高分子材料第6章课件.ppt

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1、高分子材料第6章第1页，此课件共36页哦 按主要组成成分分类按主要组成成分分类 按主要组成成分的分类示于图按主要组成成分的分类示于图4-274-27。图图4-27 4-27 胶粘剂按组成成分分类胶粘剂按组成成分分类第2页，此课件共36页哦 A A化学反应型胶粘剂化学反应型胶粘剂 其其主主成成分分是是含含有有活活性性基基团团的的线线型型聚聚合合物物，当当加加入入固固化化剂剂时时，由由于于化化学学反反应应而而生生成成交交联联的的体体型型结结构构，从从而而产产生生胶胶接接作作用用。此此类类胶胶粘粘剂剂，主主要要包包括括热热固固性树脂胶粘剂、聚氨酯胶粘剂、橡胶类胶粘剂及混合型胶粘剂。性树脂胶粘剂、聚氨

2、酯胶粘剂、橡胶类胶粘剂及混合型胶粘剂。B B热塑性树脂溶液胶粘剂热塑性树脂溶液胶粘剂 它它是是热热塑塑性性聚聚合合物物加加溶溶剂剂配配制制而而成成，如如聚聚醋醋酸酸乙乙烯烯酯酯胶胶粘粘剂剂、聚异氰酸酯胶粘剂等。聚异氰酸酯胶粘剂等。C C热熔胶粘剂热熔胶粘剂 这这种种胶胶粘粘剂剂是是以以热热塑塑性性聚聚合合物物为为基基本本组组分分的的无无溶溶剂剂型型固固态态胶胶粘粘剂剂，通通过过加加热热熔熔融融粘粘合合，然然后后冷冷却却固固化化。如如乙乙烯烯-醋醋酸酸乙乙烯烯共共聚聚物物热热熔熔胶胶、低低分分子子聚聚酰酰胺热熔胶等。胺热熔胶等。合成胶粘剂，按固化类型可分为以下三种：合成胶粘剂，按固化类型可分为以

3、下三种：第3页，此课件共36页哦 胶胶粘粘剂剂一一般般是是以以聚聚合合物物为为基基本本组组分分的的多多组组分分体体系系。除除基基本本组组分分聚聚合合物物（即即粘粘料料）外外，根根据据配配方方及及用用途途的的不不同同，尚尚包包含含以以下下辅辅料料中中的的一一种种、数数种种或或全部。全部。增塑剂及增韧剂增塑剂及增韧剂 主要用以提高韧性。主要用以提高韧性。固化剂（硬化剂）固化剂（硬化剂）用以使胶粘剂交联、固化。用以使胶粘剂交联、固化。填填料料 用用以以降降低低固固化化时时的的收收缩缩率率、降降低低成成本本，提提高高抗抗冲冲强强度度、胶胶接接强强度度，提提高高耐耐热热性性等等。有有时时则则是是为为了了

4、胶胶粘粘剂剂具具有有某某种种指指定定性性能能如如导导电电性性、耐耐温温性等。性等。溶溶剂剂 胶胶粘粘剂剂有有溶溶剂剂型型与与无无溶溶剂剂型型之之分分。加加入入溶溶剂剂是是用用以以溶溶解解粘粘料料以及调节粘度，以便于施工。溶剂的种类与用量、胶接工艺密切相关。以及调节粘度，以便于施工。溶剂的种类与用量、胶接工艺密切相关。其其它它辅辅料料 如如稀稀释释剂剂、稳稳定定剂剂、偶偶联联剂剂、色色料料、硫硫化化剂剂、促促进进剂剂等。等。（2）组成）组成第4页，此课件共36页哦 靠靠胶胶粘粘剂剂将将物物体体连连接接起起来来的的方方法法称称为为胶胶接接。胶胶接接接接头头是是由由胶胶粘粘剂剂夹夹在在物物件件中中间

5、间构构成成的的。其其结结构构示示意意于图于图4-284-28。显显而而易易见见，要要达达到到良良好好的的胶胶接接，必必须具备两个条件：须具备两个条件：第第一一胶胶粘粘剂剂要要能能很很好好地地润润湿湿被粘物表面；被粘物表面；第第二二胶胶粘粘剂剂与与被被粘粘物物之之间间要要有有较较强强的的相相互互结结合合力力，这这种种结结合合力力的的来来源源和本质就是胶接机理。和本质就是胶接机理。6.1.2 胶接及其机理胶接及其机理 图图4-28 胶接接头结构示意胶接接头结构示意1,9被粘物；被粘物；2,8被粘物表面层；被粘物表面层；4,6受界面影响的胶受界面影响的胶粘剂层；粘剂层；3,7被粘物与胶粘剂界面；被粘

6、物与胶粘剂界面；5胶粘剂本体胶粘剂本体 第5页，此课件共36页哦 液液体体对对固固体体表表面面的的润润湿湿情情况况可可用用接接触触角角来来描描述述。如如图图4-294-29所所示示，所所谓谓接接触触角角就就是是在在液液滴滴与与固固体体、气气体体接接触触的的三三相相点点O O处处液液滴滴曲曲面面的的切切线线与与固固体体表表面面的的夹夹角角。图图中中SL、L及及S分分别别为为固固-液液界界面面、液液体体和和固固体体的的表表面面张张力力。在在平平衡衡状态下符合关系式：状态下符合关系式：（1）液体对固体表面的润湿）液体对固体表面的润湿 固、液之间的粘附功固、液之间的粘附功W WA A为：为：于是可得：

