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常见的胶黏剂及其粘结机理

常见的胶黏剂及其粘结机理
常见的胶黏剂及其粘结机理

一、胶黏剂的定义:

通过界面的黏附和内聚等作用,

能使两种或两种以上的制件或材料连接在一起的天然的

或合成的、有机的或无机的一类物质,统称为胶黏剂,又叫黏合剂,习惯上简称为胶。简而言之,胶黏剂就是通过黏合作用,能使被黏物结合在一起的物质。

二、胶黏剂的分类:

胶黏剂的分类方法很多,按应用方法可分为热固型、热熔型、室温固化型、压敏型等;按应用对象分为结构型、非构型或特种胶;按形态可分为水溶型、水乳型、

溶剂型以及各种固态型等;从胶黏剂的应用领域来分,则胶黏剂主要分为土木建筑、纸张与植物、汽车、飞机和船舶、电子和电气以及医疗卫生用胶黏剂等种类。所以用途不同的胶黏剂的作用机理也是大不一样的,下面就各种材料:木材、玻璃、金属、纸张和塑料的粘结机理做以简单的介绍。

三、六大胶粘理论

聚合物之间,聚合物与非金属或金属之间,金属与金属和金属与非金属之间的胶接等都存在聚合物基料与不同材料之间界面胶接问题。粘接是不同材料界面间接触后相互作用的结果。因此,界面层的作用是胶粘科学中研究的基本问题。诸如被粘物与粘料的界面张力、表面自由能、官能基团性质、界面间反应等都影响胶接。胶接是综合性强,影响因素复杂的一类技术,而现有的胶接理论都是从某一方面出发来阐述其原理,所以至今全面唯一的理论是没有的。

1、吸附理论:

人们把固体对胶黏剂的吸附看成是胶接主要原因的理论,称为胶接的吸附理论。理论认为:粘接力的主要来源是粘接体系的分子作用力,即范德化引力和氢键力。胶粘与被粘物表面的粘接力与吸附力具有某种相同的性质。胶黏剂分子与被粘物表面分子的作用过程有两个过程:

第一阶段是液体胶黏剂分子借助于布朗运动向被粘物表面扩散,使两界面的极性基团或链节相互靠近,在此过程中,升温、施加接触压力和降低胶黏剂粘度等都有利

于布朗运动的加强。第二阶段是吸附力的产生。当胶黏剂与被粘物分子间的距离达到10-5Å时,界面分子之间便产生相互吸引力,使分子间的距离进一步缩短到处于最大稳定状态。胶黏剂的极性太高,有时候会严重妨碍湿润过程的进行而降低粘接力。分子间作用力是提供粘接力的因素,但不是唯一因素。在某些特殊情况下,其他因素也能起主导作用。

2、化学键形成理论:

化学键理论认为胶黏剂与被粘物分子之间除相互作用力外,有时还有化学键产生,例如硫化橡胶与镀铜金属的胶接界面、偶联剂对胶接的作用、异氰酸酯对金属与橡胶的胶接界面等的研究,均证明有化学键的生成。化学键的强度比范德化作用力高得多;化学键形成不仅可以提高粘附强度,还可以克服脱附使胶接接头破坏的弊病。但化学键的形成并不普通,要形成化学键必须满足一定的量子化`件,所以不可能做到使胶黏剂与被粘物之间的接触点都形成化学键。况且,单位粘附界面上化学键数要比分子间作用的数目少得多,因此粘附强度来自分子间的作用力是不可忽视的。

3、弱界层理论:

当液体胶黏剂不能很好浸润被粘体表面时,空气泡留在空隙中而形成弱区。又如,当中含杂质能溶于熔融态胶黏剂,而不溶于固化后的胶黏剂时,会在固体化后的胶粘形成另一相,在被粘体与胶黏剂整体间产生弱界面层(WBL)。产生WBL除工艺因素外,在聚合物成网或熔体相互作用的成型过程中,胶黏剂与表面吸附等热力学现象中产生界层结构的不均匀性。不均匀性界面层就会有WBL出现。这种WBL的应力松弛和裂纹的发展都会不同,因而极大地影响着材料和制品的整体性能。

4、扩散理论:

两种聚合物在具有相容性的前提下,当它们相互紧密接触时,由于分子的布朗运动或链段的摆产生相互扩散现象。这种扩散作用是穿越胶黏剂、被粘物的界面交织进行的。扩散的结果导致界面的消失和过渡区的产生。粘接体系借助扩散理论不能解释聚合物材料与金属、玻璃或其他硬体胶粘,因为聚合物很难向这类材料扩散。

5、静电理论:当胶黏剂和被粘物体系是一种电子的接受体-供给体的组合形式时,电子会从供给体(如金属)转移到接受体(如聚合物),在界面区两侧形成了双电层从而产生了静电引力。在干燥环境中从金属表面快速剥离粘接胶层时,可用仪器或肉眼观察到放电的光、声现象,证实了静电作用的存在。但静电作用仅存在于能够形成双电层的粘接体系,因此不具有普遍性。此外,有些学者指出:双电层中的电荷密度必须达到1021电子/厘米2时,静电吸引力才能对胶接强度产生较明显的影响。而双电层栖移电荷产生密度的最大值只有1019电子/厘米2(有的认为只有1010-1011电子/厘米2)。因此,静电力虽然确实存在于某些特殊的粘接体系,但决不是起主导作用的因素。

