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能將同種或兩種或兩種以上同質(zhì)或異質(zhì)的制件(或材料)連接在一起,固化后具有足夠強(qiáng)度的有機(jī)或無機(jī)的、天然或合成的一類物質(zhì),統(tǒng)稱為膠黏劑或粘接劑、粘合劑、習(xí)慣上簡稱為膠。

1、按應(yīng)用方法可分為熱固型、熱熔型、室溫固化型、壓敏型等.

2、按應(yīng)用對象分為結(jié)構(gòu)型、非構(gòu)型或特種膠.屬于結(jié)構(gòu)膠黏劑的有：環(huán)氧樹脂類、聚氨酯類、有機(jī)硅類、聚酰亞胺類等熱固性膠黏劑；聚丙烯酸酯類、聚甲基丙烯酸酯類、甲醇類等熱塑性膠黏劑；還有如酚醛-環(huán)氧型等改性的多組分膠黏劑。

3、按固化形式可分為溶劑揮發(fā)型、乳液型、反應(yīng)和熱熔型四種.

4、合成化學(xué)工作者常喜歡將膠黏劑按粘料的化學(xué)成分來分類.

5、按主要成分分為有機(jī)類、無機(jī)類。

6、按外觀分類,可分為液態(tài)、膏狀和固態(tài)三類。

7、按組分分類：單組分,雙組分,反應(yīng)型。

合成膠黏劑

合成膠黏劑由主劑和助劑組成,主劑又稱為主料、基料或粘料；助劑有固化劑、稀釋劑、增塑劑、填料、偶聯(lián)劑、引發(fā)劑、增稠劑、防老劑、阻聚劑、穩(wěn)定劑、絡(luò)合劑、乳化劑等,根據(jù)要求與用途還可以包括阻燃劑、發(fā)泡劑、消泡劑、著色劑和防霉劑等成分。

主劑

主劑是膠黏劑的主要成分,主導(dǎo)膠黏劑粘接性能,同時(shí)也是區(qū)別膠黏劑類別的重要標(biāo)志。主劑一般由一種或兩種,甚至三種高聚物構(gòu)成,要求具有良好的粘附性和潤濕性等�？勺鳛檎沉系奈镔|(zhì)有：

1、天然高分子,如淀粉、纖維素、單寧、阿拉伯樹膠及海藻酸鈉等植物類粘料,以及骨膠、魚膠、血蛋白膠、酪蛋白和紫膠等動物類粘料。

2、合成樹脂,分為熱固性樹脂和熱塑性樹脂兩大類。熱固性如環(huán)氧、酚醛、 不飽和聚酯、聚氨酯、有機(jī)硅、聚酰亞胺、雙馬來酰亞胺、烯丙基樹脂、呋喃樹脂、氨基樹脂、醇酸樹脂等；熱塑性樹脂如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯酸樹脂、尼龍、聚碳酸酯、聚甲醛、熱塑性聚酯、聚苯醚、氟樹脂、聚苯硫醚、聚砜、聚酮類、聚苯酯、液晶聚合物等,以及其改性樹脂或聚合物合金等。是用量最大的一類粘料。

3、橡膠與彈性體。橡膠主要有氯丁橡膠、丁基腈乙丙橡膠、氟橡膠、聚異丁烯、聚硫橡膠、天然橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠等；彈性體主要是熱塑件彈性體和聚氨酯彈性體等。

4、此外,還有無機(jī)粘料,如硅酸鹽、磷酸鹽和磷酸-氧化銅等。

助劑

為了滿足特定的物理化學(xué)特性,加入的各種輔助組分稱為助劑,例如：為了使主體粘料形成網(wǎng)型或體型結(jié)構(gòu),增加膠層內(nèi)聚強(qiáng)度而加入固化劑(它們與主體粘料反應(yīng)并產(chǎn)生交聯(lián)作用)；為了加速固化、降低反應(yīng)溫度而加入固化促進(jìn)劑或催化劑；為了提高耐大氣老化、熱老化、電弧老化、臭氧老化等性能而加入防老劑；為了賦予膠黏劑某些特定性質(zhì)、降低成本而加入填料；為降低膠層剛性、增加韌性而加入增韌劑；為了改善工藝性降低粘度、延長使用壽命加入稀釋劑等。

1、固化劑

2、溶劑

3、增塑劑

4、填充劑

5、增韌劑

6、偶聯(lián)劑

7、其他助劑：引發(fā)劑、促進(jìn)劑、增粘劑、阻聚劑、穩(wěn)定劑、防老劑、絡(luò)合劑、乳化劑。

熱塑性

纖維素酯、烯類聚合物(聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、過氯乙烯、聚異丁烯等)、聚酯、聚醚、聚酰胺、聚丙烯酸酯、a-氰基丙烯酸酯、聚乙烯醇縮醛、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等類

熱固性

環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰-甲醛樹脂、有機(jī)硅樹脂、呋喃樹脂、不飽和聚酯、丙烯酸樹脂、聚酰亞胺、聚苯并咪唑、酚醛-聚乙烯醇縮醛、酚醛-聚酰胺、酚醛-環(huán)氧樹脂、環(huán)氧-聚酰胺等類

合成橡膠型

氯丁橡膠、丁苯橡膠、丁基橡膠、丁鈉橡膠、異戊橡膠、聚硫橡膠、聚氨酯橡膠、氯磺化聚乙烯彈性體、硅橡膠等類

橡膠樹脂型

酚醛-丁腈膠、酚醛-氯丁膠、酚醛-聚氨酯膠、環(huán)氧-丁腈膠、環(huán)氧-聚硫膠等類

膠黏劑產(chǎn)品

硬化膠、灌封膠、硅橡膠、聚氯乙烯膠、通用環(huán)氧膠、改性環(huán)氧膠、絕緣膠、聚酰亞胺膠、改性酚醛膠、丙烯酸酯膠、絕緣膠帶、雙面膠帶、高溫膠帶、特種膠 帶 、模切膠帶、其他

膠黏劑原材料及助劑

稀釋劑 、固化劑 、硫化劑、引發(fā)劑、促進(jìn)劑、增塑劑 、增韌劑 、軟化劑、增粘劑 、發(fā)泡劑、交聯(lián)劑 、修補(bǔ)劑 、 加速劑 、抗氧劑 、防霉劑、增強(qiáng)劑 、催化劑、 填充劑、接著劑、干燥劑、清潔劑 、防銹劑、乳化劑 、 阻聚劑、偶聯(lián)劑、防老劑、消泡劑、增稠劑、氧化劑 、阻燃劑、光敏劑、防腐劑 、潤滑劑、乳 液、單 體、助 劑 、溶 劑 、合成橡膠與彈性體、天然聚合物、合成樹脂、其他

膠黏劑制作設(shè)備

點(diǎn)膠機(jī)、真空泵、輸送泵、冷凝設(shè)備、捏合設(shè)備、乳化設(shè)備、釜類設(shè)備、研磨設(shè)備、檢測設(shè)備、裝卸設(shè)備、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、混合分散設(shè)備、貯罐類設(shè)備、加熱及輔助設(shè)備、 其它設(shè)備

膠黏劑包裝

打碼機(jī)、標(biāo)簽機(jī)、液體灌裝機(jī)械、紙制品包裝、封口打包機(jī)械、膏體灌裝機(jī)械、鐵聽(桶)包裝、塑料及復(fù)合材料包裝、打包及其它耗材

綜述

聚合物之間,聚合物與非金屬或金屬之間,金屬與金屬和金屬與非金屬之間的膠接等都存在聚合物基 料與不同材料之間界面膠接問題。膠接是綜合性強(qiáng),影響因素復(fù)雜的一類技術(shù),而現(xiàn)有的膠接理論都是從某一方面出發(fā)來闡述其原理,所以至今全面唯一的理論是沒有的。

吸附理論

人們把固體對膠黏劑的吸附看成是膠接主要原因的理論,稱為膠接的吸附理論。理論認(rèn)為：粘接力的主要來源是粘接體系的分子作用力,即范德化引力和氫鍵力。當(dāng)膠黏劑與被粘物分子間的距離達(dá)到10-5Å時(shí),界面分子之間便產(chǎn)生相互吸引力,使分子間的距離進(jìn)一步縮短到處于最大穩(wěn)定狀態(tài)。

根據(jù)計(jì)算,由于范德華力的作用,當(dāng)兩個(gè)理想的平面相距為10Å時(shí),它們之間的引力強(qiáng)度可達(dá)10-1000MPa；當(dāng)距離為3-4Å時(shí),可達(dá)100-1000MPa。這個(gè)數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過現(xiàn)代最好的結(jié)構(gòu)膠黏劑所能達(dá)到的強(qiáng)度。因此,有人認(rèn)為只要當(dāng)兩個(gè)物體接觸很好時(shí),即膠黏劑對粘接界面充分潤濕,計(jì)算值是假定兩個(gè)理想平面緊密接觸,并保證界面層上各對分子間的作用同時(shí)遭到破壞時(shí),也就不可能有保證各對分子之間的作用力同時(shí)發(fā)生。

