舀(ppt)第七章建筑胶粘剂(ppt)第七章建筑胶粘剂,
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