《建筑胶粘剂 》PPT课件.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,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

2、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。,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12.6%，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2

3、010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%。,（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

4、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。,（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

5、面工程中得到了广泛的应用。,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。,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

6、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，,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

7、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设计获得改善。,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

8、促进剂、增塑剂、增韧剂、稀释剂、着色剂、偶联剂及有关填料等。,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。,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

9、固化快、质量好、用量少的固化剂。,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。,胶粘剂大致的分类：按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

10、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。,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、溶液型胶、乳液型胶、粉状胶、股状胶、糊状胶、胶带等。,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、

11、溶解釜以及搅拌、抽真空、加热、混溶等有关设备和仪器。,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、聚乙烯醇（PVAL）类,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。,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、(NH

12、4)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。,（二）聚乙烯醇缩醛胶粘剂,1.107胶（PVFM）：是PVAL(1799或1788)和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。,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

13、；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。,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

14、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，附着能力强，涂膜强度高。,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。,(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。

15、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。,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

16、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。,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

17、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。,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,（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

18、由基聚合，获得能溶于甲醇中的聚醋酸乙烯均聚物。,另外，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。,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

19、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)。,（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)。,（二）三聚氰胺甲醛树脂（MF）

20、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。,四、酚醛树脂胶粘剂:,酚醛树脂胶粘剂多采用热固性甲基酚醛树脂为主体材料，在加入酸或碱性催化剂配制而成。酚醛树脂胶具有胶接强度高、耐水、耐热、耐腐蚀等优点，广泛地应用于胶接木材、木质层压板、胶合板、泡沫塑料及其它多孔性保温、隔热材料。但脆性较大、耐热、耐蚀性还不够理想。目前多数通过与其它树脂共混和加入某些助剂等途径，改善其性能。,羟甲基化,五、环氧树脂胶粘剂,以环氧树脂(EP)为基料的胶粘剂，称环氧树脂胶粘剂。环氧树脂系

21、指含有二个以上环氧基、聚合度不高的一类化合物。胶粘剂主要由粘料(EP)和固化剂、改性剂、填料、稀释剂、溶剂等组成的。,这种胶在结构中含有-OH、-O-和 等极性的活性基，能与多种被粘物质表面发生作用，因而有较强的粘结强度；固化时无副产物析出，所以体积收缩率低，一般只有48，加入适量的填料，可降低至l2；固化后的树脂耐化学性好、电气性能优良、加工操作工艺简单，所以有“万能胶”之俗称。,未经改性的EP，配胶后初粘强度不高，剥离强度及耐冲击性和耐温性等都不理想。因此，实际应用时都要通过不同的途径，对某些方面的性能进行改善。,1）提高胶接强度的改性 胶接强度的提高，必须克服EP的脆性，增加柔性、韧性。

22、常用分子量适当的聚合物作为改性剂。主要有液体的聚硫橡胶、聚乙烯醇缩醛，以及NBR、PUR、PA等热塑性聚合物。这些聚合物的线型分子链，赋以柔韧，同时还有-SH、-OH、-NH-等反应性基团，又能与环氧基发生化学反应，因此，可以更好地提高胶接强度。,2）改善耐温性能 主要是引入耐温树脂链。如引入甲阶的PF，聚硅烷等。,六、橡胶胶粘剂,橡胶胶粘剂是以橡胶为主体材料，加入适当的配合剂而组成的，这是胶粘剂中的一大类。,橡胶胶粘剂的分类：橡胶是分子为线型处于高弹态的高分子化合物，有天然和人工合成橡胶两大类。其制成的胶粘剂有溶液型和乳液型两种形式。,溶液型中的非硫化橡胶胶液，是将生胶塑炼后溶于有机溶剂中而

23、制得；硫化型则是将塑炼后的橡胶再加配合剂混炼，然后再溶于有机溶剂，这种胶性能较好，应用范围较广。,（1）氯丁橡胶胶粘剂：用作胶粘剂时具有良好的耐燃、耐臭氧和耐大气老化性能，并且具有耐油、耐溶剂和化学试剂等性能，广泛用于极性材料和非极性的粘接，是一种重要的非结构胶粘剂。,（2）丁苯橡胶胶粘剂：丁苯橡胶与天然橡胶一样，耐油、耐溶剂和耐氧化性都不够好，使用温度在5-71，耐热和耐老化性比天然橡胶好一些。该胶分子极性小，粘附性较差，用作胶粘剂要进行适当的改性。,（3）丁腈橡胶胶粘剂：丁腈橡胶由丁二烯与丙烯腈经乳液共聚而制得，丙烯睛含量增加，极性的-CN含量增多，耐油性、粘附性、耐热性均会提高，粘结强度