7、于是可得：由由式式可可知知：液液体体能能润润湿湿固固体体表表面面的的必必要要条条件件是是S+LSL。由由式式可可知知，接接触触角角越越小小则则粘粘附附功功越越大大。趋趋于于零零时时液液体体的的表表面面张张力力称称为为临临界界表表面面张张力力，以以C表示之。表示之。图图4-29 液体与固体表面的接触角液体与固体表面的接触角 第6页，此课件共36页哦 固固体体表表面面的的结结构构及及性性质质与与固固体体内内部部是是不不同同的的。固固体体表表面面有有如如下下的重要特性。的重要特性。A A固固体体表表面面由由于于原原子子、分分子子间间作作用用力力不不平平衡衡，因因而而都都具具有有吸吸附附性性。吸附分为

8、产生化学键的化学吸附和只产生次价结合的物理吸附。吸附分为产生化学键的化学吸附和只产生次价结合的物理吸附。B B固固体体表表面面通通常常是是由由气气体体吸吸附附层层、油油污污尘尘埃埃污污染染层层、氧氧化化层层等等所所组组成成。所以要使胶粘剂润湿表面，必须很好地清洗被粘物表面。所以要使胶粘剂润湿表面，必须很好地清洗被粘物表面。C C固固体体表表面面是是不不平平滑滑的的，而而是是由由凸凸凹凹不不平平的的峰峰谷谷组组成成的的粗粗糙糙表表面面，即即使使是是镜镜面面，粗粗糙糙度度亦亦达达250250以以上上。因因此此一一般般两两固固体体表表面面间间的的接接触触只只是是点点接接触，接触面积只有几何面积的触，

9、接触面积只有几何面积的1 1左右。左右。D D固固体体表表面面常常具具有有多多孔孔性性，如如木木材材、皮皮革革、纸纸张张等等材材料料，即即使使是是金金属属与与玻玻璃的表面也具有一定的多孔性。璃的表面也具有一定的多孔性。（2）固体表面的特性）固体表面的特性第7页，此课件共36页哦（3）胶接机理）胶接机理v第一阶段，液态胶粘剂向被粘物表面扩散，逐渐润湿被粘物表面并渗入表面第一阶段，液态胶粘剂向被粘物表面扩散，逐渐润湿被粘物表面并渗入表面微孔中，取代并解吸被粘物表面吸附的气体，使被粘物表面间的点接触变为与微孔中，取代并解吸被粘物表面吸附的气体，使被粘物表面间的点接触变为与胶粘剂之间的面接触。施加压力

10、和提高温度，有利于此过程的进行。胶粘剂之间的面接触。施加压力和提高温度，有利于此过程的进行。v第第二二阶阶段段，产产生生吸吸附附作作用用形形成成次次价价键键或或主主价价键键，粘粘合合剂剂本本身身经经物物理或化学的变化由液体变为固体，使胶接作用固定下来。理或化学的变化由液体变为固体，使胶接作用固定下来。v胶粘剂与被粘物之间的结合力，大致有以下几种：胶粘剂与被粘物之间的结合力，大致有以下几种：a a由于吸附以及相互扩散而形成的次价结合。由于吸附以及相互扩散而形成的次价结合。b b由于化学吸附或表面化学反应而形成的化学键。由于化学吸附或表面化学反应而形成的化学键。c c配价键配价键 d d静电吸引力

11、。静电吸引力。e e机械啮合力。机械啮合力。第8页，此课件共36页哦（4）胶接强度）胶接强度 在外力作用下胶接接头的破坏有四种基本情况：在外力作用下胶接接头的破坏有四种基本情况：a a胶粘剂本身被破坏，称为内聚破坏。胶粘剂本身被破坏，称为内聚破坏。b b被粘物破坏，称为材料破坏。被粘物破坏，称为材料破坏。c c胶层与被粘物分离，称为粘附破坏。胶层与被粘物分离，称为粘附破坏。d d兼有兼有a a及及c c两种情况的称为混合破坏。两种情况的称为混合破坏。一般而言，当被粘物强度较大而胶接又较好时，一般而言，当被粘物强度较大而胶接又较好时，a a、d d两种情况是主两种情况是主要的破坏形式。可见胶粘剂

12、本身的内聚力及粘附力的大小是决定胶接强要的破坏形式。可见胶粘剂本身的内聚力及粘附力的大小是决定胶接强度的关键因素。度的关键因素。根据接头受力情况的不同，胶接强度可分为剪切强度、抗张强度、根据接头受力情况的不同，胶接强度可分为剪切强度、抗张强度、扯裂（劈裂）强度及剥离强度等，如图扯裂（劈裂）强度及剥离强度等，如图4-304-30所示。所示。第9页，此课件共36页哦 一一般般而而言言，接接头头的的抗抗拉拉强强度度约约为为剪剪切切强强度度的的2 23 3倍倍，劈劈裂裂强强度度的的4 45 5倍倍，而而比比剥剥离离强强度度要要大大数数十倍。十倍。胶接强度的影响因素胶接强度的影响因素 ：分为胶粘剂分子结

13、构及粘接条件（胶接工艺）两个方面。分为胶粘剂分子结构及粘接条件（胶接工艺）两个方面。胶胶粘粘剂剂分分子子中中含含有有能能与与被被粘粘物物形形成成化化学学键键或或强强力力次次价价结结合合（如如氢氢键键）的的基基团团时时，可可大大幅幅度度提提高高胶胶接接强强度度。胶胶粘粘剂剂分分子子若若能能向向被被粘粘物物中中扩散，也可提高胶接强度。扩散，也可提高胶接强度。外外界界条条件件的的影影响响主主要要有有温温度度、被被粘粘物物表表面面情情况况、粘粘附附层层厚厚度度等等。提提高高温温度度、被被粘粘物物表表面面有有适适度度的的粗粗糙糙度度则则有有利利于于提提高高胶胶接接强强度度。粘粘附附层层不不宜宜过过厚厚，

