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1、胶类的基础知识,QF2017年5月3日,内容,胶的简介分类与应用组份组成常见术语,胶的简介,1、胶的定义 胶粘剂又称粘合剂，简称胶，是使物体与另一物体紧密连接为一体的非金属媒介材料。采用胶黏剂将各种材料或部件连起来的技术称为胶接技术。 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。,2、胶粘剂与胶接技术的特点 胶粘剂和胶接技术与传统的铆接、螺接、焊接等连接技术相比有很多特点。 胶接适用范围广 、无破坏性，胶接不受被胶接材料的类型、几何形状的限制。（厚、薄，硬、软，大、小，材质
2、不同都可胶接。） 胶接应力分布均匀、很少产生传统连接常出现的应力集中现象，可以提高抗疲劳强度。 （一般胶接的反复疲劳强度破坏为4106次，而铆接只有2105。薄板胶接耐振性比铆接或 螺接高50左右。） 胶接工艺简单，设备投资少，易实现机械化，生产效率高。 胶接可以减轻结构件重量、节约材料。 采用胶接可使飞机重量下降20以上，成本下降30以上。 胶粘剂的使用量是现代汽车水平的一个重要标志。,胶的简介, 胶接受力面大，机械强度高。 胶接制件表面光滑、平整、美观，且能提高空气动力学特性。 胶接的密封性能优良，并且具有耐温、耐水、防腐和电绝缘等性能，可以防止金属的电化学腐蚀。 胶接可以实现精细加工和独
3、特组装，也可功能性胶接。 (如集成电路、人体组织胶接。) 胶接工艺温度低，对热敏部件损害小。 粘接修补、密封堵漏快捷高效。（水下修补，带电操作。） 总之，胶粘剂以胶接方便、快速、经济、节能而著称，已从木材加工业扩展到航空、航天、航海、原子能、交通运输、机械制造、建筑、纺织、电子、化工、医疗、文化体育等各个领域和人民生活的各个方面。,胶的简介,1、胶粘剂的分类按化学类型分类无机胶粘剂：如高温水泥、石膏、硅酸钠有机胶粘剂： 天然系如淀粉、骨胶、树胶、乳胶 合成系如环氧树脂、聚氨酯、硅胶、丙烯酸树脂,胶的分类与应用,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
4、挥发溶剂中配成一定粘度的溶液，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。乳液型：天然乳胶固体状：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。,胶的分类与应用,按固化方式分类热固型：通过加热的方式使粘合剂发生聚合反应而固化。室温固化型：溶剂挥发型、潮气固化型、厌氧型、催化型。UV固化型：光引发剂在紫外光照射下，形成自由基或阳离子从而引发胶合剂的聚合反应而固化。热熔型：加热熔融，冷却时固化。压敏型：在催化剂作用下使粘合剂发生聚合反应达到固化。再湿型：水基型、溶剂型。,胶的分类与应用,按用途分类结构用：能长期
5、承受较大的负荷，有良好的耐热、油、水性。非结构用：有一定的胶接强度，但不能承受较大的负荷或耐热、耐候性有限只做临时的固定作用。特种用：特殊性能要求和应用特殊场合，如导电胶、导热胶、导磁胶、光敏胶、医用胶、耐超低或超高温胶、水下用胶等。,胶的分类与应用,2、胶粘剂在国民经济主要部门中的作用 全球胶类产品的消费量已超过2000万吨，价值超300亿美元。中国胶类产品的消费量占到了全球胶类产品消费量的45%以上，居全球首位，预计未来年复合增速达8%，是名副其实的世界级的用胶大国。 航天航空工业 胶粘剂的使用使飞机的强度提高、结构变轻、抗疲劳性提高、寿命延长、生产效率提高。在人造卫星、宇宙飞船和运载火箭
6、等中胶粘剂也是大显身手。胶粘剂的使用使航天器的结构轻量化、合理化，推力大为提高。 汽车工业 汽车的发展趋势应该是轻量化，以便于节能、提高车速。胶黏剂8%以上用于汽车生产业。 电子工业 胶粘剂20以上用于电子工业。,胶的分类与应用, 建筑工业 建筑用胶粘剂（有机类）市场需求约200万吨以上，每年以稳定的速率在增长。 制鞋工业 世界鞋年产量约200亿双，中国最多，为140亿以上。70以上是胶粘鞋，年用胶量超过30万吨。 纸业、包装工业 中国纸业年产量近3000万吨，其中施胶过程大量使用各种胶产品，在包装工业中也会大量的使用胶黏剂。每年胶黏剂需求量在200万吨以上，且需求在稳定的增长。 木材加工业