6、机械作用力理论:

从物理化学观点看,机械作用并不是产生粘接力的因素,而是增加粘接效果的一种方法。胶黏剂渗透到被粘物表面的缝隙或凹凸之处,固化后在界面区产生了啮合力,这些情况类似钉子与木材的接合或树根植入泥土的作用。机械连接力的本质是摩擦力。在粘合多孔材料、纸张、织物等时,机构连接力是很重要的,但对某些坚实而光滑的表面,这种作用并不显著。

四、胶黏剂的粘结机理

1、木材胶黏剂:由于木材的特殊构造,其胶黏剂作用机理很简单就是依靠机械镶嵌作用和分子间作用力发生粘接。但起主要作用的还是分子间的物理或化学作用。从物理化学观点看,机械作用并不是产生粘接力的因素,而是增加粘接效果的一种方法。胶黏剂渗透到被粘物表面的缝隙或凹凸之处,固化后在界面区产生了啮合力,这些情况类似钉子与木材的接合或树根植入泥土的作用。机械连接力的本质是摩擦力。在粘合多孔材料、纸张、织物等时,机构连接力是很重要的,但对某些坚实而光滑的表面,这种作用并不显著。用于木材胶接和木制品制造的胶黏剂具有应力均匀、接缝弥合、胶接强度高、耐水性好能简化制品结构及实现操作机械化和自动化等特点。主要有皮胶、骨胶、酪素胶、聚醋酸乙烯酯胶黏剂、酚醛树脂胶黏剂、脲醛树脂胶粘剂、环氧树脂胶黏剂和氯丁橡胶胶黏剂等。用于板材的拼接装配和端面包边;门窗家具的榫孔胶接;地板、天棚及壁的内部装修;人造板、胶合板、夹心板、木塑复合板及木合金板等的制造;表面装饰板的黏贴等。

2、纸张胶黏剂:

纸张的构造是由纤维素构成的,所以可以用能和纤维素发生化学作用的物质作为胶黏剂。天然纤维素中含有大量的羟基,具醇羟基的特性,故能与涂层的表面羟基、羟甲基、异氰酸酯基、缩丁醛基、环氧基等发生化学反应,形成化学键,从而完成粘合。纸张常用的胶粘剂有:水玻璃、淀粉类、纤维素类、天然胶乳类;乙烯树脂胶粘剂、合成胶乳胶粘剂、热溶胶、胶粘带和水再湿活化性胶粘剂。

3、织物胶黏剂:

纤维分为天然纤维和化学纤维。有机天然纤维:纤维素纤维(棉、麻等)和蛋白质纤维(羊毛、蚕丝等);化学纤维:无机化学纤维(玻璃纤维、碳纤维、石墨纤维、金属纤维等)和有机化学纤维:人造纤维(粘胶纤维、醋酸纤维等)和合成纤维(涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氯纶等)。由于织物品种繁多,不同的织物有各自的粘接性能,在粘接之前必须知道织物为何种纤维,以便选用合适的胶粘剂。纤维复合材料的粘结作用分为(1)表面极性:表面极性越强的纤维材料,与胶粘剂形成氢键的能力越强。(2)表面反应性:含活性基团的纤维表面反应性较强,粘合效果较好。这可以用吸附理论解释:理论认为:粘接力的主要来源是粘接体系的分子作用力,即范德华力和氢键力。胶粘与被粘物表面的粘接力与吸附力具有某种相同的性质。

4、金属胶黏剂:

金属表面张力很高,属于高能表面,在PU胶粘剂固化物中含有内聚能较高的氨酯键和脲键,在一定条件下能在粘接面上聚集,形成高表面张力胶粘层?一般来说,胶粘剂中异氰酸酯或其衍生物百分含量越高,胶粘层的表面张力越大,胶越坚韧,能与金属等基材很好地匹配,粘接强度一般较高?金属表面一般存在着吸附水(即使经过打磨处理的金

属表面也存在微量的吸附水或金属氧化物水合物),含有一NCO的基团与水反应生成脲键与金属氧化物之间由于氢键而螯合形成酰脲—金属氧化物络合物,一NCO基团还能与金属水合物形成共价键等?在无一NCO场合,金属表面水合物及金属原子与氨酯键及脲键之间产生范德华力和氢键,并且以TDIMDI为基础的聚氨酯胶粘剂含苯环,具有冗电子体系,能与金属形成配价键?金属表面成分较为复杂,与PU胶之间形成的各种化学键或次价键(如氢键)的类型也很复杂?