膠黏劑的極性太高,有時(shí)候會嚴(yán)重妨礙濕潤過程的進(jìn)行而降低粘接力。分子間作用力是提供粘接力的因素,但不是唯一因素。在某些特殊情況下,其他因素也能起主導(dǎo)作用。

化學(xué)鍵形成理論

化學(xué)鍵理論認(rèn)為膠黏劑與被粘物分子之間除相互作用力外,有時(shí)還有化學(xué)鍵產(chǎn)生,例如硫化橡膠與鍍銅金屬的膠接界面、偶聯(lián)劑對膠接的作用、異氰酸酯對金屬與橡膠的膠接界面等的研究,均證明有化學(xué)鍵的生成。但化學(xué)鍵的形成并不普通,要形成化學(xué)鍵必須滿足一定的量子化`件,所以不可能做到使膠黏劑與被粘物之間的接觸點(diǎn)都形成化學(xué)鍵。況且,單位粘附界面上化學(xué)鍵數(shù)要比分子間作用的數(shù)目少得多,因此粘附強(qiáng)度來自分子間的作用力是不可忽視的。

弱界層理論

當(dāng)液體膠黏劑不能很好浸潤被粘體表面時(shí),空氣泡留在空隙中而形成弱區(qū)。又如,當(dāng)中含雜質(zhì)能溶于 熔融態(tài)膠黏劑,而不溶于固化后的膠黏劑時(shí),會在固體化后的膠粘形成另一相,在被粘體與膠黏劑整體間產(chǎn)生弱界面層(WBL)。產(chǎn)生WBL除工藝因素外,在聚合物成網(wǎng)或熔體相互作用的成型過程中,膠黏劑與表面吸附等熱力學(xué)現(xiàn)象中產(chǎn)生界層結(jié)構(gòu)的不均勻性。不均勻性界面層就會有WBL出現(xiàn)。這種WBL的應(yīng)力松弛和裂紋的發(fā)展都會不同,因而極大地影響著材料和制品的整體性能。

擴(kuò)散理論

兩種聚合物在具有相容性的前提下,當(dāng)它們相互緊密接觸時(shí),由于分子的布朗運(yùn)動或鏈段的擺產(chǎn)生相互擴(kuò)散現(xiàn)象。這種擴(kuò)散作用是穿越膠黏劑、被粘物的界面交織進(jìn)行的。擴(kuò)散的結(jié)果導(dǎo)致界面的消失和過渡區(qū)的產(chǎn)生。粘接體系借助擴(kuò)散理論不能解釋聚合物材料與金屬、玻璃或其他硬體膠粘,因?yàn)榫酆衔锖茈y向這類材料擴(kuò)散。

靜電理論

當(dāng)膠黏劑和被粘物體系是一種電子的接受體-供給體的組合形式時(shí),電子會從供給體(如金屬)轉(zhuǎn)移到接受體(如聚合物),在界面區(qū)兩側(cè)形成了雙電層,從而產(chǎn)生了靜電引力。

在干燥環(huán)境中從金屬表面快速剝離粘接膠層時(shí),可用儀器或肉眼觀察到放電的光、聲現(xiàn)象,證實(shí)了靜電作用的存在。但靜電作用僅存在于能夠形成雙電層的粘接體系,因此不具有普遍性。此外,有些學(xué)者指出：雙電層中的電荷密度必須達(dá)到1021電子/厘米2時(shí),靜電吸引力才能對膠接強(qiáng)度產(chǎn)生較明顯的影響。而雙電層棲移電荷產(chǎn)生密度的最大值只有1019電子/厘米2(有的認(rèn)為只有1010-1011電子/厘米2)。因此,靜電力雖然確實(shí)存在于某些特殊的粘接體系,但決不是起主導(dǎo)作用的因素。

機(jī)械作用力理論

從物理化學(xué)觀點(diǎn)看,機(jī)械作用并不是產(chǎn)生粘接力的因素,而是增加粘接效果的一種方法。膠黏劑滲透 到被粘物表面的縫隙或凹凸之處,固化后在界面區(qū)產(chǎn)生了嚙合力,這些情況類似釘子與木材的接合或樹根植入泥土的作用。機(jī)械連接力的本質(zhì)是摩擦力。在粘合多孔材料、紙張、織物等時(shí),機(jī)械連接力是很重要的,但對某些堅(jiān)實(shí)而光滑的表面,這種作用并不顯著。

1、瞬間粘接。瞬間膠黏劑使用時(shí)不需要加熱、加壓,具有固化快、粘接強(qiáng)度大的特點(diǎn)。一個(gè)6.45平方厘米的粘接面所承受的拉力足以吊起一輛小汽車。這樣的膠黏劑對連續(xù)化生產(chǎn)流水線起了很大的推動作用。

2、結(jié)構(gòu)件的粘接。結(jié)構(gòu)件粘接是指那些能夠承受較長時(shí)間的負(fù)荷和較大應(yīng)力物體的粘接,比如建筑物、車輛、艦船、飛機(jī)、宇宙飛行器等結(jié)構(gòu)件的粘接。增加航速；同時(shí)使粘接件表面光滑平整,有利于航行；還具有密封、防腐蝕等性能。

3、液態(tài)密封堵漏。有些膠黏劑在常溫下是流動性的液體,涂在各種連接或需要密封的部位,形成有彈性的膠層,能代替通常的墊片,起密封作用。

4、水下粘接。表現(xiàn)在水壩或橋梁的修建、造船工業(yè)和國防工業(yè)中,它可以把陸地上的預(yù)制件與在水中和水下的部件連接起來,從而大大簡化施工工藝,加快施工進(jìn)度。

5、油面粘接。油面用膠不需要先在表面除油,簡化了工藝,并有良好的粘接強(qiáng)度。

6、熱熔粘接。熱熔膠黏劑是一種固體,它要在加熱熔化成流體后才能膠粘,粘合冷卻后恢復(fù)成固體,形成牢固的粘接件。熱熔膠黏劑由熱塑性聚合物配以增粘劑等配制而成。

7、耐高溫粘接和超低溫粘接。一般的膠黏劑能耐100℃以下的溫度。無機(jī)膠黏劑能耐600℃左右,其中以陶瓷膠黏劑為最佳,可以耐1300℃的高溫。耐超低溫膠黏劑能在-196℃,甚至更低溫度-269℃時(shí)保持很高的強(qiáng)度和韌性。

8、壓敏粘接。這種產(chǎn)品用于商品標(biāo)簽的粘貼、紙箱的封緘、線束的捆扎和高光潔金屬板表面的保護(hù)等。

9、醫(yī)用粘接。醫(yī)用膠黏劑已成為醫(yī)療方面不可缺少的新材料。例如,對入體腎臟的粘合,血管的接合,傷口、食道或膽道的吻合,牙科的粘接和修復(fù),骨骼連接等方面能發(fā)揮很好的作用。

10、此外,還有用于電子器件引線的導(dǎo)電粘接,有以銀粉為導(dǎo)體的導(dǎo)電膠。用于光學(xué)玻璃粘接的高透明度的光學(xué)玻璃膠和對光敏感的光敏固化膠和電子束固化膠等。

影響膠粘及其強(qiáng)度的因素

上述膠接理論考慮的基本點(diǎn)都與粘料的分子結(jié)構(gòu)和被粘物的表面結(jié)構(gòu)以及它們之間相互作用有關(guān)。從膠接體系破壞實(shí)驗(yàn)表明,膠接破壞時(shí)也現(xiàn)四種不同情況：

1、界面破壞：膠黏劑層全部與粘體表面分開(膠粘界面完整脫離)；

2、內(nèi)聚力破壞：破壞發(fā)生在膠黏劑或被粘體本身,而不在膠粘界面間；

3、混合破壞：被粘物和膠黏劑層本身都有部分破壞或這兩者中只有其一。

這些破壞說明粘接強(qiáng)度不僅與被粘劑與被粘物之間作用力有關(guān),也與聚合物粘料的分子之間的作用力有關(guān)。

高聚物分子的化學(xué)結(jié)構(gòu),以及聚集態(tài)都強(qiáng)烈地影響膠接強(qiáng)度,研究膠黏劑基料的分子結(jié)構(gòu),對設(shè)計(jì)、合成和選用膠黏劑都十分重要。