14、厚厚度度越越大大产产生生缺缺陷陷和和裂裂纹纹的的可可能能越越大大，因因而而越越不不利利于于胶胶接接强强度度的的提提高高。被被粘粘物物和和粘粘合合剂剂热热胀胀系系数数不不宜宜相相差差过过大大，否否则则由由于于产产生生较较大大的的内内应应力力而而使使胶胶接接强强度度下下降降。合合理理的的胶胶接接工工艺艺可可创创造造最最适适宜宜的的外外部条件而提高胶接强度。部条件而提高胶接强度。第10页，此课件共36页哦 胶胶接接工工艺艺一一般般可可分分为为初初清清洗洗、胶胶接接接接头头机机械械加加工工、表表面面处处理理、上上胶胶、固化及修整固化及修整等步骤。等步骤。q 初初清清洗洗是是将将被被粘粘物物件件表表面面

15、的的油油污污、锈锈迹迹、附附着着物物等等清清洗洗掉掉。然然后后根根据据胶胶接接接接头头的的形形式式和和形形状状对对接接头头处处进进行行机机械械加加工工，如如表表面面机机械械处处理以形成适当的粗糙度等。理以形成适当的粗糙度等。q 胶胶接接的的表表面面处处理理是是胶胶接接好好坏坏的的关关键键。常常用用的的表表面面处处理理方方法法有有溶溶剂剂清清洗洗、表表面面喷喷砂砂、打打毛毛、化化学学处处理理等等。化化学学处处理理一一般般是是用用铬铬酸酸盐盐和和硫硫酸酸溶溶液液、碱碱溶溶液液等等，除除去去表表面面松松疏疏的的氧氧化化物物和和其其它它污污物物，或或使使某某些些较较活活泼泼的的金金属属“钝化钝化”，以

16、获得牢固的胶接层。，以获得牢固的胶接层。q 上胶厚度一般以上胶厚度一般以0.050.050.l5mm0.l5mm为宜。为宜。q 固化时应掌握适当的温度。固化时施加压力有利于胶接强度的提高。固化时应掌握适当的温度。固化时施加压力有利于胶接强度的提高。（5）胶接工艺）胶接工艺第11页，此课件共36页哦6.1.3 胶接剂的选择胶接剂的选择 不不同同的的材材料料需需选选择择不不同同的的胶胶粘粘剂剂和和不不同同的的胶胶接接工工艺艺条条件件进进行行胶胶接接。一一般选择的原则为：般选择的原则为：所粘胶材料的性能（材料质地）；所粘胶材料的性能（材料质地）；使用场合（工作环境）；使用场合（工作环境）；承载强度；

17、承载强度；价格。价格。以下简要介绍几类材料胶接时所适用的胶粘剂。以下简要介绍几类材料胶接时所适用的胶粘剂。第12页，此课件共36页哦 金金属属材材料料是是高高强强度度材材料料，在在胶胶接接金金属属时时，应应考考虑虑载载荷荷、工工作作环环境境等等条条件件来来选选择择适适当当的的胶胶粘粘剂剂。对对铁铁和和铝铝，大大多多数数混混合合型型胶胶粘粘剂剂都都能能适适用用，铜铜、锌锌、镁、钛次之，而银、铂、金适用的胶粘剂甚少。镁、钛次之，而银、铂、金适用的胶粘剂甚少。胶胶接接金金属属的的胶胶粘粘剂剂主主要要有有改改性性环环氧氧胶胶、丙丙烯烯酸酸酯酯胶胶、改改性性酚酚醛醛胶胶及及聚聚氨酯胶氨酯胶等。杂环化合物

18、胶种及聚苯硫醚（等。杂环化合物胶种及聚苯硫醚（PPSPPS）也是较好的金属胶粘剂。）也是较好的金属胶粘剂。由由于于金金属属是是致致密密材材料料，不不能能吸吸收收水水分分和和溶溶剂剂，所所以以一一般般不不宜宜采采用溶剂型或乳液型胶粘剂。胶接金属时，表面处理至关重要。用溶剂型或乳液型胶粘剂。胶接金属时，表面处理至关重要。（1）金属材料）金属材料第13页，此课件共36页哦（2）塑料、橡胶）塑料、橡胶 橡胶与橡胶胶接可用橡胶胶泥、氯丁胶粘剂等。橡胶与橡胶胶接可用橡胶胶泥、氯丁胶粘剂等。橡胶与其它非金属的胶接，一般可视另一材料的情况来选择胶种。橡胶与其它非金属的胶接，一般可视另一材料的情况来选择胶种。橡

19、橡胶胶-皮皮革革可可用用氯氯丁丁胶胶、聚聚氨氨酯酯胶胶。橡橡胶胶-塑塑料料、橡橡胶胶-玻玻璃璃及及橡橡胶胶-陶陶瓷瓷可可用用硅硅橡橡胶胶胶胶种种。橡橡胶胶-玻玻璃璃钢钢、橡橡胶胶-酚酚醛醛塑塑料料可可用用氰氰基基丙丙烯烯酸酸酯酯、丙丙烯烯酸酸酯酯等等胶胶种种。橡橡胶胶-混混凝凝土土、橡橡胶胶-石石材材可可用用氯氯丁丁胶胶、环环氧氧胶胶、氰氰基基丙丙烯烯酸酸酯酯胶胶等等。橡橡胶胶-金金属属的的胶胶接接一一般般可可选选用用改改性性的的橡橡胶胶胶胶粘粘剂剂，如氯丁如氯丁-酚醛胶、氰基丙烯酸酯胶等。酚醛胶、氰基丙烯酸酯胶等。第14页，此课件共36页哦（3）玻璃）玻璃 用用于于粘粘接接玻玻璃璃的的胶胶粘