5、玻璃胶黏剂:

玻璃是无定形固体,为非化学计量化合物。一般为硅酸盐,有时是由硼酸盐或磷酸盐等混合物组成。玻璃的表面组成与其本体组成差异大,粘接时要根据具体情况分析,采取不同的表面处理方法;表面能较高,吸附水膜后对粘接影响较大,须经表面处理,选择胶粘剂时必须要考虑到玻璃的特性。玻璃石板陶瓷等无机材料表面也含吸附水羟基,粘接机理大致与金属相同o

6、塑料胶黏剂:

PVCPETFRP等塑料表面的极性基团能与胶粘剂中的氨酯键酯键醚键等基团形成氢键,形成有一定粘接强度的接头?有人认为玻纤增强塑料(FRP)中含一OH基团,其中表面的一OH与PU胶粘剂中的一NCO反应形成化学粘接力?非极性塑料如PEPP,其表面很低,用极性的聚氨酯胶粘剂粘接时可能遇到困难,这可用多种方法对聚烯烃塑料进行表面处理加以解决?一种办法是用电晕处理,使其表面氧化,增加极性:另一种办法是在被粘的塑料表面上采用多异氰酸酯胶粘剂等作增粘涂层剂(底涂剂底胶)?如熔融凹挤出薄膜在PET等塑料薄膜上进行挤出复合时,由于邢表面存在低聚合度的弱界面层,粘接强度不理想,使用底胶时,多异氰酸酯在热的聚乙烯表面上扩散,使弱界面层强化,

复合薄膜则具有非常好的剥离强度?

混凝机理知识讲解

3.2混凝机理 3.2.1 胶体的凝聚机理 凝聚主要是指胶体脱稳并生成微小聚集体的过程。 压缩双电层作用 根据DLVO理论,加入含有高价态正电荷离子的电解质时,高价态正离子通过静电引力进入到胶体颗粒表面,置换出原来的低价正离子,这样双电层仍然保持电中性,但正离子的数量却减少了,也就是双电层的厚度变薄,胶体颗粒滑动面上的ξ电位降低。 当ξ电位降至0时,称为等电状态,此时排斥势垒完全消失。 ξ电位降至某一数值使胶体颗粒总势能曲线上的势垒Emax=0,胶体颗粒即发生聚集作用,此时的ξ电位称为临界电位ξk。 叔采-哈代法则:起聚沉作用的主要是反离子,反离子的价数越高,其聚沉效率越高。 聚沉值:在指定情形下使一定量的胶体颗粒聚沉所需的电解质的最低浓度,以mmol/dm3为单位。一般情况下,聚沉值与反离子价数的六次方成反比,即符合:

(3.1) 双电层压缩机理不能解释加入过量高价反离子电解质引起胶体颗粒电性改变符号而重新稳定的现象,也解释不了与胶体颗粒代相同电荷的聚合物或高分子有机物也有好的聚集效果的现象。 吸附—电性中和 胶体颗粒表面吸附异号离子、异号胶体颗粒或带异号电荷的高分子,从而中和了胶体颗粒本身所带部分电荷,减少了胶粒间的静电引力,使胶体颗粒更易于聚沉。 驱动力包括静电引力、氢键、配位键和范德华力等。 可以解释水处理中胶体颗粒的再稳定现象。 吸附架桥作用(Bridging) 分散体系中德胶体颗粒通过吸附有机物或无机高分子物质架桥连接,凝集为大的聚集体而脱稳聚沉。 ①. 长链高分子架桥 ②. 短距离架桥 三种类型: ①. 胶粒与不带电荷的高分子物质发生架桥,涉及范德华力、氢键、配位键等吸附力。 ②. 胶粒与带异号电荷的高分子物质发生架桥,除范德华力、氢键、配位键外,还有电中和作用。 ③. 胶粒与带同号电荷的高分子物质发生架桥,“静电斑”作用 胶体保护示意图 网捕—卷扫作用 投加到水中的铝盐、铁盐等混凝剂水解后形成较大量的具有三维立体结构的水合金属氧化物沉淀,当这些水合金属氧化物体积收缩沉降时,象筛网一样将水中胶体颗粒和悬浊质颗粒捕获卷扫下来。 网捕—卷扫作用主要是一种机械作用。 3.2.2 絮凝机理

