高分子結(jié)構(gòu)圖

隨著我國(guó)汽車(chē)、電子電器等行業(yè)的飛快發(fā)展，納米材料等新材料、新技術(shù)在膠黏劑工業(yè)中得到應(yīng)用，今后膠黏劑的性能將更加優(yōu)異，應(yīng)用范圍將不斷擴(kuò)大。

一、膠黏劑的組成

膠黏劑是一種能夠把兩種同類(lèi)或不同類(lèi)材料緊密地結(jié)合在一起的物質(zhì)。膠黏劑通常是由基料和輔助材料配合而成。

1、基料

基料又稱(chēng)粘料，是膠黏劑的主要成分。有tr聚合物、合成聚合物及無(wú)機(jī)物三大類(lèi)。常用的合成樹(shù)脂有環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、聚氨酯、硅樹(shù)脂等;合成橡膠有氯丁橡膠、丁腈橡膠和聚硫橡膠等;常用的無(wú)機(jī)化合物有硅酸鹽類(lèi)和磷酸鹽類(lèi)。

2、輔助材料

輔助材料主要包括固化劑、促進(jìn)劑、填料、增韌劑、稀釋劑、偶聯(lián)劑、穩(wěn)定劑，防老劑、增粘劑、增稠劑等。

固化劑:又稱(chēng)為硬化劑、交聯(lián)劑或硫化劑。 是使液態(tài)基料通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，發(fā)生聚合、縮聚或交聯(lián)反應(yīng)，轉(zhuǎn)變成高分子量固體，使膠接接頭具有力學(xué)強(qiáng)度和穩(wěn)定性的物質(zhì)。不同的基料應(yīng)選用固化快、質(zhì)量好、用量少的固化劑。不同的樹(shù)脂要針對(duì)其分子鏈上的反應(yīng)基團(tuán)而選用合適的固化劑。

溶劑:主要對(duì)膠粘劑起稀釋分散、降低粘度的作用，使其便于施工，并能增加膠粘劑與被膠粘材料的浸潤(rùn)能一力，以及延長(zhǎng)膠粘劑的使用壽命。溶劑分為兩大類(lèi):一類(lèi)為非活性稀釋劑，俗稱(chēng)為溶劑，不參與膠粘劑的固化反應(yīng);另一類(lèi)為活性稀釋劑，參與固化反應(yīng)。常用的有機(jī)溶劑有丙酮、甲乙酮、乙酸乙酯、苯、甲苯、酒精等。

填料:是不參與反應(yīng)的惰性物質(zhì)，可提高膠接強(qiáng)度、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性并可降低成本。其品種很多，如石棉粉、鋁粉、云母、石英粉、碳酸鈣、鈦白粉、滑石粉等。各有不同效果，根據(jù)要求選用。

偶聯(lián)劑:具有能分別和被粘物及粘合劑反應(yīng)成鍵的兩種 基團(tuán)，提高膠接強(qiáng)度。多為硅氧烷或聚對(duì)苯二甲酸酯 化合物。

穩(wěn)定劑:為防止膠黏劑長(zhǎng)期受熱分解或貯存時(shí)性能變化的成分。

二、膠黏劑的粘接機(jī)理

把被粘物連接成整體的操作步驟可分為:

首先對(duì)被粘物的待粘表面進(jìn)行修配，使之配合良好;

其次表面處理之后，可涂敷偶聯(lián)劑，或進(jìn)行膠粘劑底涂，即先涂一極薄的底膠，以保護(hù)表面;

然后涂布膠粘劑，將被粘表面合攏裝配;{zh1}通過(guò)物理或化學(xué)方法固化，實(shí)現(xiàn)膠接。

三、膠黏劑的特點(diǎn)

1、耐溫性 耐溫性是無(wú)機(jī)膠黏劑的優(yōu)良特性之一。無(wú)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。