20、粘剂剂，除除考考虑虑强强度度外外还还要要考考虑虑透透明明性性以以及及与与玻玻璃璃热热胀胀系系数数的的匹匹配配。作作为为胶胶接接玻玻璃璃的的胶胶粘粘剂剂，应应含含有有-OH-OH，C=OC=O，COOHCOOH等等极极性性基基团团并并与与玻玻璃璃有有良良好好的的浸浸润润性性，常常用用的的有有环环氧氧树树脂脂胶胶、聚聚醋醋酸酸乙乙烯烯酯酯胶胶、聚聚乙乙烯烯醇醇缩缩丁丁醛醛、氰氰基基丙丙烯烯酸酸酯酯胶胶、有有机机硅硅胶胶、天天然然的加拿大香脂等。的加拿大香脂等。（4）混凝土）混凝土 胶接混凝土一般均采用环氧树脂胶粘剂，对载荷不大的非结胶接混凝土一般均采用环氧树脂胶粘剂，对载荷不大的非结构件也可用聚氨

21、酯胶。构件也可用聚氨酯胶。第15页，此课件共36页哦 6.1.4 环氧树脂胶粘剂环氧树脂胶粘剂 凡是以环氧树脂为基料的胶粘剂统称为凡是以环氧树脂为基料的胶粘剂统称为环氧树脂胶粘剂环氧树脂胶粘剂，简称为，简称为环环氧胶氧胶。环氧胶是当前应用最广泛的胶种之一。环氧胶有很强的粘合力，它对大部。环氧胶是当前应用最广泛的胶种之一。环氧胶有很强的粘合力，它对大部分材料如金属、木材、玻璃、陶瓷、橡胶、纤维、塑料、皮革等都有良好的粘合分材料如金属、木材、玻璃、陶瓷、橡胶、纤维、塑料、皮革等都有良好的粘合能力，故有能力，故有“万能胶万能胶”之称。之称。1 1、环氧胶组成及其作用、环氧胶组成及其作用 一般环氧胶是

22、由环氧树脂、固化剂、各种添加剂组成的。一般环氧胶是由环氧树脂、固化剂、各种添加剂组成的。（1 1）环氧树脂）环氧树脂 用作胶粘剂的环氧树脂，分子量一般为用作胶粘剂的环氧树脂，分子量一般为30030070007000，粘度为，粘度为4 415Pa15Pa s s。主要有两类。主要有两类。一类是缩水甘油基型环氧树脂一类是缩水甘油基型环氧树脂，包括常用的双酚，包括常用的双酚A A型型环氧树脂、环氧化酚醛、丁二醇双缩水甘油醚环氧树脂等。环氧树脂、环氧化酚醛、丁二醇双缩水甘油醚环氧树脂等。另一类是环氧另一类是环氧化烯烃化烯烃，如环氧化聚丁二烯等。，如环氧化聚丁二烯等。环氧树脂的指标主要是粘度、外观、环氧

23、当量、环氧值等。环氧当量环氧树脂的指标主要是粘度、外观、环氧当量、环氧值等。环氧当量是指含是指含1g1g环氧基的树脂克数，环氧值是环氧基的树脂克数，环氧值是100g100g环氧树脂内所含环氧基环氧树脂内所含环氧基的份数。的份数。第16页，此课件共36页哦（2 2）固化剂）固化剂 环环氧氧树树脂脂固固化化剂剂可可分分为为有有机机胺胺类类固固化化剂剂、改改性性胺胺类类固固化化剂剂、有有机机酸酸酐酐类类固固化剂化剂等。等。有机胺类有机胺类 分分脂脂肪肪胺胺和和芳芳香香胺胺，常常用用的的有有乙乙二二胺胺、二二乙乙烯烯三三胺胺、三三乙乙烯烯四四胺胺、多多乙乙烯烯多多胺、己二胺、间苯二胺、苯二甲胺、三乙醇

24、胺、苄基二甲胺及双氰胺等。胺、己二胺、间苯二胺、苯二甲胺、三乙醇胺、苄基二甲胺及双氰胺等。伯胺固化环氧树脂时反应分三个阶段伯胺固化环氧树脂时反应分三个阶段：第第一一阶阶级级主主要要是是胺胺基基与与环环氧氧基基加加成成，使使环环氧氧树树脂脂分分子子量量提提高高，同同时时伯伯胺胺基基转转变成仲胺基；变成仲胺基；第第二二阶阶段段主主要要是是仲仲胺胺基基与与环环氧氧基基以以及及羟羟基基与与环环氧氧基基反反应应生生成成支支化化大大分子；分子；第三阶段是余下的环氧基、胺基和羟基之间的反应，最终生成交联结构。第三阶段是余下的环氧基、胺基和羟基之间的反应，最终生成交联结构。第17页，此课件共36页哦 叔叔胺胺

25、类类固固化化机机理理则则不不同同，叔叔胺胺并并不不参参予予反反应应，而而是是起起催催化化作作用用，使使环环氧氧树脂本身聚合并交联。叔胺用量一般为环氧树脂的树脂本身聚合并交联。叔胺用量一般为环氧树脂的5 51515。伯伯、仲仲胺胺直直接接参参予予反反应应，胺胺基基上上的的一一个个氢氢和和一一个个环环氧氧基基反反应应，如如每每100g100g环环氧氧树树脂脂应应加加入入的的伯伯、仲仲胺胺固固化化剂剂克克数数环环氧氧值值胺胺的的分分子子量量/胺胺中中活活泼泼氢氢的的原原子子数数。例例如如用用二二乙乙烯烯三三胺胺使使E-44E-44环环氧氧树树脂脂（环环氧氧值值为为0.440.44）固化，则）固化，则