整理编辑:絮凝剂、混凝剂、助凝剂的原理和区别

整理编辑:絮凝剂、混凝剂、助凝剂的原理和区别 一、絮凝的定义和絮凝剂的分类 絮凝是聚合物的高分子链在悬浮的颗粒与颗粒之间发生架桥的过程。“架桥”就是聚合物分子上不同链段吸附在不同颗粒上,促进颗粒与颗粒聚集。絮凝剂多数为聚合物,并有特定的电性(离子性)和电荷密度(离子度)。 絮凝剂一般分有机絮凝剂和有机絮凝剂。无机絮凝剂有硫酸亚铁、氯化亚铁、明矾、聚合氯化铝、碱式氯化铝、、硫酸铝、氯化钙等;有机絮凝无主要是高分子絮凝剂,目前使用的比较多的是聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚苯乙烯磺酸盐、聚氧化乙烯等。 二、混凝的原理混凝剂的类别 水中悬浮的颗粒在粒径小到一定程度时,其布朗运动的能量足以阻止重力的作用,而使颗粒不发生沉降。这种悬浮液可以长时间保持稳定状态。而且,悬浮颗粒表面往往带电(常常是负电),颗粒间同种电荷的斥力使颗粒不易合并变大,从而增加了悬浮液的稳定性。 混凝过程就是加入带正电的混凝剂去中和颗粒表面的负电,使颗粒“脱稳”。于是,颗粒间通过碰撞、表面吸附、范德华引力等作用,互相结合变大,以利于从水中分离。 混凝剂是分子量低而阳电荷密度高的水溶性聚合物,多数为液态。它们分为无机和有机两大类。无机混凝剂主要是铝、铁盐及其聚合物。常用的铁盐混凝剂是三氯化铁。该种混凝剂适合的pH在6.8~8.4之间,因其水解过程中会产生H+,降低pH,因而一般需投加石灰作为助凝剂。三氯化铁在对污泥的调质中能生成大而重的絮体,使之易于脱水,因而使用较多。 三、助凝剂的作用机理和分类 助凝剂是为了改善或强化混凝过程而投加的一些辅助药剂,其作用原理与具体用途有关,对于藻类过量繁殖的情况,可加入氧化剂进行预氧化提高混凝效果,也可加入有机高分子助凝剂,增加絮体密度,提高混凝沉淀效果;对于低温低浊水处理,由于其黏度大,絮体沉降性能差,造成混凝剂投加量增大,此时加入有机或无机高分子助凝剂增大絮体尺寸、增加絮体密度,提高沉速;对于碱度较低的原水,混凝过程会导致pH下降,不但影响混凝效果,而且会产生酸性水,不利于管网水质稳定,因此需要投加碱进行pH调整;对于有机类色度水,不但混凝剂投加量升高,而且沉降性能恶化,可加入一定量有机高分子助凝剂提高沉降性能,也可加入一定量的氧化剂破坏有机物对胶体的稳定作用。对于含铁、锰废水,氧化剂可使铁和锰的有机物络合物破坏,有利水中铁、锰和有机物的去除。 助凝剂种类:⒈有机与无机高分子,如活化硅酸、聚丙烯酰胺、骨胶等;⒉pH调节剂如盐酸、硫酸和碱石灰;⒊无机颗粒如黏土、微砂、硅藻土、粉煤灰、细炉渣等惰性物质;⒋氧化剂如高锰酸钾、二氧化氯等。助凝剂的作用是调节污泥的pH(如加石灰),或提供形成较大絮体的骨料,改善污泥颗粒的结构,从而增强混凝剂的混凝作用。 在实际运用中由于混凝剂/絮凝剂/助凝剂都是高分子物质,同一产品中大大小小的分子都有,

粘合剂介绍

胶粘剂的定义和历史 定义:胶粘剂又称粘合剂,简称胶(bonding agent, adhesive),是使物体与另一物体紧密连接为一体的非金属媒介材料。在两个被粘物面之间胶粘剂只占很薄的一层体积,但使用胶粘剂完成胶接施工之后,所得胶接件在机械性能和物理化学性能方面,能满足实际需要的各项要求。能有效的将物料粘结在一起。 历史:考古学证据显示粘合剂的应用历史已经超过6000多年,我们可以看到在博物馆里展出的许多物体在经 过3000多年后依然由粘合剂固定在一起。进入20世纪,人类发明了应用高分子化学和石油化学制造的“合成粘结剂”,其种类繁多,粘结力强。产量也有了飞跃发展。 胶粘剂的应用和分类 应用:电子,汽车,工业,化工,建筑业等各个领域都有用到胶粘剂。 分类:胶粘剂种类繁多,组分各异,有不同的分类方法。 1 按化学类型分类 无机胶粘剂(sauereisen的高温水泥) 有机胶粘剂:分为天然胶粘剂和合成胶粘剂 合成胶粘剂按化学成分主要分为:Epoxy, PU, Silicone, Acrylic, etc. 2 按物理形态分类 水基型:基料分散于水中形成水溶液或乳液,水挥发而固化。 溶液型:基料在可挥发溶剂中配成一定黏度的溶液,靠溶剂挥发而固化。 膏状和糊状:基料在可挥发溶剂中配成高黏度的胶粘剂,用于密封和嵌缝。 固体型:把热塑性合成树脂制成粒状或块状,加热熔融,冷却时固化。 膜状:将胶粘剂涂于基材上,呈薄膜状胶带 3 按固化方式分类 热固化:通过加热的方式使粘合剂发生聚合反应而固化,温度和时间根据不同的产品有很大区别。 湿气固化:与空气中的水汽发生聚合反应达到固化。 UV固化:光引发剂紫外光照射下,形成自由基或阳离子从而引发粘合剂的聚合反应而固化。 厌氧固化:在隔绝空气的条件下,发生自由基聚合反应,空气存在会阻碍聚合反应。 催化固化:在催化剂作用下使粘合剂发生聚合反应达到固化。 4 按工艺分类 粘合剂(Adhesive):特殊有导电胶,导热胶,芯片的粘结。 密封剂(Sealant) 灌封胶(Potting & Encapsulation) 敷形涂敷(Conformal Coating) 底部填充胶(Underfill) 顶部包封(Glob Top) 5 按受力情况 (1)结构胶(2)非结构胶 常见胶粘剂的固化机理 1 环氧树脂(Epoxy)

