胶黏剂—胶合原理与胶粘剂.ppt

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1、胶合原理与胶粘剂林学院：张晓燕内容提要：1胶粘剂的概念和分类2胶粘剂的发展简史3胶粘剂在木材加工中的作用4胶粘剂的发展趋势绪论1胶粘剂的概念和分类概念:通过粘附作用，能使被胶接材料的表面紧密地胶合在一起的物质叫胶粘剂。用胶粘剂把两个被胶接物牢固连接在一起称为胶接。分类：根据起胶接作用的物质种类分：天然胶粘剂：原料来源广，成本低，不耐水。如植物胶、动物胶（以动物的皮、骨、筋等为原料，将其中所含的胶原蛋白经过部分水解，萃取和干燥制成的固体蛋白质。）。合成胶粘剂：胶合强度高，耐水性好。如合成树脂、合成橡胶。4优点：①可实现不同种类或不同形状材料之间的连接，

2、尤其是薄片材料；②粘接为面际连接，应力分布均匀，不易产生应力破坏，延长结构寿命；③密封性能良好，有很好的耐腐蚀性能（隔开被粘物，可减少不同金属连接的电位腐蚀）；5优点：④提高生产效率，降低成本；⑤减轻结构质量。通过交叉粘接能使各向异性材料的强度质量比及尺寸稳定性得到改善，得到挠度小，结构差异小、质量轻的结构；⑥可赋予被粘物体以特殊的性能（导电胶、导磁胶、耐高温胶、电绝缘胶）。6缺点①耐候性差；②胶接的不均匀使得扯离和剥离强度低，容易在接头边缘首先破坏；③与机械物理连接法相比，溶剂型胶粘剂的溶剂易挥发，而且某些溶剂易燃、有毒，会对环境和人体产生危害。④

3、胶接质量因受多种因素的影响，不够稳定。7胶粘剂的污染问题常见的胶粘剂质量问题主要是溶剂挥发产生的有害物质：苯是一种致癌物质，人吸入过量，会出现头晕、恶心、乏力、皮肤干燥、意识模糊等现象，重者可导致昏迷甚至死亡。甲苯和二甲苯：对皮肤和粘膜刺激性大，长期接触易引起膀胱癌。甲醛挥发较慢，吸入后会引起恶心，导致支气管炎，甚至出现肺水肿；卤代烃也是致癌物质，长期吸入会损伤肝脏等器官。2胶粘剂的发展简史早期的胶粘剂以天然高分子物质为材料，多属水溶性，沿用了几千年。如我国古代劳动人民在很早就使用天然动、植物胶胶接各种材料。早在2000多年前，秦朝人以糯米浆与石灰制

4、成的灰浆用作长城基石的胶黏剂。公元前200年，西汉人用糯米制成的胶粘剂作棺木的密封剂，再配用防腐剂，使尸体保存完整，肌肉和关节仍有弹性。古埃及人从金合欢树中提取阿拉伯胶，从鸟蛋、动物骨骼中提取骨胶，从松树中收集松脂制成胶黏剂，还用白土与骨胶混合，再加上颜料，用于棺木的密封及涂饰。2胶粘剂的发展简史20世纪，化学工业的发展，出现了以合成高分子物质为基础的新型胶粘剂—合成胶粘剂，使胶粘剂进入了一个崭新的发展时期。1912年美国的L.H.贝克兰首先将酚醛树脂作为胶粘剂用于木材的粘接；20年代末至30年代初，脲醛树脂作为胶粘剂也用于木材工业；从此，胶粘剂开始

5、了以合成树脂胶粘剂为主的发展阶段。2胶粘剂的发展简史40～50年代，不饱和聚酯、环氧树脂和聚氨酯胶粘剂问世，合成橡胶和热塑性树脂在粘接领域得到广泛应用；此后，又开发了合成橡胶改性的合成树脂胶粘剂，即橡胶－树脂胶粘剂，并成功的用于粘接飞机机身部件。于是胶粘剂进入了粘接金属结构部件的发展阶段；以后，合成胶粘剂又增加了新品种，如50年代末，单液型，在常温下能快速（几十秒）固化的氰基丙烯酸酯胶粘剂实现工业化生产。2胶粘剂的发展简史目前世界合成胶粘剂品种已达5000余种，总产量超过1000万吨，销售额年均增长5%。产量水系胶占45%，热熔胶占20%，溶剂胶占1

6、5%，反应型胶占10%，其它10%。随着胶粘剂工业的发展，胶合理论的研究也逐渐得到人们的重视。为了解释胶接现象，自20世纪40年代以来，人们提出了多种关于胶接机理的理论：吸附理论、机械胶接理论、静电理论、扩散理论、化学键理论等。胶粘剂的应用方面：汽车工业航空航天电子、电器工业机械工业建筑工业轻工业造船工业医疗3胶粘剂在木材加工中的作用13（1）汽车工业的应用现代汽车工业的技术进步要求结构材料轻量化、驾驶安全化、节能环保化、美观舒适化等，因此一定采用铝合金、玻璃钢、蜂窝夹层结构，塑料、橡胶等新型材料，必然要大量以粘接代替焊接，胶粘剂用量明显增加。3胶粘

7、剂在木材加工中的作用14（2）航空航天的应用航空工业是最早使用胶粘剂的行业，飞机制造业是结构胶粘剂的主要用户。宇航工业和空间技术等都大量采用蜂窝结构、高强度高模量复合材料、玻璃钢、泡沫材料、密封材料等，这些材料的制造和连接都离不开胶粘剂和密封材料。3胶粘剂在木材加工中的作用15（3）电子、电器工业的应用集成电路、计算机等电子元器件、零部件和整机生产与组装中，都要使用胶粘剂和密封胶，如光刻胶、导电胶、导磁胶等。各种家用电器设备，大量使用胶粘剂和密封胶，如洗衣机、冰箱（柜）、空调、电饭煲、吸尘器等。3胶粘剂在木材加工中的作用16（4）机械工业的应用代替焊

8、、铆、螺栓连接等，可以节约原材料减轻质量，减少应力集中，缩短工期，简化工艺，从而提高效率，降低成本；铸件砂眼