由于膠黏劑和被粘物的種類很多，所采用的粘結(jié)工藝也不完全一樣，概括起來可分為：

1、膠黏劑的配制；

2、被粘物的表面處理；

3、涂膠；

4、晾置，使溶劑等低分子物揮發(fā)凝膠；

5、疊合加壓；

6、清除殘留在制品表面的膠黏劑。

儲存期

a、每種產(chǎn)品均有儲存期,根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)及國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn),儲存期指在常溫(24℃)情況下。丙烯酸酯膠類 為20℃。

b、對丙烯酸酯類產(chǎn)品,如溫度越高儲存期越短。

c、對水基類產(chǎn)品如溫度在零下1℃以下,直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。

強(qiáng)度

a、世界上沒有萬能膠,不同的被粘物,最好選用專用膠黏劑。

b、對被粘物本身的強(qiáng)度低,那么不必選用高強(qiáng)度的產(chǎn)品,否則,將大材小用,增加成本。

c、不能只重視初始強(qiáng)度高,更應(yīng)考慮耐久性好。

d、高溫固化的膠黏劑性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于室溫固化,如要求強(qiáng)度高、耐久性好的,要選用高溫固化膠黏劑。

e、對a氰基丙烯酸酯膠(502強(qiáng)力膠)除了應(yīng)急或小面積修補(bǔ)和連續(xù)化生產(chǎn)外,對要求粘接強(qiáng)度高的材料,不宜采用、

其他

a、白乳膠和脲醛膠不能用于粘金屬、

b、要求透明性的膠黏劑,可選用聚氨酯膠、光學(xué)環(huán)氧膠,飽和聚酯膠,聚乙烯醇縮醛膠。

c、膠黏劑不應(yīng)對被粘物有腐蝕性。如：聚苯乙烯泡沫板,不能用溶劑型氯丁膠黏劑。

d、脆性較高的膠黏劑不宜粘軟質(zhì)材料。

4、膠黏劑在使用時(shí)注意事項(xiàng)：

a、對AB組份的膠黏劑,在配比時(shí),請按說明書的要求配比。

b、對AB組份的膠黏劑,使用前一定要充分?jǐn)嚢杈鶆�。不能留死�?否則不會固化。

c、被粘物一定要清洗干凈,不能有水份(除水下固化膠)。

d、為達(dá)到粘接強(qiáng)度高,被粘物盡量打磨,

e、粘接接頭設(shè)計(jì)的好壞,決定粘接強(qiáng)度高低。

f、膠黏劑使用時(shí),一定要現(xiàn)配現(xiàn)用,切不可留置時(shí)間太長,如屬快速固化,一般不宜超過2分鐘。

g、如要強(qiáng)度高、固化快,可視其情況加熱,涂膠時(shí),不宜太厚,一般以0、5mm為好,越厚粘接效果越差。

h、粘接物體時(shí),最好施壓或用夾具固定。

i、為使強(qiáng)度更高,粘接后最好留置24小時(shí)。

j、單組份溶劑型或水劑型,使用時(shí)一定要攪拌均勻。

k、對溶劑型產(chǎn)品,涂膠后,一定要涼置到不大粘手為宜,再進(jìn)行粘合。

綜述

科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展,工業(yè)現(xiàn)代化和城市人口集中,帶來了日益嚴(yán)重的環(huán)境污染,尤其是化學(xué)物質(zhì)污染引起的環(huán)境和生態(tài)危機(jī),已成為影響國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的重要因素。膠黏劑工業(yè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展,為社會提供了許多新膠種,同時(shí)也給環(huán)境帶來了新的污染問題。膠黏劑的功能和應(yīng)用己受到廣泛重視,而膠黏劑的環(huán)保問題卻往往被人所忽視。但在環(huán)境意識和健康意識日益提高的今天,對膠黏劑的環(huán)保問題的要求將愈加嚴(yán)格,保護(hù)環(huán)境顯得更為重要,生產(chǎn)單位應(yīng)制造出環(huán)保型綠色膠黏劑,使用者則渴望能用上無毒無害的膠黏劑。因此,非常需要了解膠黏劑的環(huán)保問題。

環(huán)保問題

膠黏劑的環(huán)保問題主要是對環(huán)境的污染和人體健康的危害,這是由于膠黏劑中的有害物質(zhì),如揮發(fā)性有機(jī)化合物、有毒的固化劑、增塑劑、稀釋劑以及其他助劑、有害的填料等所造成的。

1、揮發(fā)性有機(jī)化合物

揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)在膠黏劑中存在的很多,如溶劑型膠黏劑中的有機(jī)溶劑；三醛膠 (酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛)中的游離甲醛；這些易揮發(fā)性的物質(zhì)排放到大氣中,危害很大,而且有些發(fā)生光化作用,產(chǎn)生臭氧,低層空間的臭氧污染大氣,影響生物的生長和人類的健康。有些鹵代烴溶劑則是破壞大氣臭氧層的物質(zhì)。有些芳香烴溶劑毒性很大,甚至有致癌性。甲基丙烯酸甲酯、二氧化硫、乙胺等刺激性氣味大,可謂污染之毒,惡化了大氣環(huán)境。

2、有毒的固化劑機(jī)增塑劑

芳香胺類固化劑毒性甚大,有的還會引起膀胱癌,如間苯二胺等。增塑劑磷酸三甲酚酯毒性極大。尤其對肝臟和腎臟有傷害作用,甚至可能致癌。除了接觸食品用的膠黏劑,一般膠黏劑中使用DBP和 DOP問題不會很大,但也應(yīng)當(dāng)引起注意。

3、有毒害的填料

膠黏劑使用的填料品種很多,有些也會造成毒害,如石棉粉纖維非常纖細(xì),對環(huán)境污染嚴(yán)重,是一種厲害的致癌物質(zhì)。粉塵隨風(fēng)飛揚(yáng),通過呼吸道和毛細(xì)孔進(jìn)人人體,可積累在肺中,導(dǎo)致肺癌、支氣管癌、間皮瘤等。石棉引起的疾病潛伏期相當(dāng)長,甚至可達(dá)40年之久,日本稱石棉為"靜靜的定時(shí)炸彈"。長期吸入石英粉會引起矽肺。含有毒重金屬(鉛、鉻、鎘)的填料或顏料對人體的危害也是很嚴(yán)重的。

4、有毒有害的助劑

當(dāng)膠黏劑用的基礎(chǔ)樹脂(或橡膠)被確定之后,膠黏劑的配制和應(yīng)用性能在很大程度上取決于所用助劑的調(diào)節(jié)改性作用,必須注意一些助劑的毒性,防老劑D已被確認(rèn)有致癌性,BHT致癌嫌疑猶存。MOCA、偶氮二異丁腈(AIBN)、二月桂酸二丁基錫都有較大的毒性。

折疊污染物與危害
很多膠黏劑都不同程度地存在著對環(huán)境污染的潛在因素,只有清楚地了解其中的污染物類型及危害,才能設(shè)法消除與防止。膠黏劑中的有害物質(zhì)主要是苯、甲苯、甲醛、甲醇、苯乙烯、三氯甲烷、四氯化碳、1,2一二氯乙烷、甲苯二異氰酸酯、間苯二胺、磷酸三甲酚酯、乙二胺、二甲基苯胺、防老劑D、煤焦油、石棉粉、石英粉等。對具體品種膠黏劑中的有害物質(zhì)簡要分析如下。

1、環(huán)氧樹脂膠黏劑

環(huán)氧樹脂膠黏劑中的有害物質(zhì)是芳香胺、乙二胺、二甲基丙胺、順酐、十二烯基丁二酸酐等固化劑；磷酸三甲酚酯、DBP、DOP等增塑劑； 501、690、丁二烯雙環(huán)氧、環(huán)氧化苯乙烯、乙烯基環(huán)己烯雙環(huán)氧(YJ一132)、煤焦油等稀釋劑；石英粉、石棉粉、三氧化二鉻、鉻酸鋅、氧化鈹?shù)忍盍稀?90稀釋劑對皮膚有強(qiáng)烈過敏中毒作用。丁二烯雙環(huán)氧毒性最大。乙烯基環(huán)己烯雙環(huán)氧對皮膚有刺激性,還能使白鼠產(chǎn)生肉瘤。煤焦油對環(huán)境和人體都有較大危害。1998年發(fā)現(xiàn)廣州一些石英粉廠,工作了兩年的工人就得了矽肺病,有的只干半年便覺體力大為下降。據(jù)資料報(bào)道,矽肺的潛伏期為15年。

2、酚醛樹脂膠黏劑

酚醛樹脂膠黏劑中的游離苯酚和甲醛等,會污染環(huán)境,危及健康。苯酚蒸氣有刺激性,接觸皮膚能引起中毒,吸入后會損害腎臟、空氣中最高容許濃度為5ppm。窒息性氣味,對眼、鼻有強(qiáng)烈的刺激作用。使人流淚、過敏。吸入甲醛蒸氣會引起惡心、鼻炎、支氣管炎和結(jié)膜炎,接觸皮膚會引起過敏或皮炎。美國環(huán)保局于1987年宣布甲醛可能對人體有致癌作用�？諝庵凶罡呷菰S濃度為 5mg？m-3。