26、100g E-44100g E-44需需9.6g9.6g二乙烯三胺。二乙烯三胺。第18页，此课件共36页哦 采采用用改改性性胺胺固固化化剂剂可可改改进进与与环环氧氧树树脂脂的的混混溶溶性性，提提高高韧韧性性、耐耐候候性性等等。常常用用的的改改性性胺胺固固化化剂剂有有591591固固化化剂剂（二二乙乙烯烯三三胺胺与与丙丙烯烯腈腈的的加加成成物物），703703固固化剂（乙二胺、苯酚、甲醛缩合物）等。化剂（乙二胺、苯酚、甲醛缩合物）等。有机酸酐固化剂有机酸酐固化剂 有机酸酐固化剂有：马来酸酐、均苯四酐、桐油改性酸酐等。有机酸酐固化剂有：马来酸酐、均苯四酐、桐油改性酸酐等。与与胺胺类类固固化化剂剂相

27、相比比，酸酸酐酐类类固固化化剂剂的的固固化化速速度度较较慢慢、固固化化温温度度较高，但酸酐固化的环氧胶有较好的耐热性和电性能。较高，但酸酐固化的环氧胶有较好的耐热性和电性能。其其它它类类型型的的固固化化剂剂还还有有咪咪唑唑类类固固化化剂剂、低低分分子子量量聚聚酰酰胺胺树树脂脂、线线型型酚酚醛醛树树脂脂、脲脲醛醛树树脂脂、聚聚氨氨酯酯等等。此此外外尚尚有有潜潜伏伏性性固固化化剂剂，如如双双氰氰双双胺胺、胺胺-硼酸盐络合物等。硼酸盐络合物等。改性胺固化剂改性胺固化剂第19页，此课件共36页哦 增增塑塑剂剂主主要要用用来来改改进进低低温温韧韧性性，一一般般就就是是塑塑料料中中常常用用的的那那些些增增

28、塑塑剂剂。增增韧韧剂剂多多为为高高分分子子物物，参参与与固固化化反反应应，能能大大幅幅度度改改进进环环氧氧胶胶的的韧韧性性。常常用用的的有有低低分分子子量量聚酰胺、低分子量聚硫橡胶、液体丁腈胶、羧基丁腈胶等。聚酰胺、低分子量聚硫橡胶、液体丁腈胶、羧基丁腈胶等。（3 3）增塑剂和增韧剂增塑剂和增韧剂（4 4）稀释剂）稀释剂 稀释剂的加入是为降低粘度。稀释剂分稀释剂的加入是为降低粘度。稀释剂分非活性稀释剂非活性稀释剂（如丙酮、甲苯、（如丙酮、甲苯、苯乙烯等）和苯乙烯等）和活性稀释剂活性稀释剂。活性稀释剂是分子中含有环氧基团的低分子物，。活性稀释剂是分子中含有环氧基团的低分子物，所以不仅可使胶的粘度

29、下降，还参与固化反应，有时还能改善环氧胶的性能所以不仅可使胶的粘度下降，还参与固化反应，有时还能改善环氧胶的性能（如韧性）。常用的活性稀释剂有环氧丙烷丁基醚、乙二醇缩水甘油醚、甘（如韧性）。常用的活性稀释剂有环氧丙烷丁基醚、乙二醇缩水甘油醚、甘油环氧树脂、多缩水甘油醚等。油环氧树脂、多缩水甘油醚等。第20页，此课件共36页哦 填料可降低成本、改进某些性能、降低固化收缩率和热膨胀系数等。填料可降低成本、改进某些性能、降低固化收缩率和热膨胀系数等。常用的填料有石棉纤维、玻璃纤维、云母粉、铝粉、水泥、瓷粉、滑石粉、常用的填料有石棉纤维、玻璃纤维、云母粉、铝粉、水泥、瓷粉、滑石粉、石英粉、氧化铝、二氧

30、化钛、石墨粉等。石英粉、氧化铝、二氧化钛、石墨粉等。（5 5）填料）填料 其它辅料有固化促进剂、防老剂（稳定剂）、偶联剂等。其它辅料有固化促进剂、防老剂（稳定剂）、偶联剂等。（6 6）其它辅料其它辅料第21页，此课件共36页哦 为为了了提提高高环环氧氧粘粘合合剂剂的的性性能能，可可对对环环氧氧树树脂脂进进行行增增韧韧和和使使用用环环氧树脂合金来改性，下面分别加以介绍。氧树脂合金来改性，下面分别加以介绍。（1 1）增韧环氧树脂粘合剂）增韧环氧树脂粘合剂 常常用用的的增增韧韧方方法法是是加加入入橡橡胶胶进进行行增增韧韧。用用丁丁腈腈橡橡胶胶、液液体体丁丁腈腈橡橡胶胶或或端端羧羧基基液液体体丁丁腈腈

31、橡橡胶胶增增韧韧的的环环氧氧树树脂脂是是一一类类粘粘接接强强度度高高、韧韧性性好好、适适于于在在6060100100下下工工作作的的结结构构粘粘合合剂剂。国国产产DGDG2 2粘粘合合剂剂是是以以双双酚酚A A环环氧氧树树脂脂和和液液态态羧羧基基丁丁腈腈橡橡胶胶反反应应复复合合而而成成的的。它它是是一一种种高高强强韧韧、耐耐高高温温、可可室室温温固固化化的的环环氧氧丁丁腈腈粘粘合合剂剂，可可粘粘接接铝铝及及铝铝合合金金、紫紫铜铜、黄黄铜铜、不不锈锈钢钢、碳碳钢钢、尼尼龙龙及及聚聚四四氟氟乙乙烯烯等等。还还有有一一种同系列的种同系列的DGDG3S3S粘合剂可在粘合剂可在5555150150下长期