24、增加，所以用作胶粘剂的多用丁腈-40。若加入少量丙烯酸、甲基丙烯酸与它们共聚，可得到含羧基的丁腈橡胶，此类聚合物与其它树脂的相溶性得到改善，极性增大，粘附性好。,七、热熔胶粘剂,简称热熔胶，这是一种以热塑性高分子聚合物为粘料，不含溶剂的固态(常温)胶粘剂，加热使其熔融后，涂布于被粘物表面，冷却后固化，形成一定强度。这类胶不含任何溶剂，因而无溶剂污染和中毒现象，耐水及耐酸碱腐蚀，固化迅速，粘合力较强，可重复加热使用，组分稳定，黏结工艺简单，因此在建筑工程包装和日常生活中都得到了广泛应用。,（一）热熔胶的组分,1.主要粘料：为使胶具有足够的粘结力和内聚力，通常采用热塑性聚合物为主要粘料；如乙烯醋酸

25、乙烯共聚物(EVA)、乙烯丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯丙烯酸共聚物(EAA)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯(PAA)、聚酰胺(PA)、聚醋酸乙烯酯(PVAC)、低分子聚乙烯(PE)、无规聚丙烯(PP)等。,2.增粘树脂,主要原料熔融时黏度太高，对被粘物的润湿性和初粘性不好所以需加入相溶性好的增粘树脂，如松香、改性松香及松香衍生物等，实际应用时，多是几种树脂的复合。,3.增塑剂,为提高热熔胶的柔韧性和耐寒性，降低熔融黏度改善流动性能，提高被粘物的润湿能力，需加入增塑剂，注意用量要适当，它能削弱分子间的引力，降低胶层的内聚力和黏结强度。邻苯二甲酸二辛酯（DOP）、邻苯二甲酸二丁酯（D

26、BP）。,4.蜡类,为降低热熔胶的熔融黏度，改善流动性和润湿性、增加表面强度和降低成本。常加入烷烃石蜡(软化点6070)和微晶石蜡(软化点65105)。,（二）热熔胶粘剂的制备,热熔胶的制备一般可分为两个工序，即胶熔体的制备和成型。,1.胶熔体的制备,先将增塑剂和蜡类投入反应釜中，加热熔化，再加入抗氧剂搅拌均匀，最后加入增粘树脂和主要粘料。若主要粘料粘性太大，可分批加入，以免搅拌困难，以防发生焦化分解。,2.成型,成型时可将熔体趁热从反应釜内放入到冷水中成型后晾干备用也可将熔体放到涂有脱模剂的石板模中，吹冷风固化，然后切块备用；或混炼后挤出成型。所以热熔胶可呈棒、块、片、条等形状。,3.热熔胶

27、的施工,热熔胶应用时施工方法较多，常用的有喷涂和辊涂两种。喷涂是将胶料在预熔槽中熔化后，泵送到一个带有阀门的可调喷嘴上以均匀的速度喷出；辊涂是通过定量辊连续地点涂或直接地施胶到欲粘合的表面上。,（三）常用的热熔胶粘剂,1.EVA（乙烯-醋酸乙烯）热熔胶,EVA的性质是由分子结构中两种单体的比例，相对分子量和支化程度等因素决定的。,一般随VA含量的增加，黏附力提高，延伸率增大，蠕变增加，透光性和透湿性增大，而熔点和软化点及热变形温度下降，硬度、耐磨及耐腐蚀能力降低。通常VA含量为20%30%的树脂，具有较好的粘合能力和韧性，且与蜡的混溶性好，适宜配制热熔胶。,用作热熔胶的EVA的MI一般在1.5

28、500范围内，该值越小，其分子量越大，融化温度也越高。市售的EVA，大多标明VA%和MI值。,2.EEA（乙烯-丙烯酸乙酯）热熔胶,EEA比EVA低温韧性好，可长期于较高温度下，粘度稳定。对PE、PP的黏结强度高，与蜡相溶性好，与增粘剂若按1：1比例时，增塑剂可少加或不加。,3.EAA（乙烯-丙烯酸）热熔胶,EAA分子中含有极性的-COOH，因此对极性物质和各种建材均有较强的黏结强度。,4.PE（聚乙烯）热熔胶,PE热熔胶一般用HDPE为主粘料，其MI为5.18.0，熔点138。该胶粘结强度不高，但价格低廉，适用于布料的粘合，目前大多用它的共聚物。,八、压敏胶粘剂,压敏胶粘剂一般是涂布于各种基