4、聚氨酯膠黏劑

聚氨酯膠黏劑中的有害物質(zhì)為異氰酸酯、 MOCA、二月桂酸二丁基錫。多異氰酸酯膠黏劑中的溶劑氯苯毒性很大。游離的甲苯二異氰酸酯 (TDI)對皮膚、眼睛、粘膜有強(qiáng)烈的刺激性,空氣中最高空許濃度為0.14mg？m-3。關(guān)于MOCA的致癌性尚有爭議。

5、α-氰基丙烯酸酯膠黏劑

α-氰基丙烯酸酯膠黏劑的阻聚劑：二氧化硫 (S02)。具有刺激性臭味,會造成大氣污染。對眼睛和呼吸道有強(qiáng)烈的刺激作用,大量吸入可引起肺水腫、喉水腫、聲帶痙攣而窒息。

6、厭氧膠黏劑

厭氧膠黏劑所用的固化促進(jìn)劑N,N-二甲基苯胺和二甲基對甲基苯胺都有一定的致癌性。

7、改性丙烯酸酯快固結(jié)構(gòu)膠黏劑

改性丙烯酸酯快固結(jié)構(gòu)膠黏劑又稱SGA膠,普遍使用甲基丙烯酸甲酯(MMA)為活性單體,雖然毒性甚微,但臭味很大,難以忍受,污染環(huán)境,氧化還原體系中的還原劑如N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺,N,N——二甲基對甲苯胺、N,N——二異丙基對甲苯胺等芳香胺類物質(zhì),能引發(fā)膀胱癌。

8、不飽和聚酯膠黏劑

不飽和聚酯膠黏劑常用的交聯(lián)單體苯乙烯具有刺激性臭味,過去一直認(rèn)為其毒性比苯小。1996年,世界衛(wèi)生組織(WHO)的國際癌癥研究小組對苯乙烯進(jìn)行深入的研究后得出結(jié)論,苯乙烯的確有致癌作用[2]。呼吸苯乙烯氣體會使人產(chǎn)生淋巴瘤,造血系統(tǒng)瘤和非瘤疾病,尤其是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的疾病,后者具有潛伏性。隨著呼吸苯乙烯氣體時(shí)間的持續(xù)和劑量的積累,致使危險(xiǎn)性更大。苯乙烯揮發(fā),造成了對環(huán)境的污染和健康的危害。不飽聚酯膠黏劑的促進(jìn)劑,N,N-二甲基苯胺和N,N——二乙基苯胺除本身有致癌性,加熱時(shí)還會分解出苯胺氣體,接觸苯胺的人患膀胱癌是一般人的30倍。

9、氯丁橡膠膠黏劑

氯丁膠黏劑主要是溶劑型膠黏劑,包括普通氯丁膠黏劑和接枝氯丁膠黏劑,其中苯、甲苯、混合苯、二氯乙烷、三氯甲烷、三氯乙烯、四氯化碳、正己烷、溶劑汽油、接枝單體MMA、防老劑D等都對環(huán)境有污染,對人體有毒害。苯的蒸氣具有芳香味,卻對人有強(qiáng)烈的毒性,吸入和經(jīng)皮膚吸收都可中毒,使人眩暈、頭痛、乏力,嚴(yán)重時(shí)因呼吸中樞痙攣而死亡。苯被列為致癌物質(zhì),長期接觸有可能引發(fā)膀胱癌�？諝庵凶罡呷菰S濃度為40mg？m-3。甲苯具有較大毒性,對皮膚和粘膜刺激性大,對神經(jīng)系統(tǒng)作用比苯強(qiáng),長期接觸有引起膀胱癌的可能,但甲苯能被氧化成苯甲酸,與甘氨酸生成馬尿酸,能從尿中排出,故對血液并無毒害�？諝庵凶罡呷菰S濃度100mg。

1,2一二氯乙烷高毒,對皮膚和粘膜有刺激性,可致人以昏迷,美國環(huán)保局將其列為致癌物質(zhì),空氣中最高容許濃度25mg？m-3。三氯甲烷具有麻醉性,被認(rèn)為是致癌物質(zhì),在日光、氧氣和濕氣中,特別是與鐵接觸時(shí)則反應(yīng)生成劇毒的光氣�？諝庵凶罡呷菰S濃度240mg？ m-3。四氯化碳溶解氯丁橡膠的溶液粘度很大,容易揮發(fā),且不燃燒,但毒性極大,有強(qiáng)烈的刺激性和麻醉性,空氣中最高容許濃度25rng？m-3。氯化溶劑除了對健康的危害,還是破壞大氣臭氧層的物質(zhì)。正己烷過去曾有人誤認(rèn)為是無毒溶劑,其實(shí)也有一定的毒性,吸入蒸氣可刺激上呼吸道粘膜,吸人高濃度可麻醉神經(jīng),引起中毒,嚴(yán)重時(shí)會造成麻痹,甚至癱瘓,大約0.5-1年。1997年在廣東己出現(xiàn)嚴(yán)重中毒癱瘓事件。溶劑汽油對人體中樞神經(jīng)具有麻醉作用,輕者出現(xiàn)頭暈、頭痛、乏力、肢體震顫,神經(jīng)不寧等麻醉癥狀；重者則很快出現(xiàn)昏迷、抽搐、痙攣、脈弱、血壓降低、體溫變化等癥狀,以到因呼吸麻醉而死亡�？諝庵凶罡呷菰S濃度0.02% (V01)。

10、4115建筑膠

4115建筑膠是由醋酸乙烯在甲醇中聚合而得的聚醋酸乙烯和滑石粉、輕質(zhì)碳酸鈣、石棉粉等配制而成。甲醇在人體內(nèi)有明顯的蓄積作用,并緩慢地氧化成甲醛及甲酸,破壞細(xì)胞內(nèi)氧化作用,嚴(yán)重中毒者還可發(fā)生腦水腫。早醇對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有較嚴(yán)重的中毒作用,損害視神經(jīng)和視網(wǎng)膜,先有視覺模糊,然后致盲。正常人一次飲用4- 10g純甲醇可引起嚴(yán)重中毒,飲用7-8g可導(dǎo)致失明,飲用30-100g就會死亡。

11、107膠

107膠是由聚乙烯醇水溶液與甲醛溶液在鹽酸催化下進(jìn)行縮合反應(yīng)后中和而制得的水溶性膠黏劑,其中含有游離甲醛,基本上都超標(biāo),對環(huán)境嚴(yán)重污染,對健康十分有害。

12、溶劑型壓敏膠

橡膠型或丙烯酸酯溶劑壓敏膠都使用大量的甲苯和其他易揮發(fā)性有機(jī)溶劑,溶劑揮發(fā),氣味四溢,既污染了周圍環(huán)境,更損害了人體健康。

13、溶劑型紙塑復(fù)合膠

所用的復(fù)膜膠黏劑,多數(shù)為有機(jī)溶劑型,以甲苯、醋酸乙酯、溶劑汽油等為混合溶劑,約占總膠量的60%以上,這些有機(jī)溶劑揮發(fā)到大氣中,嚴(yán)重地污染環(huán)境和危害健康。

14、PVC塑溶膠

PVC塑溶膠是由PVC糊樹脂經(jīng)鄰苯二甲酸酯類塑化而制得。糊樹脂中殘留有氯乙烯單體致癌物質(zhì),鄰苯二甲酸酯類增塑劑對人有低毒性,對小鼠有致畸胎性。

隨著石化工業(yè)的迅速發(fā)展,聚苯乙烯泡沫塑料(FPS)被大規(guī)模地生產(chǎn)及應(yīng)用,從而造成了廢FPS污染環(huán)境的問題。人們對廢FPS進(jìn)行回收利用的研究有了很大的進(jìn)展,其中有：用其制建筑用密封膠、涂飾劑、生產(chǎn)隔音保溫磚等。我們以廢FPS為主要原料制備出一種建材用膠黏劑,其性能較好。

1、原料及試劑 廢FPS、甲苯、乙酸乙酯、鄰苯二甲酸二丁酯、順丁烯二酸酐、丙烯酸、正丁醇、OP乳化劑。

2、儀器

電磁攪拌器、旋轉(zhuǎn)式粘度劑、強(qiáng)度測定儀、超級恒溫槽、破碎機(jī)。

3、制備方法

將一定量的廢FPS破碎至粒度為0.5~1cm,置于250毫升燒杯中,加入一定量的水,再加入適量的清洗劑,攪拌清洗,然后用水反復(fù)漂洗干凈,在烘箱中烤干,備用。

取100毫升乙酸乙酯、50毫升甲苯于250毫升的三頸燒瓶中,加入102克烘干后的廢FPS,同時(shí)開動攪拌器,使廢FPS全部溶解,此時(shí)溶液呈無色透明狀。稱取2.5克順丁烯二酸酐,溶于50毫升水中配成溶液,將其緩慢加入到三頸燒瓶中,待溫度升至78度后加速攪拌,再逐滴加入4毫升丙烯酸,70分鐘后加入7毫升OP乳化劑,加熱攪拌20分鐘,加入10毫升正丁醇,繼續(xù)攪拌30分鐘,冷至室溫即得膠黏劑。