32、使用。下长期使用。2 2、改性环氧胶粘剂、改性环氧胶粘剂第22页，此课件共36页哦 由由高高相相对对分分子子质质量量双双酚酚A A型型环环氧氧树树脂脂及及低低相相对对分分子子质质量量酚酚醛醛树树脂脂复复合合而而成成，是是一一种种耐耐热热性性粘粘合合剂剂。耐耐油油、耐耐溶溶剂剂、耐耐潮潮湿湿性性能能良良好好，不不过过剥剥离离强强度度较较低低。一一般般可可在在177177以以下下长长期期使使用用，短短期期可可耐耐260260，最最高高使使用用温温度度可可达达315315。其其耐耐热热性性除除与与两两种种树树脂脂的的品品种种和和配配比比有有关关外外，还还与与加加入入的的添添加加剂剂（如如填填料料、增

33、增强强剂剂、抗抗氧氧剂剂）有有关关。其其耐耐热热性性仅仅次次于于杂杂环环聚聚合合物物粘粘合合剂剂，主主要要用用于于粘粘接接高高温温下下使使用用的的金金属属接接头头。代代表表性性的的牌牌号号国国外外有有Epon22Epon22（玻玻璃璃布布基基），Epon422JEpon422J，Met1bond302Met1bond302，Metlbond600Metlbond600，FPL-878FPL-878，Bloomingdale Bloomingdale HT424HT424；国国产产的的有有KH509KH509，FHJ-12FHJ-12，I-1I-1，CG-I-1CG-I-1等等。缺缺点点是是性脆

34、，室温下贮存期限较短，一般需冷冻贮运。性脆，室温下贮存期限较短，一般需冷冻贮运。（2 2）环氧）环氧-酚醛粘合剂酚醛粘合剂第23页，此课件共36页哦 它它是是用用可可溶溶性性尼尼龙龙作作为为环环氧氧树树脂脂的的改改性性剂剂，可可溶溶性性尼尼龙龙和和纤纤维维用用或或成成型型用用尼尼龙龙不不一一样样，它它能能溶溶解解在在醇醇类类或或混混合合溶溶剂剂中中。包包括括有有N-N-甲甲基基甲甲氧氧基基尼尼龙龙，尼尼龙龙6 6、尼尼龙龙6666和和尼尼龙龙610610的的三三元元共共聚聚物物等等。它它们们和和环环氧氧树树脂脂都都有有相当好的相溶性。相当好的相溶性。在在配配制制粘粘合合剂剂时时，是是在在热热的

35、的尼尼龙龙醇醇溶溶液液中中，加加入入环环氧氧树树脂脂，混混和和均均匀匀，然然后后冷冷却却至至室室温温，加加入入双双氰氰胺胺或或多多胺胺类类固固化化剂剂，可可直直接接浇浇铸铸成成薄薄膜膜，或或将将它它浸浸涂涂在玻璃布或尼龙布上制成胶带。在玻璃布或尼龙布上制成胶带。环环氧氧-尼尼龙龙粘粘合合剂剂有有优优异异的的剪剪切切和和剥剥离离强强度度，而而且且在在超超低低温温下下仍仍能能保保持持其其力力学学性性能能，但但因因为为尼尼龙龙分分子子中中的的酰酰胺胺键键易易水水解解，耐耐湿湿热热老老化化性性极极差差。主主要要用用于于飞飞机机上上蜂蜂窝窝夹夹层层结结构构的的粘粘接接，也也可可用用于于需需要要高高剥剥离

36、离强强度及耐冲击性能好的金属度及耐冲击性能好的金属-金属粘合。金属粘合。（3 3）环氧）环氧-尼龙粘合剂尼龙粘合剂第24页，此课件共36页哦 环环氧氧-聚聚硫硫是是由由环环氧氧树树脂脂和和聚聚硫硫橡橡胶胶组组成成的的双双包包装装型型粘粘合合剂剂。改改性性环环氧氧树树脂脂用用的的聚聚硫硫橡橡胶胶一一般般为为低低相相对对分分子子质质量量粘粘稠稠液液体体，其其相相对对分分子子质质量为量为8008003000930009 聚聚硫硫橡橡胶胶的的硫硫醇醇基基（一一SHSH）可可以以和和环环氧氧树树脂脂的的环环氧氧基基发发生生化化学学反反应应。但但在在室室温温下下这这种种反反应应进进行行得得极极慢慢，所所以

37、以混混合合物物中中必必须须引引入入固固化化催催化化剂剂，如如多多乙乙烯烯多多胺胺、叔叔胺胺等等，才才有有显显著著的的效效果果，加加热热固固化化可可使使反反应应更更加加完完全全。由由于于固固化化物物中中有有聚聚硫硫橡橡胶胶的的柔柔性性链链段段，因因而而使使环环氧氧聚聚硫硫粘粘合合剂剂的的强强度度（如如剪剪切切、剥剥离离等等）及及耐耐介介质质性性能能比比未未改改性性环环氧氧胶胶有有明明显显的的改改进进，但高温性能较差。但高温性能较差。环环氧氧-聚聚硫硫粘粘合合剂剂主主要要在在土土木木、建建筑筑工工程程中中应应用用，如如新新旧旧混混凝凝土土的的粘粘接接、高高速速公公路路、桥桥梁梁、楼楼房房、水水坝坝