丙烯酸酯乳液胶黏剂配方组成-生产工艺及应用

丙烯酸酯乳液胶黏剂配方组成,生产工艺及应用导读:本文详细介绍了丙烯酸酯乳液胶黏剂的分类,组成,配方等等,需要注意的是,本文中所列出配方表数据经过修改,如需要更详细的内容,请与我们的技术工程师联系。 1. 背景 丙烯酸乳液型胶粘剂是我国20世纪80年代以来发展最快的一种聚合物乳液胶粘剂,它一般是由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类共聚或加入醋酸乙烯酯等其它单体共聚而成。该胶粘剂耐候性、耐水性、耐老化性能特别好,并目具有优良的抗氧化性和很大的断裂仲长率,广泛用于包装、涂料、建筑、纺织以及皮革等行业。 随着人们对环境保护的愈发重视,环境友好型产品越来越受到普遍的关注,乳液型胶粘剂因具有无毒无害、无环境污染、不易燃易爆、生产成本低、使用方便等优点而逐渐成为未来胶粘剂的发展趋势。 禾川化学是一家专业从事精细化学品以及高分子分析、研发的公司,具有丰富的分析研发经验,经过多年的技术积累,可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库,彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题,利用其八大服务优势,最终实现企业产品性能改进及新产品研发。 样品分析检测流程:样品确认—物理表征前处理—大型仪器分析—工程师解谱—分析结果验证—后续技术服务。有任何配方技术难题,可即刻联系禾川化学技术团队,我们将为企业提供一站式配方技术解决方案! 2. 丙烯酸乳液胶黏剂 聚丙烯酸酯是一类具有多种性能的、用途广泛的聚合物,其乳液一般是以丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯为主要单体,与甲基丙烯酸酯单体、苯乙烯、丙烯腈等共聚形成乳液。对聚合物的结构或聚合方法加以改进,可使得改性后的丙烯酸酯胶黏剂性能更加优异。 2.1有机硅改性 有机硅树脂具有优异的耐高低温性能和耐水性能,利用有机硅对聚丙烯酸酯类乳液胶粘剂改性成为近年来研究的热点。有机功能烷氧基硅烷作为粘合促进剂和交联剂,广泛用于胶粘剂、密封胶和涂料等领域。有专家研究了一种专用于水

混凝剂在自来水厂的用途

混凝剂在自来水厂的用途(转载) 混凝剂在自来水厂的用途 城市自来水厂,常规处理过程包括混凝、沉淀、过滤、消毒等环节,这些环节互相关联,前一环节的效果影响并制约着后续环节的处理效果。据此推断,混凝处理应是这常规处理过程中的关键环节或主要矛盾。城市自来水厂地表水源中的污染物包括:以泥砂为主的憎水性颗粒物,包括胶体和粗分散物质;以腐殖质为主的水溶性天然高分子有机物,包括病原菌和病毒在内的多种微生物。混凝处理的目的就是通过混凝剂的作用,将上述污染物凝聚成高质量的矾花;沉淀的目的是使矾花在重力作用下从水中分离出去;过滤的目的是使未及沉淀的小矾花与滤料颗粒或早先附着在滤料颗粒上的矾花相碰撞,并在絮凝作用下附着其上,并被截留在滤料层内。所以快滤池的作用实质上是混凝过程的继续,是一种特殊形式的絮凝作用,称为接触凝聚或接触絮凝。总之,沉淀和过滤的目的仅仅是将在混凝处理中形成的矾花充分、完全地从所处理的水中分离出去而已。消毒处理的效果与混凝处理也有密切的关系,源水中包括病原微生物在内的绝大部分微生物已随同矾花被截留在沉淀和滤池中,只有很少一部分随同滤过水和微凝絮体流出了滤池。为了将滤过水中包括病毒在内的病原微生物用消毒剂全部杀死,滤过水浊度必须甚低,而这仍有赖于混凝处理效果。由此可见,沉淀、过滤和消毒处理的效果与混凝处理密切相关,并受到混凝处理效果的制约。综上所述,在城市自来水的常规处理中,混凝处理是第一道生产工序,同时也是整个水处理的基础。解决我国自来水水质问题应该从这一基础抓起。只有把混凝处理搞好了,才有可能经济有效地生产出高质量的生活饮用水。如果忽视了这一点,就有可能走到弯路上去。要搞好混凝处理,提高混凝处理效果,必须解决好两方面问题:应当选用品质和性能优良的混凝剂;混凝处理工艺应符合客观规律。 自来水厂用混凝剂主要有铝混凝剂和铁混凝剂两种。常用的铝混凝剂有硫酸铝和聚合氯化铝两种。我国的硫酸铝是用铝矾土或高岭土为原料制成的,生产聚合氯化铝的原料更差,是废铝灰。也有用氢氧化铝为原料制成的,但因其成本高、售价贵,国内很少采用,主要供出口。铝灰是熔炼铝材、铝合金等产生的废渣,其中熔炼铝合金产生的废铝灰含重金属多、毒性大。用铝灰生产聚合氯化铝工艺简单、成本低,生产工厂非常多,不少城市自来水厂也在生产。由于铝灰来源杂、成分多变,所以制成的混凝剂卫生质量很不稳定,重金属含量往往超标。根据广东省卫生监管部门的检测资料,此类混凝剂的卫生质量合格率低,重金属含量超标率很高,有的超标达数十倍之多。但是,现在采用这种混凝剂的自来水厂甚多。