膠黏劑的性能指標(biāo)如下：

外觀 淡黃色粘稠狀液體

固含量 23%

粘度過難關(guān) >10000cP

pH 5.0~6.0

干燥時(shí)間 30分鐘

耐水試驗(yàn) 8天無變化

耐10%HCl試驗(yàn) 8天無變化

耐10%NaOH試驗(yàn) 8天無明顯變化

粘合強(qiáng)度 最大為18N/cm2

回收廢FPS制建材用膠黏劑,不僅可解決環(huán)境污染問題,又可產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)效益。

選擇原則

1、考慮膠接材料的種類性質(zhì)大小和硬度；

2、考慮膠接材料的形狀結(jié)構(gòu)和工藝條件；

3、考慮膠接部位承受的負(fù)荷和形式(拉力、剪切力、剝離力等)；

4、考慮材料的特殊要求如導(dǎo)電導(dǎo)熱耐高溫和耐低溫。

膠接材料性質(zhì)

1、金屬：金屬表面的氧化膜經(jīng)表面處理后,容易膠接；由于膠黏劑粘接金屬的兩相線膨脹系數(shù)相差太大,膠層容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力；另外金屬膠接部位因水作用易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。

2、橡膠：橡膠的極性越大,膠接效果越好。其中丁腈氯丁橡膠極性大,膠接強(qiáng)度大；天然橡膠、硅橡膠和異丁橡膠極性小,粘接力較弱。另外橡膠表面往往有脫模劑或其它游離出的助劑,妨礙膠接效果。

3、木材：屬多孔材料,易吸潮,引起尺寸變化,可能因此產(chǎn)生應(yīng)力集中。另外,拋光的材料比表面粗糙的木材膠接性能好。

4、塑料：極性大的塑料其膠接性能好。

5、玻璃：玻璃表面從微觀角度是由無數(shù)部均勻的凹凸不平的部分組成.使用濕潤性好的膠黏劑,防止在凹凸處可能存在氣泡影響.另外,玻璃是以si-o-為主體結(jié)構(gòu),其表面層易吸附水.因玻璃極性強(qiáng),極性膠黏劑易與表面發(fā)生氫鍵結(jié)合,形成牢固粘接.玻璃易脆裂而且又透明,選擇膠黏劑時(shí)需考慮到這些.

特點(diǎn)和選擇

1、連接各種彈性模量和厚度不同的材料尤其是薄材料；

2、膠接表面光滑,氣動性良好；

3、密封性能好,腐蝕性能好；

4、延長膠接件的使用壽命和減輕膠接件重量；

5、勞動強(qiáng)度低,成本少,生產(chǎn)效率高；

6、非導(dǎo)電膠耐熱抗震絕緣,其中：

a、 改性環(huán)氧樹脂柔韌性的大小順序?yàn)椋涵h(huán)氧-聚硫>；環(huán)氧-聚酰胺>；環(huán)氧-胺固化劑；

b、 改性酚醛柔韌性的大小順序?yàn)椋悍尤?聚酰胺>；酚醛-聚醋酸乙烯酯>；酚醛-環(huán)氧；

質(zhì)量要點(diǎn)

為了確保膠粘質(zhì)量,必須做到如下幾點(diǎn)：

1、選擇恰其所用的膠黏劑。

2、兼顧膠黏劑強(qiáng)度高和耐久性好的兩個(gè)方面。

3、不要使用超過貯存期和適用期的膠黏劑。

4、單組份膠如果分層、沉淀、使用前應(yīng)攪拌均勻。

5、多組份膠應(yīng)按規(guī)定比例調(diào)配混合均勻。

6、不要采用簡單的對接。

7、盡量采用搭接、斜接、套接、混合連接。

8、搭接長度不要太長。

9、膠粘層壓材料勿用搭接,而且斜接

10、加螺加鉚,卷邊包角、防止剝離。

伴隨著生產(chǎn)和生活水平的提高,普通分子結(jié)構(gòu)的膠黏劑已經(jīng)遠(yuǎn)不能滿足人們在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用,這時(shí)高分子材料和納米材料成為改善各種材料性能的有效途徑,高分子類聚合物和納米聚合物成為膠黏劑重要的研究方向。在工業(yè)企業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展中,設(shè)備的集群規(guī)模和自動化程度越來越高,同時(shí)針對設(shè)備的安全連續(xù)生產(chǎn)的要求也越來越高,傳統(tǒng)的以金屬修復(fù)方法為主的設(shè)備維護(hù)工藝技術(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足針對更多高新設(shè)備的維護(hù)需求,對此需要研發(fā)更多針對設(shè)備預(yù)防和現(xiàn)場解決的新技術(shù)和材料,為此誕生了包括高分子復(fù)合材料在內(nèi)的更多新的膠黏劑,以便解決更多問題,滿足新的應(yīng)用需求。

正基于此,二十世紀(jì)后期,世界發(fā)達(dá)國家以美國公司為代表的研發(fā)機(jī)構(gòu),研發(fā)了以高分子材料和復(fù)合材料技術(shù)為基礎(chǔ)的高分子復(fù)合型膠黏劑,它是以高分子復(fù)合聚合物與金屬粉末或陶瓷粒組成的雙組分或多組分的復(fù)合材料,它是在高分子化學(xué)、膠體化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和材料力學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展起來的高技術(shù)學(xué)科。它可以極大解決和彌補(bǔ)金屬材料的應(yīng)用弱項(xiàng),可廣泛用于設(shè)備部件的磨損、沖刷、腐蝕、滲漏、裂紋、劃傷等修復(fù)保護(hù)。高分子復(fù)合材料技術(shù)已發(fā)展成為重要的現(xiàn)代化膠黏劑應(yīng)用技術(shù)之一。

膠黏劑的種類

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),迄今為止已有6000多種膠黏劑產(chǎn)品問世,由于其品種繁多,組分各異,尚無統(tǒng)一的分類方法。按固化方式的不同可將膠黏劑分為熔融固化型、揮發(fā)固化型、遇水固化型、反應(yīng)固化型。

1、熔融固化型

熔融固化型膠黏劑是指膠黏劑在受熱熔融狀態(tài)下進(jìn)行粘合的一類膠黏劑。其中應(yīng)用較普遍的為焊錫、銀焊料等低熔點(diǎn)金屬,棒狀、粒狀、膜狀的EVA(聚乙烯 醋酸乙烯)熱熔膠。

2、揮發(fā)固化型

揮發(fā)固化型膠黏劑是指膠黏劑中的水分或其它溶劑在空氣中自然揮發(fā),從而固化形成粘接的一類膠黏劑。如水玻璃系列膠黏劑、氯丁膠等。

3、遇水固化型

遇水固化型膠黏劑是指遇水后即發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并固化凝結(jié)的一類物質(zhì)。其中以石膏、各類水泥為代表。

14、反應(yīng)固化型

反應(yīng)固化型膠黏劑是指由粘料與水以外的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)固化形成粘接的一類膠黏劑。磷酸鹽類膠黏劑、齒科膠泥、α 氰基丙烯酸酯瞬干膠水、丙烯酸雙酯厭氧膠水等都屬于這一類。

膠黏劑的特點(diǎn)

1、耐溫性耐溫性是無機(jī)膠黏劑的優(yōu)良特性之一。無機(jī)高溫膠黏劑通常使用范圍在1500~1750℃,而磷酸 氧化銅膠黏劑的耐溫范圍更廣,可在 180~1400℃范圍內(nèi)使用。但無機(jī)高溫膠黏劑使用的主要骨料是鋯英砂和耐火土,鋯英砂價(jià)格較高,主要靠進(jìn)口,耐火 土要以犧牲土地來取得,代價(jià)巨大。因此,尋找廉價(jià)易得的產(chǎn)品來取代傳統(tǒng)骨料以降低生產(chǎn)成本是當(dāng)務(wù)之急。某些有機(jī)膠黏劑通過改性也已達(dá)到了耐高溫性能。例如,酚醛樹脂膠就能耐1500℃的高溫。市場對耐溫膠黏劑的需求正在不斷的增長,因而這類膠黏劑有著廣闊的發(fā)展前景。