38、、机机场场跑跑道道、人人行行道道、地地板板等等密密封封与与维维修修。此此外外，也也用用于于高高层层建建筑筑内内墙墙装装饰饰品品粘粘接接，以以及及汽汽车车防防风风玻璃和机车窗条等的粘接。玻璃和机车窗条等的粘接。（4 4）环氧）环氧-聚硫粘合剂聚硫粘合剂第25页，此课件共36页哦6.2 涂料涂料 涂料是一种涂布在物体表面而形成的具有保护和装饰作用的膜涂料是一种涂布在物体表面而形成的具有保护和装饰作用的膜层材料。层材料。6.2.1 涂料的组成涂料的组成和作用和作用 涂料是多组分体系，主要有成膜物质、颜料和溶剂三种组分。此外涂料是多组分体系，主要有成膜物质、颜料和溶剂三种组分。此外还有催干剂、填充剂、

39、增塑剂、增稠剂和稀释剂。还有催干剂、填充剂、增塑剂、增稠剂和稀释剂。成膜物质成膜物质是涂料的基础，它对涂料和涂膜的性能起决定性的作用，是涂料的基础，它对涂料和涂膜的性能起决定性的作用，它具有粘结涂料中其它组分形成涂膜的功能。可以作为成膜物质的使用它具有粘结涂料中其它组分形成涂膜的功能。可以作为成膜物质的使用的物质品种很多，当代的涂料工业主要使用树脂。树脂是一种无定型状的物质品种很多，当代的涂料工业主要使用树脂。树脂是一种无定型状态存在的有机物，通常指高分子聚合物。过去，涂料使用天然树脂为成态存在的有机物，通常指高分子聚合物。过去，涂料使用天然树脂为成膜物质，现代则广泛应用合成树脂，例如：醇酸树

40、脂、丙烯酸树脂、氯膜物质，现代则广泛应用合成树脂，例如：醇酸树脂、丙烯酸树脂、氯化橡胶树脂、环氧树脂等。化橡胶树脂、环氧树脂等。第26页，此课件共36页哦颜料颜料是有颜色的涂料（色漆）的一个主要的组分。颜料使涂膜呈现色彩，使涂是有颜色的涂料（色漆）的一个主要的组分。颜料使涂膜呈现色彩，使涂膜具有遮盖被涂物体的能力，以发挥其装饰和保护作用。而有些颜料还能提供诸如：膜具有遮盖被涂物体的能力，以发挥其装饰和保护作用。而有些颜料还能提供诸如：提高漆膜机械性能、提高漆膜耐久性、提供防腐蚀、导电、阻燃等性能。颜料按来源提高漆膜机械性能、提高漆膜耐久性、提供防腐蚀、导电、阻燃等性能。颜料按来源可以分为天然颜

41、料和合成颜料；按化学成份，分为无机颜料和有机颜料；按在涂料中可以分为天然颜料和合成颜料；按化学成份，分为无机颜料和有机颜料；按在涂料中的作用可分为，着色颜料、体质颜料和特种颜料。涂料中使用最多的是无机颜料，合的作用可分为，着色颜料、体质颜料和特种颜料。涂料中使用最多的是无机颜料，合成颜料使用也很广泛，现在有机颜料的发展很快。成颜料使用也很广泛，现在有机颜料的发展很快。溶剂溶剂能将涂料中的成膜物质溶解或分散为均匀的液态，以便于施工成膜，当施能将涂料中的成膜物质溶解或分散为均匀的液态，以便于施工成膜，当施工后又能从漆膜中挥发至大气的物质，原则上溶剂不构成涂膜，也不应存留在涂膜中。工后又能从漆膜中挥

42、发至大气的物质，原则上溶剂不构成涂膜，也不应存留在涂膜中。很多化学品包括水、无机化合物和有机化合物都可以作为涂料的溶剂组分。现代的某很多化学品包括水、无机化合物和有机化合物都可以作为涂料的溶剂组分。现代的某些涂料中开发应用了一些既能溶解或分散成膜物质为液态，又能在施工成膜过程中与些涂料中开发应用了一些既能溶解或分散成膜物质为液态，又能在施工成膜过程中与成膜物质发生化学反应形成新的物质而存留在漆膜中的化合物，被称为反应活性剂或成膜物质发生化学反应形成新的物质而存留在漆膜中的化合物，被称为反应活性剂或活性稀释剂。溶剂有的是在涂料制造时加入，有的是在涂料施工时加入。活性稀释剂。溶剂有的是在涂料制造时

43、加入，有的是在涂料施工时加入。第27页，此课件共36页哦助剂助剂也称为涂料的辅助材料组分，但它不能独立形成涂膜，它在涂料成膜后可以作也称为涂料的辅助材料组分，但它不能独立形成涂膜，它在涂料成膜后可以作为涂膜的一个组分而在涂膜中存在。助剂的作用是对涂料或涂膜的某一特定方面的性能为涂膜的一个组分而在涂膜中存在。助剂的作用是对涂料或涂膜的某一特定方面的性能起改进作用。不同品种的涂料需要使用不同作用的助剂；即使同一类型的涂料，由于其起改进作用。不同品种的涂料需要使用不同作用的助剂；即使同一类型的涂料，由于其使用的目的，方法或性能要求的不同，而需要使用不同的助剂；一种涂料中可使用多种使用的目的，方法或性

44、能要求的不同，而需要使用不同的助剂；一种涂料中可使用多种不同的助剂，以发挥其不同作用（例如：消泡剂、润湿剂、防流挂、防沉降、催干剂、不同的助剂，以发挥其不同作用（例如：消泡剂、润湿剂、防流挂、防沉降、催干剂、增塑剂、防霉剂增塑剂、防霉剂等）。等）。第28页，此课件共36页哦经过长期的发展，涂料的品种特别繁多，分类方法也很多：经过长期的发展，涂料的品种特别繁多，分类方法也很多：按照涂料形态（粉末、液体）按照涂料形态（粉末、液体）按成膜机理分（转化形、非转化型）按成膜机理分（转化形、非转化型）按施工方法分（刷、辊、喷、浸、淋、电泳）按施工方法分（刷、辊、喷、浸、淋、电泳）按干燥方式分（常温干燥、烘