常见的胶黏剂及其粘结机理

一、胶黏剂的定义: 通过界面的黏附和内聚等作用, 能使两种或两种以上的制件或材料连接在一起的天然的 或合成的、有机的或无机的一类物质,统称为胶黏剂,又叫黏合剂,习惯上简称为胶。简而言之,胶黏剂就是通过黏合作用,能使被黏物结合在一起的物质。 二、胶黏剂的分类: 胶黏剂的分类方法很多,按应用方法可分为热固型、热熔型、室温固化型、压敏型等;按应用对象分为结构型、非构型或特种胶;按形态可分为水溶型、水乳型、 溶剂型以及各种固态型等;从胶黏剂的应用领域来分,则胶黏剂主要分为土木建筑、纸张与植物、汽车、飞机和船舶、电子和电气以及医疗卫生用胶黏剂等种类。所以用途不同的胶黏剂的作用机理也是大不一样的,下面就各种材料:木材、玻璃、金属、纸张和塑料的粘结机理做以简单的介绍。 三、六大胶粘理论 聚合物之间,聚合物与非金属或金属之间,金属与金属和金属与非金属之间的胶接等都存在聚合物基料与不同材料之间界面胶接问题。粘接是不同材料界面间接触后相互作用的结果。因此,界面层的作用是胶粘科学中研究的基本问题。诸如被粘物与粘料的界面张力、表面自由能、官能基团性质、界面间反应等都影响胶接。胶接是综合性强,影响因素复杂的一类技术,而现有的胶接理论都是从某一方面出发来阐述其原理,所以至今全面唯一的理论是没有的。

1、吸附理论: 人们把固体对胶黏剂的吸附看成是胶接主要原因的理论,称为胶接的吸附理论。理论认为:粘接力的主要来源是粘接体系的分子作用力,即范德化引力和氢键力。胶粘与被粘物表面的粘接力与吸附力具有某种相同的性质。胶黏剂分子与被粘物表面分子的作用过程有两个过程: 第一阶段是液体胶黏剂分子借助于布朗运动向被粘物表面扩散,使两界面的极性基团或链节相互靠近,在此过程中,升温、施加接触压力和降低胶黏剂粘度等都有利 于布朗运动的加强。第二阶段是吸附力的产生。当胶黏剂与被粘物分子间的距离达到10-5Å时,界面分子之间便产生相互吸引力,使分子间的距离进一步缩短到处于最大稳定状态。胶黏剂的极性太高,有时候会严重妨碍湿润过程的进行而降低粘接力。分子间作用力是提供粘接力的因素,但不是唯一因素。在某些特殊情况下,其他因素也能起主导作用。 2、化学键形成理论: 化学键理论认为胶黏剂与被粘物分子之间除相互作用力外,有时还有化学键产生,例如硫化橡胶与镀铜金属的胶接界面、偶联剂对胶接的作用、异氰酸酯对金属与橡胶的胶接界面等的研究,均证明有化学键的生成。化学键的强度比范德化作用力高得多;化学键形成不仅可以提高粘附强度,还可以克服脱附使胶接接头破坏的弊病。但化学键的形成并不普通,要形成化学键必须满足一定的量子化`件,所以不可能做到使胶黏剂与被粘物之间的接触点都形成化学键。况且,单位粘附界面上化学键数要比分子间作用的数目少得多,因此粘附强度来自分子间的作用力是不可忽视的。 3、弱界层理论:

胶粘剂种类及应用有哪些

胶粘剂种类及应用有哪些? 胶粘剂在我们日常已经是很常见的了,也是我们生活必不可少的一部分。主要体现在将两种不同的物体,或者相同的物体粘接在一起的一门技术,影响粘接的因素有,重量,密度,温度等等。胶粘剂特别适合不同的材质,不同的厚度的物体相连接。现在胶粘剂的技术已经相对成熟,并在高新科学技术领域上,有着不可忽视的影响,主要的胶粘剂种类及应用有哪些? 据不完全统计,迄今为止已有6000多种胶粘剂产品问世,由于其品种繁多,组分各异, 热熔胶粘剂:根据原料不同,可分为EVA热熔胶、聚酰胺热熔胶、聚酯热熔胶、聚烯烃热熔胶等。聚烯烃系列胶粘剂主要原料是乙烯系列、SBS、SIS共聚体。 环氧树脂胶粘剂:可对金属与大多数非金属材料之间进行粘接,广泛用于建筑、汽车、电子、电器及日常家庭用品方面 密封胶粘剂:主要用于门、窗及装配式房屋预制件的连接处。过去用桐油与石灰拌制后作为密封剂,现在规定两层以上楼房必须用合成胶粘剂。高档密封胶粘剂为有机硅及聚氨酯胶粘剂,中档的为氯丁橡胶类胶粘剂、聚丙烯酸等。 电子用胶粘剂:消耗量较少,目前每年不到1万吨,大部分用于集成电路及电子产品,现主要用环氧树脂、不饱和聚酯树脂、有机硅胶粘剂。