2、粘接無(wú)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蚩栈蚓植考訜岫鴮?duì)材料有所破壞，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(zhǎng)了使用壽命。

3、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(wú)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(chē)、航海上，都有減輕自重，節(jié)省能源的重要價(jià)值

四、膠黏劑的分類(lèi)

按化學(xué)成分分類(lèi): 1)無(wú)機(jī)膠粘劑;2)有機(jī)膠粘劑;3)tr膠粘劑;4)合成膠粘劑。

以無(wú)機(jī)化合物為基料的稱(chēng)為無(wú)機(jī)膠粘劑，如硅酸鹽、磷酸鹽、氧化鉛、錫-鉛等。以有機(jī)化合物為基料的稱(chēng)有機(jī)膠粘劑，分為tr膠粘劑:動(dòng)物膠、植物膠、礦物膠和合成膠粘劑:樹(shù)脂型、橡膠型、復(fù)合型。

五、膠黏劑未來(lái)發(fā)展前景

據(jù)估計(jì)，“十三五”期間我國(guó)膠粘劑產(chǎn)量有望實(shí)現(xiàn)8%的年均增長(zhǎng)率，尤其是環(huán)保節(jié)能型和高新技術(shù)型產(chǎn)品將有較大發(fā)展，到2020年末我國(guó)膠粘劑的總產(chǎn)量可達(dá)1，034萬(wàn)噸左右，將帶動(dòng)世界膠產(chǎn)品需求平穩(wěn)增長(zhǎng)。

從下游消費(fèi)行業(yè)來(lái)看，內(nèi)生增長(zhǎng)+需求升級(jí)確保汽車(chē)用膠消費(fèi)增長(zhǎng);環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)趨嚴(yán)助力軟包裝需求升級(jí);新能源用膠需求借國(guó)家清潔發(fā)展之風(fēng)快速攀升;建筑用膠分享國(guó)家城鎮(zhèn)化建設(shè)紅利;電子器件用膠搭乘行業(yè)發(fā)展快車(chē);高鐵建設(shè)用膠將與國(guó)家高鐵建設(shè)的快速發(fā)展齊頭并進(jìn)。

六、納米碳酸鈣等填料在膠黏劑中的應(yīng)用及前景

填料是膠粘劑一主要成份，填料的制造、后處理和測(cè)試，尤其是粉碎分篩和活化處理及使用中的分散技術(shù)都對(duì)膠黏劑的性能起到至關(guān)重要的作用。加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)的研究和攻關(guān)，提升產(chǎn)品制備、處理能力，輕質(zhì)碳酸鈣、納米碳酸鈣、滑石粉、超細(xì)氧化鎂、活性氧化鋅及多種非金屬礦粉未都有望打入國(guó)際市場(chǎng)。

納米碳酸鈣應(yīng)用于膠黏劑中的幾個(gè)技術(shù)因素

晶型:立方體、菱形六面體、立方體部分呈鏈鎖狀的晶型比較適合用于膠黏劑。

粒徑:以60~100 nm為宜。

水分:納米碳酸鈣的水分含量低為宜，一般小于0.5%。

pH值:此值偏低為宜。

吸油值:它是影響碳酸鈣在膠中浸潤(rùn)性的因素。

比表面積:納米碳酸鈣的比表面積在20~25m2/g為宜。

表面改性:納米碳酸鈣表面改性效果的好壞將影響其顆粒對(duì)膠體的摻合作用，影響膠體的觸變性。

優(yōu)點(diǎn):

具有結(jié)晶完整、粒徑小、粒度分布范圍窄、比較面積大、活性高等特點(diǎn)。配合復(fù)合表面處理劑及分段活化工藝技術(shù)，使產(chǎn)品具有較強(qiáng)的應(yīng)用適應(yīng)性。

應(yīng)用范圍:

反應(yīng)型膠黏劑、熱熔型膠黏劑、氯丁橡膠膠黏劑、有機(jī)硅膠黏劑、密封膠等。