45、干、湿气固化、蒸汽固化、辐射能固化）按干燥方式分（常温干燥、烘干、湿气固化、蒸汽固化、辐射能固化）按使用层次分（底漆、中层漆、面漆、腻子等）按使用层次分（底漆、中层漆、面漆、腻子等）按涂膜外观分（清漆、色漆；无光、平光、亚光、高光；锤纹漆、浮雕漆按涂膜外观分（清漆、色漆；无光、平光、亚光、高光；锤纹漆、浮雕漆）按使用对象分（汽车漆、船舶漆、集装箱漆、飞机漆、家电漆按使用对象分（汽车漆、船舶漆、集装箱漆、飞机漆、家电漆）按漆膜性能分（防腐漆、绝缘漆、导电漆、耐热漆按漆膜性能分（防腐漆、绝缘漆、导电漆、耐热漆）按成膜物质分（醇酸、环氧、氯化橡胶、丙烯酸、聚氨酯、乙烯按成膜物质分（醇酸、环氧、氯化橡

46、胶、丙烯酸、聚氨酯、乙烯）以上的各种分以上的各种分类方法各具特点，但是无论哪一种分类方法都不能把涂料所有的特定都包含进去，类方法各具特点，但是无论哪一种分类方法都不能把涂料所有的特定都包含进去，所以世界上还没有统一的分类方法。所以世界上还没有统一的分类方法。中国的国家标准中国的国家标准GB2705GB27059292，采用以涂料中的成膜物质进行分类。，采用以涂料中的成膜物质进行分类。6.2.2 涂料的分类涂料的分类第29页，此课件共36页哦1)1)保护功能：防腐、防水、防油、耐化学品、耐光、耐温等。保护功能：防腐、防水、防油、耐化学品、耐光、耐温等。物件暴露在大气之中，物件暴露在大气之中，受到

47、氧气、水分等的侵蚀，造成金属锈蚀、木材腐朽、水泥风化等破坏现象。在物受到氧气、水分等的侵蚀，造成金属锈蚀、木材腐朽、水泥风化等破坏现象。在物件表面涂以涂料，形成一层保护膜，能够阻止或延迟这些破坏现象的发生和发展，件表面涂以涂料，形成一层保护膜，能够阻止或延迟这些破坏现象的发生和发展，使各种材料的使用寿命延长。所以，保护作用是涂料的一个主要作用使各种材料的使用寿命延长。所以，保护作用是涂料的一个主要作用 2)2)装饰功能：装饰功能：颜色、光泽、图案和平整性等。颜色、光泽、图案和平整性等。不同材质的物件涂上涂料，可得到五光十色、不同材质的物件涂上涂料，可得到五光十色、绚丽多彩的外观，起到美化人类生

48、活环境的作用，对人类的物质生活和精神生绚丽多彩的外观，起到美化人类生活环境的作用，对人类的物质生活和精神生活做出不容忽视的贡献。活做出不容忽视的贡献。3)3)其他功能：标记、防污、绝缘等。其他功能：标记、防污、绝缘等。对现代涂料而言，这对现代涂料而言，这种作用与前两种作用比较越来越显示其重要性。现代的一些涂料品种能提供多种不同的种作用与前两种作用比较越来越显示其重要性。现代的一些涂料品种能提供多种不同的特殊功能，如：电绝缘、导电、屏蔽电磁波、防静电产生等作用；防霉、杀菌、杀虫、特殊功能，如：电绝缘、导电、屏蔽电磁波、防静电产生等作用；防霉、杀菌、杀虫、防海洋生物粘附等生物化学方面的作用；耐高温

49、、保温、示温和温度标记、防止延燃、防海洋生物粘附等生物化学方面的作用；耐高温、保温、示温和温度标记、防止延燃、烧蚀隔热等热能方面的作用；反射光、发光、吸收和反射红外线、吸收太阳能、屏蔽射烧蚀隔热等热能方面的作用；反射光、发光、吸收和反射红外线、吸收太阳能、屏蔽射线、标志颜色等光学性能方面的作用；防滑、自润滑、防碎裂飞溅等机械性能方面的作线、标志颜色等光学性能方面的作用；防滑、自润滑、防碎裂飞溅等机械性能方面的作用；还有防噪声、减振、卫生消毒、防结露、防结冰等各种不同作用等。随着国民经济用；还有防噪声、减振、卫生消毒、防结露、防结冰等各种不同作用等。随着国民经济的发展和科学技术的进步，涂料将在更

50、多方面提供和发挥各种更新的特种功能。的发展和科学技术的进步，涂料将在更多方面提供和发挥各种更新的特种功能。6.2.3 涂料的应用涂料的应用第30页，此课件共36页哦6.2.4 膜的形成膜的形成涂料涂饰施工在被涂物件表面只是完成了涂料成膜的第一步，还要继续进行变成固涂料涂饰施工在被涂物件表面只是完成了涂料成膜的第一步，还要继续进行变成固态连续膜的过程，才能完成全部的涂料成膜过程。这个由态连续膜的过程，才能完成全部的涂料成膜过程。这个由“湿膜湿膜”变为变为“干膜干膜”的的过程通常称为过程通常称为“干燥干燥”或或“固化固化”。这个干燥和固化的过程是涂料成膜过程的核心。这个干燥和固化的过程是涂料成膜过