7、中国每年人工造板2.2亿m3以上，其中70以上的木制品使用胶粘剂。按胶用比例计，固体胶黏剂每年需求量超过150万吨。,胶的分类与应用,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。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类。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。促进剂：对固化剂与基料的反应起促进作用。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。增韧剂：能提高胶黏剂的柔韧性，降低脆性，改善抗
8、冲击性等。,胶的组份组成,稀释剂：降低胶黏剂的粘度，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。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甲酸酯 化合物。稳定剂：为防止胶黏剂长期受热分解或贮存时性能变化的成分。防老剂：能防止或抑制诸如氧、热、光、臭氧、机械应力、重金属离子等因素破坏制品性能、延长制品储存和使用寿命的配合剂。增粘剂：提高产品的初粘力和持粘力，分水性和油性。增稠剂：可产品的粘稠度或形成凝胶，从而改变物理性状，并兼有乳化、稳定或使呈悬浮状态的作用。,胶的组份组成,常见术语,粘度：液体的内摩擦力 粘度的度量方法分为绝对粘度和
9、相对粘度，我们一般常用的是绝对粘度。绝对粘度又分为动力粘度和运动粘度。 在我们粘胶剂的参数表示中，粘度用动力粘度来表示，单位为泊（ps或厘泊（cps）。我们常用的单位还有帕.秒（Pa.s）和毫帕.秒（mPa.s）。 1 Pa.s=1000mPa.s=1000cps=10ps表干时间：指将一个小的PE薄片（大约2cm*5cm）放置在胶粘剂的表面，一段时间后拿开时膜上不会有残胶。产品本身仍有粘性，但不会在PE薄片上留有痕迹。,常见术语,固化：通过化学反应使胶粘剂具有强度性质的过程硬度：表示它抵抗外力压入的能力，也就是后所材料对刚性物压入时的阻力，它的大小反映出材料本身的软硬程度。 邵氏硬度，一般常
10、用等级为 shore D 、A、 00，软硬程度依次递减，00级别一般使用在凝胶类非常柔软的物体上，A级别类似橡胶带有弹性的软硬程度，D级别描述坚硬的物体。具体硬度以数字表示，如30 00、80D、20D、60A、等，同级别下数值越大表示越硬。级别之间没有转换的公式，一般可以认为90A20D。,常见术语,拉伸强度：在垂直于胶层的载荷作用下，胶接试样破坏时单位胶接面所承受的拉伸力。单位：Mpa、kgf/cm2、psi（磅/平方英寸） 1 Mpa=10.194 kgf/cm2=145.033 psi剪切强度：在平行于胶层的载荷作用下，胶接试样破坏时，单位胶接面所承受的剪切力。单位：Mpa、kgf/
11、cm2、psi 1 Mpa=10.194 kgf/cm2=145.033 psi剥离强度：在规定的剥离条件下，使胶接试样分离时单位宽度所能承受的载荷。单位：KN/mm 1 KN/mm=175ppi,常见术语,介电强度：是一种材料作为绝缘体时的电强度的量度。它定义为试样被击穿时，单位厚度承受的最大电压，表示为伏特每单位厚度。 测定方法：通常采用短时间法，加在两电极间的电压从零开始以相同的速率上升，直至介质被击穿。单位：kV/mm、V/mil（毫寸） 1kV/mm=25.374V/mil体积电阻率：指某材料单位厚度上的直流压降与单位面积上通过电流之比。 测定方法：将标准规格的式样置于两电极之间，6
12、0秒的时间内，加500伏特的电压并测量电阻，计算体积电阻率。 单位：ohmm 欧姆米,常见术语,催化剂中毒：催化剂因与其他材料反应而是去反应活性。温度冲击：又称高低温交变试验 ，使胶接试样承受规定的高、低温周期交变后，检测其性能变化的实验。触变性：在恒定剪切速率下粘度随时间增加而降低，且剪切停止后，粘度又恢复的现象称为触变性。（例如：粥 - 放在碗里静止的时候看上去很稠，用筷子搅拌，会变得比较稀薄。）老化：胶接件的性能随时间变化的现象。例如：发黄、变脆、形变、易剥离等。内聚破坏：胶接件破坏发生在胶粘剂或被粘物内部的现象。界面破坏：胶粘剂和被粘物界面发生的破坏现象。,胶粘剂的选择,考虑因素粘接基材使用性能要求工艺要求成本要求时间要求毒性和安全要求认证,END！谢谢！,