29、材上，加工成压敏胶带、标签、片材等形式，使用时以适当压力来实现粘结目的。目前发达国家的压敏胶及其制品的工业值已超过其它胶粘剂产值的总和，我国从1985年起，引进了30多条压敏胶涂布生产线，目前压敏胶制品已在施工工业部门、建筑、医疗及日常生活中得到了广泛应用。,（一）压敏胶粘剂及其制品,1、压敏胶粘剂的种类,若按压敏胶的主体材料，可概括地分为橡胶型和树脂型两大类，橡胶型又可分为天然橡胶、合成橡胶及再生橡胶压敏胶粘剂；树脂型也可分为热塑弹性体、丙烯酸酯、有机硅及其它树脂型压敏胶粘剂等。若按压敏胶的形态可分为溶液型、水乳液型、热熔型、压延型、反应型和水溶液型压敏胶粘剂。,2、压敏胶粘剂的特点与性能,

30、压敏胶本身处于半固体状态，常温下只要施以一定压力就会湿润被粘物表面而产生胶粘强度，这种对压力敏感的性能是该胶的基本特点。压敏胶本身具有粘弹性，对被粘材料表面有较好的湿润性，这是使它产生压力敏感的粘合特性的主要原因。,（二）橡胶型压敏粘剂,橡胶型压敏胶粘剂，一般是由高分子量的橡胶弹性体为主体配以适当的增粘树脂，软化剂、防老剂等助剂混合而成的。,1.橡胶弹性体,橡胶弹性体是该胶的基础，它赋予压敏胶必要的成膜性、内聚强度、粘弹性中的弹性成分及耐介质老化等性能。,目前应用的有天然橡胶(NR)，顺式1,4-聚异戊二烯橡胶(BR)，丁苯橡胶(SBR)聚异丁烯(PIB)，丁基橡胶(IIR)以及各种再生橡胶和

31、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SIS)等。,2.增粘树脂,增粘树脂赋予压敏胶必要的粘性，使该胶对被粘材料产生必要的初粘性和粘合力，因此是该胶的另一重要组分。常用的增粘树脂有松香及其衍生物，萜烯树脂及其改性物和石油树脂三大类；增粘树脂的种类和最佳用量的选择应分别从其与橡胶弹性体的相容性、本身色泽、增粘效果、价格等方面综合考虑。其中相容性是选择增粘树脂的首要条件，可根据两者溶解度参数相近相溶的原则进行选择。,3.其它组分（1）防老剂：作用及种类与塑料防老剂相似。（2）软化剂：作用及种类与塑料增塑剂类似。能降低压敏胶的本体粘度。改善对基材的密着性和涂布工艺，提高低温初粘度。掺量一般为橡胶弹性

32、的30%以下。（3）体质颜料、填料：为降低成本改善性能及满足色泽上的需求，常加入一定量体质颜料填料。常用的有轻质和重质碳酸钙，各种粘土、硅酸盐、滑石粉、ZnO和TiO2等。,（三）热塑性弹性体压敏胶粘剂,以ABA型嵌段共聚物热塑性弹性体为主要组成的压敏胶粘剂，是新兴压敏胶，已在胶粘剂领域占有相当重要的地位。,1.热塑弹性体结构,热塑弹性体，都是中间为Tg低于室温柔软的橡胶分子链段；而两端为Tg高于室温坚硬的塑料链段相嵌而成。其中一类的中间分子链段为不饱和的橡胶链段，如：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)嵌段共聚物和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)嵌段共聚物。另一类中间分子链段是饱和的橡胶链段，

33、如：苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)，苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(SEPS)等。,2.热塑弹性体压敏胶的组分,热塑弹性体本身没有初粘性能，需要添加增粘树脂、软化剂、防老剂等。,（1）增粘树脂,根据增粘树脂对热塑弹性体中两相的溶解度不同可分为两类。一类是只能与橡胶相相容，能降低内聚能并赋予混合物以初粘力和剥离力，如脂肪族和脂环族石油树脂，松香和氢化松香及萜烯树脂等，另一类是只能与塑料相相容，只增加混合物内聚强度，起到增加塑料相含量的作用。如芳香族石油树脂、古马隆茚树脂和芳香族单体改性的萜烯树脂等。,（2）软化剂,软化剂的作用是降低胶液的熔融粘度，增加初粘力，降低成本及利于涂布工艺等。它也存

34、在着对橡胶相及塑料相的溶解问题。若希望只与橡胶相的相容性好，对塑料相完全不溶解时，常采用Ksp略低于橡胶相的各种脂肪族矿物油；若制造内聚强度低的压敏胶时，可选用能与塑料相容的Ksp较大的芳香族矿物油为软化剂。,此外，由于SBS含有不饱和键，需加入抗氧剂；为提高胶的耐温性，需加入硫磺、过氧化物等交联剂及硫化促进剂；为降低成本，可用一部分天然或合成橡胶代替部分的SBS或SIS也可添加适量的粘土、滑石粉、钛白粉等增强性体质颜料。,（四）丙烯酸酯压敏胶,聚丙烯酸酯用于制造压敏胶，始于1928年。与橡胶型压敏胶相比，因它的结构饱和，所以该胶耐老化性强、性能稳定，对各种材料，尤其像金属、陶瓷、水泥、木材等

