黏合剂化学与工艺学教案

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1、黏合剂化学与工艺学教案教材：程时远等，胶黏剂（第二版），化学工业出版社，2008参考书：向明等，胶黏剂基础与配方设计，化学工业出版社，2002，邱建辉等，胶黏剂实用技术中国世界语出版社，2001（图书馆书生之家有上述书）李兰亭等，胶粘剂与涂料（第2版）北京：中国林业出版社，1992第一章绪论胶黏剂（adhesive）：又称粘合剂、粘接剂，简称胶。它是一种能够把两种同类或不同类材料紧密地结合在一起的物质。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。1.1胶黏剂的发展历史早在数千年前，人类的祖先就已经开始使用胶黏剂

2、。许多出土文物表明，5000年前我们祖先就会用粘土、淀粉和松香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。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。秦俑博物馆中出土的大型彩绘铜车马的制造中，用了磷酸盐无机胶黏剂。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。1907年，美国科学家巴克兰，发明酚醛树脂20世纪20年代，天然橡胶

3、加工的压敏胶的出现，醇酸树脂胶粘剂的研制30年代，橡胶型胶粘剂迅速发展：美—氯丁橡胶、聚醋酸乙烯和三聚氰胺树脂；德—丁苯橡胶、丁腈橡胶、聚异丁烯及聚氨酯；前苏联—聚丁二烯橡胶；英—脲醛树脂40年代，胶粘剂三大体系的形成与发展：橡胶型、树脂型和树脂-弹性体复合型胶粘剂；改性酚醛树脂的出现50年代，美—第一代厌氧胶粘剂、氰基丙烯酸瞬干胶60年代，胶粘剂品种的研究达到了高峰：如醋酸乙烯热熔胶、脂肪族环氧树脂、聚酰亚胺等的问世70年代至今，胶粘剂工业逐渐转入系列化和完善化阶段1.2胶黏剂的应用（1）胶黏剂在航空、航天的应用粘接一

4、架波音747飞机和一架C-5A银河(LookheedC-5A)几乎要用16200m2的胶膜，其中一架波音747约耗用了3700m2胶膜、431kg聚硫密封胶和23kg硅橡胶密封剂。（2）汽车工业汽车工业：汽车、卡车、摩托车和有关的交通工具应用胶粘剂的特点：工艺简便、性能可靠、经济高效胶接物体：金属、塑料、织物、玻璃、橡胶等本身或相互之间和涂漆表面的结构连接、固定和密封种类及数量：大约有25种类型的胶粘剂适用于汽车的组装，每台典型的机动车用胶量约9kg（3）建筑工业（结构与装饰，包括木材工业）(1)整体衬板墙面与木框架粘接

5、；(2)带衬板的地板和天花板与桁条和椽子的粘接，起到T型梁的作用；(3)各种表面受力的夹层板；(4)胶合木顶桁架的装配；(5)用作桁条或椽子箱形梁和其他类型的组合梁；(6)将所有的部件粘接成最后的结构件。（4）电气/电子工业(1)管心粘接；(2)电路元件与基板粘接；(3)封装。(4)印制线路板（5）消遣娱乐（环氧树脂胶粘剂）雪橇（玻璃钢）、箭弓、网球拍、建造溜冰场高尔夫俱乐部是内层压木材、热塑性塑料和高级增强材料建成的包装工业(1)制造瓦楞纸箱裱糊瓦楞纸板、箱子密封、制箱；(2)折叠箱；(3)层压；(4)管子缠绕(卷旋和

6、螺旋形缠绕)；(5)组装箱；(6)袋；(7)标签。在其他方面的应用(1)压敏胶带(包装封带、玻璃纸胶带、掩蔽胶带、增强包装带、电工胶带、医用胶带)(2)胶纸(再湿性的，用于邮票和货运标签)；(3)浆糊和胶水(办公室、学校和图书馆用)；(4)手工艺品(环氧胶、氰基丙烯酸酯胶、白乳胶、丁腈-酚醛胶、脲醛胶)；(5)壁纸粘贴；(6)光学(粘接透镜元件)；随着科学技术的发展,目前不同行业对胶黏剂及粘接技术的要求越来越高。1997年世界胶黏剂总需求量为1700万ｔ，预测2010年将达2500万ｔ。我国目前已有1200多家企业，品种

7、牌号3000多个，胶黏剂生产能力300万ｔ。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%。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%。1.1胶黏剂组成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

8、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。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。其品种很多，如石棉粉、铝粉、云母、石英粉、碳酸钙、钛白粉、滑石粉等。各有不同效果，根据要求选用。增韧剂：能提高胶黏剂的柔韧性，降低