2、低污染性

隨著全球環(huán)境的日益惡化,人們逐漸開始使用一些環(huán)保產(chǎn)品。膠黏劑雖然算不上一類龐大的化工產(chǎn)品,但對環(huán)境的危害也不容忽視。那些非環(huán)保型的膠黏劑將逐漸被拋棄。聚乙烯甲醛膠黏劑(俗稱"107膠")由于含有游離甲醛,危害人體健康。在發(fā)達(dá)國家早已禁用,但在中國由于其價(jià)格低廉,所以仍有相當(dāng)?shù)氖袌龇蓊~。但其用量已逐漸減少,不久將會全部淘汰。如何通過改性使非環(huán)保型的膠黏劑變?yōu)榄h(huán)保型膠黏劑是勢在必行的工作。日本公司已經(jīng)研究成功一種可代替膠合板制造中不含甲醛的粘合劑。通常的脲甲醛和蜜胺粘合劑含有能引起人體過敏反應(yīng)的甲醛,此粘合劑的強(qiáng)度、耐水性和成本與蜜胺粘合劑相近。在環(huán)保的呼聲日益高漲的今天,越來越多的人開始致力于可生物降解膠黏劑的研制。聚合物的生物降解是通過水解和氧化作用來完成的。大部分能降解的聚合物在其主鏈上含有可降解的基團(tuán),例如胺基、羥基、脲基等。用雙羥基與醚反應(yīng),合成含有羥甲基的聚酯作為基體,生產(chǎn)可生物降解的膠黏劑,他們還用含有羥基的丁酸酯、戊酸酯、纖維素、淀粉酯等作為基體,用蔗糖酯作為增粘劑,生產(chǎn)能生物降解或水解的膠黏劑。另外,以淀粉或磺化酯為基體,添加含有極性的蠟質(zhì),生產(chǎn)含有極性的,對水敏感的膠黏劑,能在水的作用下發(fā)生水解,在進(jìn)行廢棄處理時(shí)降低或消除對環(huán)境的污染

3、粘接無破壞性

材料的連接主要有螺栓連接、鉚接、焊接和粘接等,使用螺栓連接等技術(shù)雖然可實(shí)現(xiàn)快速連接,但卻因?qū)Σ牧喜考�打空或局部加熱而對材料有所破�?并在使用中不能避免應(yīng)力集中。相比之下,粘接技術(shù)是一種非破壞性連接技術(shù),并因粘接界面整體承受負(fù)荷而提高負(fù)載能力,延長了使用壽命。

4 輕質(zhì)性

膠黏劑的密度較小,大多在0.9~2之間,約是金屬或無機(jī)材料密度的20%~25%,因而可以大大減輕被粘物體連接材的重量。這在航天、航空、導(dǎo)彈上,甚至汽車、航海上,都有減輕自重,節(jié)省能源的重要價(jià)值。

膠黏劑的應(yīng)用

膠黏劑除了能應(yīng)用于傳統(tǒng)的粘接以外還有一些新的、巧妙的應(yīng)用。

1、防腐蝕

艦船的蒸汽管多采用包硅酸鋁外加石棉來達(dá)到絕熱目的,但是由于泄漏或冷熱交替產(chǎn)生冷凝水,聚集在底層的蒸汽管外壁上；且蒸汽管長期受高溫,可溶性鹽的作用,外壁腐蝕很嚴(yán)重。為此可在硅酸鋁底層用水玻璃系列膠黏劑作涂敷材料,形成類搪瓷結(jié)構(gòu)的敷層,其熱膨脹系數(shù)與管材相近,熱應(yīng)力小,不會皸裂。在機(jī)械安裝中,構(gòu)件常采用螺栓固定。由螺栓固定的器件長期暴露于空氣中,會產(chǎn)生縫隙腐蝕。在機(jī)械工作過程中,有時(shí)會由于劇烈的震動使螺栓松動。為解決這一問題,可以在機(jī)械安裝中先將連接構(gòu)件用無機(jī)膠黏劑粘結(jié),然后再用螺栓連接。這樣既可起到加固的作用,又可起到防腐的效果。

2、用作生物醫(yī)用

材料羥基磷灰石Ca10(PO4)6(OH)2(簡稱HA)生物陶瓷的組成接近于人體骨質(zhì)的無機(jī)成分,具有良好的生物相容性,能與骨形成牢固的化學(xué)結(jié)合,是理想的硬組織替代材料。但是制備的HA植入體的普遍彈性模量高而強(qiáng)度低,活性不理想。選用磷酸鹽玻璃膠黏劑,通過膠黏劑的作用將HA原料粉末在低于傳統(tǒng)燒結(jié)溫度下粘接在一起,從而降低了彈性模量,保證了材料活性。一種可以用于心臟粘接的Coseal密封膠水,并已成功地用于臨床。在歐洲通過21例心臟手術(shù)的對比使用發(fā)現(xiàn),使用Coseal外科手術(shù)比其他方法顯著地降低了手術(shù)粘連,隨后的前期臨床研究表明,Coseal密封膠水在心臟、婦科及腹部手術(shù)中均有巨大發(fā)展?jié)摿�[13]。膠黏劑在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用被譽(yù)為膠黏劑工業(yè)的新增長點(diǎn)。環(huán)氧樹脂或不飽和聚脂組成的結(jié)構(gòu)膠水。當(dāng)代國防技術(shù)中,隱身潛艇是海軍裝備現(xiàn)代化的標(biāo)志之一。潛艇隱身的一種重要方法是在潛艇外殼敷設(shè)消聲瓦。消聲瓦是一種具有吸聲性能的橡膠。為實(shí)現(xiàn)消聲瓦與艇壁鋼板的牢固結(jié)合,則要依賴于膠黏劑。

3、用于軍事領(lǐng)域在軍事領(lǐng)域,膠黏劑同樣有著廣泛的應(yīng)用。

①、坦克維修

坦克發(fā)動機(jī)外殼產(chǎn)生裂紋是常見的疵病。由于金屬內(nèi)部組織的缺陷、應(yīng)力集中、疲勞、突出的外力作用往往引起發(fā)動機(jī)體外殼不同的部位產(chǎn)生裂紋。如果用焊接的方法解決這類問題,存在材質(zhì)會變脆、變形、強(qiáng)度下降等缺點(diǎn),同時(shí)還要損耗電能和設(shè)備。而采用特種粘接技術(shù)來處理這類裂紋,會取得快、好、省的效果。

②、軍艇裝配

軍用小艇大多采用一次性粘接的玻璃鋼(或纖維復(fù)合材料)來減輕艇體的自重和提高艇體的強(qiáng)度。因此,制造這種小艇時(shí)大量使用與玻璃鋼相同的

③、用于軍用飛機(jī)輕型轟炸機(jī)

主要以亞音速或跨音速飛行,機(jī)身、機(jī)翼外蒙皮采用厚度在1.5mm以下的鋁合金板材,有的僅0.4~0.8mm厚,其下由波紋型材加強(qiáng)。鉚接蒙皮如此薄的結(jié)構(gòu)是很困難的,而采用膠接結(jié)構(gòu),不僅可克服鉚接薄皮易引起的變形、鉚釘劃窩造成的整體強(qiáng)度損失、減少工裝、縮短裝配周期,而且增加了結(jié)構(gòu)抗腐蝕性、耐疲勞特性以及破損安全性。現(xiàn)代高性能軍用飛機(jī),機(jī)翼整體油箱或機(jī)身整體油箱的密封需要用到膠黏劑。殲敵機(jī)的座艙有機(jī)玻璃與滌綸帶間的粘接密封,需要高性能的膠黏劑。

④、導(dǎo)彈彈頭熱防護(hù)層粘接

導(dǎo)彈彈頭為抵抗載入時(shí)的惡劣環(huán)境,要在結(jié)構(gòu)層(輕金屬合金材料、特種碳纖維復(fù)合材料)外加上熱防護(hù)層(無機(jī)復(fù)合材料、特種樹脂基復(fù)合材料)。熱防護(hù)層與彈頭的連接用到了2000℃左右的耐溫膠黏劑。

⑤、制備偽裝材料

對陸軍地面武器來說,主要是8~14μm紅外熱像儀的威脅,實(shí)現(xiàn)紅外隱身主要途徑是研制具有不同發(fā)射率的紅外迷彩涂料,通過涂層的不同發(fā)射率,對目標(biāo)外形進(jìn)行有效的紅外圖像分割,達(dá)到目標(biāo)與背景相融合的目的。從紅外隱身涂料的研究內(nèi)容來看,高透明膠黏劑是采取的技術(shù)途徑之一,利用樹脂在8~14μm的紅外大氣層窗口不含有吸收基團(tuán)來實(shí)現(xiàn)膠黏劑本身在紅外窗口的低輻射特殊性。雷達(dá)涂料是一種能夠吸收電磁波,降低目標(biāo)雷達(dá)特征信號,使其具有難以被發(fā)現(xiàn)、識別的功能材料,是實(shí)現(xiàn)武器裝備雷達(dá)隱身的主要途徑之一。它是由吸收劑和膠黏劑組成的,膠黏劑決定了吸收涂層的物理機(jī)械性能和施工性能。

4、防恐反恐

美國桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)中心為保存放在倉庫中的核彈頭而專門設(shè)計(jì)了2種超級膠黏劑。一種是使用壓力槍發(fā)射的膠黏劑,聽不到聲音而無法活動,但可以呼吸保住生命。假如,恐怖分子侵入倉庫,搶得一枚核彈頭,為防止爆炸,工兵的最佳選擇就是使用這類超級膠黏劑。可以預(yù)見,這類超級膠黏劑在未來的戰(zhàn)場上將大有用武之地。