35、极性表面、多孔性表面皆具有较好的粘结能力，加之性能的可设计性和价格适中，有逐步取代橡胶型压敏胶的趋势。该胶有溶液型、水乳液型、水溶胶型和射线固化型五类。,（五）有机硅压敏胶,有机硅压敏胶能在-73+250下使用，能粘结各种材料，包括聚烯烃，含氟聚合物和有机硅隔离纸等难粘材料，具有优良的耐腐蚀、耐老化和电性能，因此属于优质高档压敏胶。,有机硅橡胶常用甲基硅橡胶，是由二甲基硅氧烷的环状低聚物在酸或碱的催化下开环聚合而成的线型聚合物。,有机硅树脂 由R2SiCl2、R3SiCl、RSiCl3等数种氯硅烷的混合物水解和缩合反应而制得,缩合催化剂和交联剂：前者常用的有机锡化合物、胺或其它碱等，后者常用的

36、有过氧化苯甲酰等。填料及其它添加剂、常用无机填料有石英粉、ZnO、CaCO3、Al(OH)3、TiO2等；为了特殊要求还可加入增塑剂，抗紫外线剂(Cu、Mn)、碳黑加入3%，体积电阻率由1010cm降至102cm)。溶剂 一般采用苯、甲苯、二甲苯等。,九、丙烯酸酯类胶黏剂,以丙烯酸乙酯、丁酯、异辛酯为主，与甲基丙烯酸酯类、苯乙烯或醋酸乙烯共聚而得。具有良好的耐水性和广泛的粘接性，改变共聚组分，可获得一系列有用的胶黏剂。这一类胶黏剂还可详细分为以下几种。,1.溶液型丙烯酸酯胶黏剂：可以粘塑料。2.乳液型丙烯酸酯胶黏剂：可合成多种共聚乳液，供无纺布、织物、植绒、复合薄膜，纸张上光、建筑密封及涂料应

37、用。3.-氰基丙烯酸酯：为单液型，粘度低，固化特别快，见潮即可在几十秒内聚合，常称为瞬干胶。强度高、透明、毒性小、使用方便；但脆性大、耐久性差、价格昂贵。可粘各种材料，最适于应急修补。,4.厌氧胶：是由丙烯酸和甲基丙烯酸的双酯或某些特殊的丙烯酸酯，如甲基丙烯酸羟丙酯为主构成的，在隔绝空气下(无氧)可自行室温固化的胶黏剂。现已发展成几百个品种，具有单组分、无溶剂、低粘度、使用方便、常温快速固化、耐热、耐溶剂、耐酸碱性好、适用期长、贮存稳定的特点。主要用于管道螺纹、法兰面及机械箱体防漏；螺纹螺栓紧固；轴承、插件、嵌件固定。,5.丙烯酸结构胶黏剂：70年代杜邦公司开发的新型二液型改性丙烯酸酯胶黏剂，

38、又称第二代丙烯酸酯胶黏剂(SGA)。分底涂型及双主剂型两大类。底涂型的主剂中包括聚合物、丙烯酸酯单体(如MMA等)、氧化剂(过氧化物)、稳定剂(如对苯二酚)；底剂中包括促进剂(如胺类还原剂)、助促进剂(如环烷酸钴金属盐)及溶剂。,双主剂型不用底剂，两组分均为主剂。其中，一个主剂含氧化剂，另一个含促进剂及助促进剂。两剂分别涂于被粘物的一面，叠合后很快发生反应而固化。此胶室温固化快，胶接强度高，可以在油面上直接涂胶粘接，耐水、耐油、耐介质、耐老化、耐热、耐寒性好，使用方便，不需精确计量，应用面广；但气味较大，贮存期较短。,胶粘剂的发展趋势（1）针对胶粘剂品种的缺点，发展新品种；（2）以市场为导向，面对客户不同的需求，解决相应的用途和性能；（3）重视环境保护，研制符合环保要求的无污染、无公害型胶粘剂；,研制纳米级胶粘剂 开发活性生命胶粘剂 太空用胶粘剂 高强度胶粘剂 微电子胶粘剂 耐高温胶粘剂 导电聚合物胶 无剂结合技术 粘接接头的无损检测技术,全球胶粘剂行业发展趋势,调整产品结构：重点发展环保型胶粘剂 积极开发高品质性能胶粘剂 利用电子商务在胶粘剂发展中的应用 先进的操作工艺和设备,