一、在汽车工业上的应用 在汽车工业应用橡胶与金属胶粘剂是为了工艺简便、性能可靠,经济高效。它可用于金属,塑料、织物、玻璃、橡胶等材料自身或相互之间的粘涂,表面的结构连接,固定和密封等。目前,在汽车工业上的结构用胶部位有:车体与车项加固板,双层壳体顶板,车盖内外板、盘式制动器摩擦衬块,玻璃钢车身壁板,散热器水箱。车篷边缘突起,塑料地板和各部分镙纹锁因等。 二、在建筑工业上的应用 在建筑工业上胶粘剂主要用于结构和装饰,制造各种建筑构件,例如软木胶合板、层压木板,层压纸张板等。目前,在建筑工程上,粘接装镙的用胶有:整体衬板,墙面与木框架的粘接。带衬板的地板及天花板与木行条的粘接。各种表面受力在层板、胶合木顶木行架的装配等。 三、在电子、电气工业上的应用 胶粘剂在电子、电气工业上的应用有多种多样,从微电路定位到大电机线圈的粘接。对电气用胶粘剂除要求机械紧固外,还有导电、绝缘、减振、密封和保护基材等特殊性能的要求。 几乎在所有电气设备上,都能找到胶粘剂的应用,例如:雷达天线复合材料的粘接,还有导弹前锥体环的粘接。其典型的应用:舰船防空系统中跟踪照射雷达用的天线反射器,用于外部介雷窗与基体粘接的雷达系统。用导热膜粘接导弹计算机各种电子元件,空中交通指挥雷达中层压件粘接于金属构件上。

单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理剖析

单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理 1.湿固化机理: 湿固化型聚氨酯胶粘剂中含有活泼的NCO基团,当暴露于空气中时能与空气中的微量水分子发生反应;粘接时,它能与基材表面吸附的水以及表面存在羟基大呢感活性氢基团发生化学反应,生成脲键结构。因此湿固化型聚氨酯胶粘剂固化后的胶层组成是聚氨酯胶粘剂—聚脲结构。 2.软木用聚氨酯胶: 将以NCO为端基的聚氨酯胶粘剂应用于软木碎屑的粘接,由林产化工厂于软木碎屑中加入胶粘剂,混合均匀,加热压制成型,制成软木板材、片材等制品,用作保温、隔音等材料,其特点是耐水、防腐蚀。该胶粘剂是聚氨酯湿固化胶粘剂和密封剂的基础粘料,若对配方稍加调整,亦即加入一定比例的三官团的聚氧化丙烯三醇(如N-330),制成的NCO端基的预聚体胶粘剂即可作为下列材料的粘料(基料): (1)聚氨酯浇注型橡胶的基料; (2)建筑用聚氨酯防水材料的粘料; (3)田径运动场地用聚氨酯橡胶跑道(塑胶跑道)胶面层的粘料; (4)聚氨酯密封胶粘剂的粘料。 该胶粘剂还可用于聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫等的粘接,使用方便,无公害,受到用户欢迎。 3.配方 3.1配方1: 聚氧化丙烯多元醇(M=3000) 51份 MDI 26份 TDI(80/20) 8.7份 1,4-丁二醇 4.1份 将上述四组分原料混合,在80℃反应3h后,降温,用10份二甲苯稀释,制得NCO含量约7.3%的预聚体。该预聚体可作为弹性基材的胶粘剂。具有耐水、柔韧性好、强度高等优点。胶膜的拉伸强度可达43.1MPa,伸长率360%,在80℃热水中浸泡7天后仍能保持较好的强度。 3.2配方2: 聚氧化丙烯三醇(M=6000) 400份 聚氧化丙烯二醇(4/=2000) 1000份 MDI 315份 氢化萜烯酚醛树脂 180份 按以上配方原料制成预聚体,再加人气相法二氧化硅、滑石粉等填料以及增塑剂、叔胺和有机锡类催化剂,制成含填料的预聚体。 按HDI缩二脲1610份、r-巯丙基三甲氧基硅烷40份、二甲基硅烷427份、二甲基哌嗪1.3份制成硅烷化合物。 单组分聚氨酯胶粘剂按预聚体:硅烷化合物:萜烯增粘剂=271:6:70(质量份数)混合配制。用于玻璃-帆布、铝-铝、冷轧钢-冷轧钢的粘接。