膠黏劑的形態(tài)很多、如單組分膠黏劑(含溶劑和不含溶劑)、多組分糊狀膠、膠粉、膜和膠棒等,使用時(shí)應(yīng)根據(jù)不同形態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)備。

1、單組分膠黏劑可單獨(dú)使用,如含有溶劑時(shí),在使用前攪拌均勻,粘度要適宜,以滿足工藝上的要求。

2、多組分膠黏劑,如屬市售者應(yīng)按使用說明書規(guī)定配比稱量并充分地均勻混合。這類膠黏劑一般適用期都較短,應(yīng)在使用前臨時(shí)配制,每次配膠量不宜過多。

3、自己設(shè)計(jì)或按配方配制的膠黏劑,對各組分要準(zhǔn)確稱量,同時(shí)還要注意調(diào)配順序,一般應(yīng)按粘料、稀釋劑、增韌劑、填料、固化劑、促進(jìn)劑次序。加入填料時(shí)對填料應(yīng)事先進(jìn)行除油和干燥。

4、固化膠黏劑已經(jīng)含有全部組分,使用前需檢查型號是否符合要求,膠膜在使用前還需根據(jù)粘接的要求剪成一定是形狀,表面上有污物者事先應(yīng)予清除。

5、在配制膠黏劑或使用成品膠前,應(yīng)對該膠黏劑進(jìn)行檢查,看質(zhì)量是否合乎技術(shù)條件要求,有些膠還應(yīng)注意保存期限,避免由于使用原料不當(dāng)而造成粘接技術(shù)的失敗。為了得到最好的接頭,正確地涂覆膠黏劑是很重要的。不正確的膠黏劑涂覆方法將導(dǎo)致粘接裝配件部分或完全地失效。粘接接頭的表面經(jīng)處理后,應(yīng)立即涂膠。有時(shí)要涂上底膠來保護(hù)清洗過的表面,為了獲得較好粘接件,有時(shí)需要使用膠黏劑滲透得深一些,涂覆膠黏劑前,在表面上涂上一層底膠可達(dá)此目的。 不需粘接的零件或表面,應(yīng)在粘接前蓋以油紙、聚酰胺箔,或涂上石蠟及其他分離劑。

制備方法有下列幾種類型：

1、活性氫化物與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)；
2、以過氧化氫或過酸(例過醋酸)將雙鍵進(jìn)行液相氧化；
3、雙鍵化合物的空氣氧化。

膠黏劑檢測分物理檢測及化學(xué)性能檢測,物理檢測包括粘接力/剪切力,涂基材后的剝離力/持粘力,初粘力等,化學(xué)檢測包括對溫度、溫度的改變時(shí)表現(xiàn)出的性能。歐標(biāo)儀器從事剝離機(jī)、持粘力等膠黏劑/帶測試儀器的研發(fā)與生產(chǎn),剝離力可自由設(shè)定剝離區(qū)間等功能,完全符合標(biāo)準(zhǔn)測試要求。膠粘帶測試試驗(yàn)機(jī)

由于膠黏劑具有可以實(shí)現(xiàn)同種或異種材料的連接、接頭部位無應(yīng)力集中、粘接強(qiáng)度高、易于實(shí)現(xiàn)化合自動化操作等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)中的各個(gè)領(lǐng)域,已成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可或缺的化工產(chǎn)品。國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展也為膠黏劑行業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的空間,我國現(xiàn)已成為膠黏劑和膠粘帶的生產(chǎn)大國和消費(fèi)大國。

膠黏劑在我國真正開始有規(guī)�；�的生產(chǎn),是從1958年開始的。進(jìn)入80年代,膠黏劑發(fā)展出現(xiàn)了高潮。世界發(fā)達(dá)國家的合成膠黏劑工業(yè)目前已進(jìn)入了高度發(fā)達(dá)階段,90年代平均增長率為3%左右,而我國平均增長為19.5%。2008年后膠黏劑已成為我國化工領(lǐng)域中發(fā)展最快的重點(diǎn)行業(yè)之一。

2007-2011年,膠黏劑行業(yè)銷售收入和利潤總額的復(fù)合增長率分別達(dá)到24.52%和38.56%。2011年,我國膠黏劑行業(yè)實(shí)現(xiàn)銷售收入927.53億元,同比增長33.25%；利潤總額達(dá)到61.12億元,同比增長59.40%。預(yù)計(jì)2012年膠黏劑行業(yè)銷售收入將突破1000億元。

我國膠黏劑行業(yè)除了產(chǎn)銷規(guī)模持續(xù)快速增長外,膠黏劑的技術(shù)水平也不斷提高,開發(fā)出來大量達(dá)到國內(nèi)外先進(jìn)水平的產(chǎn)品,并呈現(xiàn)出產(chǎn)品向著改性型、反應(yīng)型、多功能型、納米型等方向發(fā)展,應(yīng)用領(lǐng)域向著新能源、節(jié)能環(huán)保等新興產(chǎn)業(yè)聚焦的發(fā)展趨勢。

1、發(fā)展無溶劑性膠黏劑�，F(xiàn)行的許多膠黏劑都含有大量揮發(fā)性很強(qiáng)的溶劑,這些溶劑不僅危害人的身心健康,而且會破壞大氣層中的臭氧層。引起了公眾和政府的高度重視,這樣自然給膠黏劑工業(yè)帶來了一種新的發(fā)展趨勢,即向無溶劑的膠黏劑發(fā)展。

2、發(fā)展納米膠黏劑。納米膠黏劑是材料領(lǐng)域的重要組成部分,發(fā)展納米膠黏劑,有可能在席卷全球的"納米經(jīng)濟(jì)"急戰(zhàn)中,搶奪一個(gè)技術(shù)制高點(diǎn)。納米膠黏劑將成為一顆耀眼的新的科技明星。

3、發(fā)展多功能膠黏劑。當(dāng)一種膠黏劑同時(shí)具有多種功能的時(shí)候,它的應(yīng)用價(jià)值往往陡增,所以多功能膠黏劑是膠黏劑工業(yè)的發(fā)展趨勢之一。

4、發(fā)展軍事、國防用膠黏劑。發(fā)展軍事、國防用膠黏劑是未來戰(zhàn)爭和防恐、反恐的需要,因此它必定有著長足發(fā)展。

世界發(fā)達(dá)國家的合成膠黏劑工業(yè)已進(jìn)入了高度發(fā)達(dá)階段,鑒于膠粘和密封材料在汽車、航空工業(yè)以及交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域具有廣泛的用途,膠粘材料市場前景看好。未來,全球合成膠黏劑的市場主要由低污染的水基膠和熱熔膠占領(lǐng)。為了提高產(chǎn)品質(zhì)量,簡化操作工藝,提高施工效率,發(fā)達(dá)國家已經(jīng)研制開發(fā)出一系列專用設(shè)備,這不僅給合成膠黏劑用戶提供了更好的施工手段,更為膠黏劑工業(yè)的持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了重要條件。

對中國膠粘制品行業(yè)的分析可以看出,中國膠黏劑行業(yè)的發(fā)展起步相對較早,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和行業(yè)自身的不斷開拓創(chuàng)新,中國膠黏劑行業(yè)的增長速度逐漸加快。從事膠黏劑生產(chǎn)和研究的企事業(yè)單位日益增加,應(yīng)用范圍擴(kuò)大到建筑業(yè)、汽車、電子、家用電器、木工、住房設(shè)備、紙制品及包裝、制鞋、交通運(yùn)輸、航空航天和醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域,由于中國膠粘制品市場的不斷擴(kuò)展,許多外國公司和港臺廠商看好我國大陸的巨大市場,紛紛來華投資,建立獨(dú)資和合資企業(yè)。

中國已跨入世界膠黏劑與密封劑生產(chǎn)和消費(fèi)大國。中國膠黏劑與密封劑生產(chǎn)正在向規(guī)�；�、集約化方向發(fā)展。

大陸膠黏劑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要特點(diǎn)是：銷售額增長繼續(xù)高于產(chǎn)量增長,隨著國內(nèi)膠黏劑生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大、產(chǎn)品檔次和質(zhì)量的提高,中國膠黏劑產(chǎn)品逐漸打入國際市場,出口量和創(chuàng)匯金額均大幅增長。膠黏劑應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬,已從主要用于木材加工、建筑和包裝等行業(yè),擴(kuò)展到服裝、輕工、機(jī)械制造、航天航空、電子電器、交通運(yùn)輸、醫(yī)療衛(wèi)生、郵電、倉貯等眾多領(lǐng)域。

特別是近年來我國商標(biāo)、標(biāo)簽和廣告貼等廣泛使用,加快了相應(yīng)膠黏劑品種的發(fā)展,汽車業(yè)、電子電器業(yè)、制鞋業(yè)、建筑業(yè)、食品包裝業(yè)的用膠量增長快速。我國膠黏劑及密封劑消耗量最大的是建筑建材及裝修業(yè),其次是包裝行業(yè),增長最快的是交通運(yùn)輸業(yè)和裝配業(yè)。

目前中國膠黏劑行業(yè)的市場特征是：產(chǎn)量與銷售額快速增長,新產(chǎn)品新設(shè)備不斷涌現(xiàn),外資企業(yè)快速發(fā)展,環(huán)保型膠黏劑生產(chǎn)技術(shù)及產(chǎn)品倍受重視,但通用型中、低檔產(chǎn)品供大于求的現(xiàn)象仍較嚴(yán)重,市場競爭激烈,部分重要的原材料和高新技術(shù)產(chǎn)品需要進(jìn)口,一部分重要原料短缺,煤、電、油等能源供應(yīng)緊張,價(jià)格上漲幅度過大,加劇了企業(yè)的生產(chǎn)成本負(fù)擔(dān)。

1、納米技術(shù)：納米技術(shù)是21世紀(jì)頗具發(fā)展前途的新技術(shù),將一些納米材料加入到膠黏劑中,使粘接強(qiáng)度、韌性、耐熱性、耐老化性和密封效果都大幅提高。

2、共混與復(fù)合技術(shù)：不同材料按適當(dāng)比例混合,可有效地將各基料的優(yōu)良性能綜合起來,從而得到比單一基料性能更好的膠黏劑和密封劑。這種共混方法具有協(xié)同效應(yīng),起到相得益彰的作用。

3、生物工程技術(shù)：利用生物技術(shù)制造膠黏劑勢在必然,可以產(chǎn)出類似貽貝液的膠黏劑,用于高耐水環(huán)境和海洋工程。

4、可降解技術(shù)：研究開發(fā)科生物降解的膠黏劑,減少某些膠黏劑對生態(tài)環(huán)境的危害,可降解膠黏劑將會迅速發(fā)展。

5、清潔生產(chǎn)技術(shù)：膠黏劑和粘接技術(shù)也要適應(yīng)環(huán)保要求,走可持續(xù)發(fā)展道路,不用有毒有害原材料,從源頭控制,實(shí)現(xiàn)"零"排放,生產(chǎn)環(huán)境友好的膠黏劑,應(yīng)當(dāng)采用清潔生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)出清潔產(chǎn)品,更要采用清潔粘接工疑惑的清潔效果。

6、輻射固化技術(shù)：輻射技術(shù)是20世紀(jì)70年代以來開發(fā)的一種全新綠色技術(shù),是指經(jīng)過紫外光、電子束的照射,使液相體系瞬間聚合、交聯(lián)固化的過程。具有及快速、高質(zhì)量、低能耗、無污染、適合連續(xù)化生產(chǎn)等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),被譽(yù)為面向21世紀(jì)的綠色工業(yè)技術(shù)。

膠粘技術(shù)除了具有簡便、快捷、高效、價(jià)廉等特點(diǎn)外,還可以粘接一些其它連接方式無法連接的材料或結(jié)構(gòu),如實(shí)現(xiàn)金屬與非金屬的粘接,克服鑄鐵、鋁焊接時(shí)易裂和鋁不能與鑄鐵、鋼焊接等問題。并能在有些場合有效地代替焊接、鉚接、螺紋連接和其它機(jī)械連接。膠黏劑的應(yīng)用已滲入到國民經(jīng)濟(jì)中的各個(gè)部門,成為工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的技術(shù),在高技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用也十分廣泛,如據(jù)報(bào)導(dǎo)：國外在生產(chǎn)一輛汽車中要使用5~10kg膠黏劑；一架波音飛機(jī)的粘接面積達(dá)到2400m2；一架宇航飛機(jī)需要粘接30000塊陶瓷片。

膠黏劑的分類和膠粘技術(shù)的發(fā)展

本世紀(jì)初,由于各類合成樹脂和合成橡膠的研制成功,特別是一些具有代表性的聚合物如酚醛樹脂、脲醛樹脂、不飽和樹脂、環(huán)氧樹脂、氯丁橡膠等的投產(chǎn)和商品化,促使了近代膠黏劑和膠粘技術(shù)的迅速發(fā)展。八十年代以來,膠黏劑與膠接技術(shù)進(jìn)展顯著,新的性能優(yōu)異的膠黏劑不斷出現(xiàn),且由于獨(dú)特的膠粘技術(shù),使其具有非凡的多功能,能夠?qū)崿F(xiàn)多重目的。因此,得到了更為廣泛的應(yīng)用。膠黏劑的分類方法很多,尚不統(tǒng)一,常用的有：

1、按化學(xué)成分分類：這是一種比較科學(xué)的分類方法,它將膠黏劑分為有機(jī)膠黏劑和無機(jī)膠黏劑。有機(jī)膠黏劑又分為合成膠黏劑和天然膠黏劑。合成膠黏劑有樹脂型、橡膠型、復(fù)合型等；天然膠黏劑有動物、植物、礦物、天然橡膠等膠黏劑。無機(jī)膠黏劑按化學(xué)組份有磷酸鹽、硅酸鹽、硫酸鹽、硼酸鹽等多種。

2、按形態(tài)分類：可分為液體膠黏劑和固體膠黏劑。有溶液型、乳液型、糊狀、膠膜、膠帶、粉末、膠粒、膠棒等。

3、按用途分類：這可分為結(jié)構(gòu)膠黏劑、非結(jié)構(gòu)膠黏劑和特種膠黏劑(如耐高溫、超低溫、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、導(dǎo)磁、密封、水中膠粘等)三大類。

4、按應(yīng)用方法分類：有室溫固化型、熱固型、熱熔型、壓敏型、再濕型等膠接劑。為適應(yīng)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會生活對膠接技術(shù)的需要,各國在開發(fā)膠黏劑品種方面都化了很大的功夫,發(fā)展迅速,出現(xiàn)了一些快固化、單組份、高強(qiáng)度、耐高溫、無溶劑、低粘度、不污染、省能源、多功用等各具特點(diǎn)的膠黏劑。在合成膠黏劑方面,利用分子設(shè)計(jì)開發(fā)高性能膠黏劑；采用接技、共聚、摻混、互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物(IPM)等技術(shù)改善膠黏劑的性能。對于膠粘機(jī)理的研究有了新的進(jìn)展；施膠設(shè)備和工具也有了新的發(fā)展。如膠粘與機(jī)械相結(jié)合的連接方式、膠粘與電刷鍍等技術(shù)結(jié)合,形成了新的復(fù)合修復(fù)技術(shù)等。八十年代以來,我國的膠黏劑和膠粘技術(shù)發(fā)展也很快,品種增多,產(chǎn)量增大,質(zhì)量也有很大提高,不少膠黏劑的質(zhì)量和性能,達(dá)到甚至超過了世界同類先進(jìn)產(chǎn)品。

"超金屬"修補(bǔ)劑的應(yīng)用和效果

1、在設(shè)備維修中的應(yīng)用當(dāng)設(shè)備零件發(fā)生磨損、破裂、腐蝕、劃傷、斷裂以及油箱、水箱、管道等漏油、漏水、漏氣時(shí),一般均可用粘接技術(shù)進(jìn)行修復(fù)。

2、修復(fù)有缺陷的新零件和給新零件預(yù)涂保護(hù)層鑄鐵、鑄鋁、鑄銅零件,常會有鑄造缺陷,如氣孔、沙眼等,至使廢品率達(dá)10~30%,甚至達(dá)50%。

3、解決常規(guī)機(jī)械加工中難以實(shí)現(xiàn)的要求如石墨乳泵中的攪動磁環(huán),精度很高,是由許多N、S極相互交錯的磁鋼組合成的環(huán)形零件。由于磁鋼組合后無法充磁,因此,必須對每一塊磁鋼單獨(dú)充磁,且充磁組合后不能過多加工,否則磁性將大大降低。磁鋼的硬度高,加工困難,依靠常規(guī)的機(jī)械加工無法解決,使用機(jī)械加工和粘接技術(shù)相結(jié)合,很好的解決了這一問題,順利地加工出了達(dá)到技術(shù)要求的攪動磁環(huán)。

4、擴(kuò)大修復(fù)范圍膠粘與其它技術(shù)配合使用,取長補(bǔ)短,能更加充分發(fā)揮各種技術(shù)的特點(diǎn),擴(kuò)大修理范圍。

從上述使用"超金屬"修補(bǔ)劑粘接修復(fù)實(shí)例可以證明,粘接技術(shù)在工業(yè)設(shè)備的維修和新產(chǎn)品缺陷的修復(fù)等應(yīng)用中有省時(shí)、省力,節(jié)能、節(jié)材、節(jié)約資金等特點(diǎn),具有十分強(qiáng)大的發(fā)展?jié)摿?必將在我國國民經(jīng)濟(jì)各部門建設(shè)中發(fā)揮越來越大的作用。