胶水种类大全

胶水种类大全 在生活中总是能够经常用到各种各样的胶水,在工业上也是一样,它具有很重要的价值。常用胶水种类有瞬间胶、环氧树脂粘结类、厌氧胶水、UV胶水(紫外线光固化类)、热熔胶、压敏胶、乳胶类等。 胶水标准:本标准由中华人民共和国化学工业部提出;代号GB/T13553一92。 胶水是连接两种材料的中间体,多以水剂出现,属精细化工类,种类繁多,主要以粘料、物理形态、硬化方法和被粘物材质的分类方法。 按胶粘剂被粘物分类: 多类材料代号为A;木材代号为B;纸代号为C;天然纤维代号为D;合成纤维代号为E;聚烯烃纤维(不含E类)代号为F;金属及合金代号为G;难粘金属(金、银、铜等)代号为H;金属纤维代号为I无机纤维代号为J;透明无机材料(玻璃、宝石等)代号为K; 不透明无机材料代号为L;天然橡胶代号为M;合成橡胶代号为N;难粘橡胶(硅橡胶、氟橡胶、丁基橡胶)代号为O,硬质塑料代号为P,塑料薄膜代号为Q;皮革、合成革代号为R,泡沫塑料代号为S; 难粘塑料及薄膜(氟塑料、聚乙烯、聚丙烯等)代号为T;生物体组织骨骼及齿质材料代号为U;其他代号为V。 按胶粘剂主要粘料属性分类: 1动物胶,2植物胶;3无机物及矿物,4合成弹性体;5合成热塑性材料,6合成热固性材料,7热固性、热塑性材料与弹性体复合. 按胶粘剂物理形态分类: 1无溶剂液体代号为1;2有机溶剂液体代号为2;3水基液体代号为3,4膏状、糊状代号为4,5粉状、粒状、块状代号为5;6片状、膜状、网状、带状代号为6;7丝状、条状、棒状代号为7。 按胶粘剂硬化方法分类: 常用胶水种类低温硬化代号为a;常温硬化代号为b;加温硬化代号为c;适合多种温度区域硬化代号为d;与水反应固化代号为e;厌氧固化代号为f;辐射(光、电子束、放射线)固化代号为g;热熔冷硬化代号为h;压敏粘接代号为i;混凝或凝聚代号为j,其他代号为k。

聚氨酯黏合剂原理及其应用

过去的一节课,我们讲粘合剂,着重讲了粘合工艺和原理、代表性粘合剂,侯兴旺刘红良等同学也给出了对导电粘合剂的浅显理解。但是我没有讲应用的问题,请同学们逆向思考:粘合剂的使用是为了粘合两种材料,假设在使用一段时间后粘合剂松开了,或者你想重新加工粘合两种材料,这样就需要除去或者洗脱掉原有的粘合剂,请至少列举一种粘合剂的应用以及其对应的后处理方法、并指出原理是什么。

一、聚氨酯黏合剂的应用 1、汽车用聚氨酯胶粘剂新型汽车结构中引入大量的轻质金属、复合材料和塑料,造成汽车用胶粘剂和密封胶持续增长。在汽车上应用最为广泛的聚氨酯胶粘剂主要有装配挡风玻璃用单组分程固化聚氨酯密封胶、粘接玻璃约维增强塑料和片状模塑复合村料的结构胶粘剂、内装件用双组分聚氨酯胶粘剂及水性聚氯酯胶等。此外,茎车内饰件也是胶粘剂用量增长的一个领域。汽车上应用广泛的水性聚氨酯胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂。大多数水性聚氨酯是线性热塑性聚氨酯,由于其涂膜没有交联,分子质量较低,因而耐水性、耐溶剂性、胶膜强度等性能还较差,必须对其进行改性,以提高其性能。聚酯和丙烯酸的杂和分散体与脲二酮和异氰脱脲酸酯配合制备的汽车修补清漆,不需要高速搅拌设备,容易混合在一起且具有良好的粘附性能。 2、木材用聚氨酯胶粘剂随着世界性森林资源急剧减少和我国天然林资源保护工程的实施,小木材拼大板就要求胶粘剂粘接强度和耐久耐候等性能优于木材本身。胶粘剂用量的多少,已成为衡量木材工业技术发展水平的标志。过去人们用的木村胶粘剂多为以甲醛为主要原料的脖醛树脂,酚醛树脂和三聚氰氨甲醛树脂,但由于游离的甲醛存在,产品使用期间会逐淋向周围散发甲醛气体,造成环境污染。木村加工行业已开始将目光投向新型的环保胶粘剂聚氯酯胶,以期减少对环境的行染。木工行业使用的单组分湿气固化聚氨酯胶粘剂是液态的,在室温下使用。通常其粘接强度高、柔韧性和耐水性好,并能和许多非木基材(如纺织纤维、金属、塑料、橡胶筑)粘接。单组分聚氨酯胶粘剂在测试中所表现出的干、返强度均要好于酚醛胶粘剂。粘接前,在粘接基材表面涂布羟甲基间苯二酚(HMR)偶合剂可以提高粘接强度。HMR可以加强所有热固型木村胶粘剂的粘接强度,当木村表面预涂HMR偶合剂时,单组分聚氨酯胶粘剂的强度和耐久性可以满足大部分严格的测试要求。 3、鞋用聚氨酯胶粘剂我国是一个制鞋大国,鞋用胶粘剂的发展经历三代后,随着全球性环保意识的提高,以及石油危机的加剧,促使第四代环保无溶剂型和水基型载用粘胶剂的出现。近年来,水性聚氨酯的制备工艺己日趋成熟。对于一些低极性鞋材如SBS等材质的粘接, 聚氨酯胶粘剂的剥高强度达不到要求。通过添加增粘树脂等进行改性,可开发出具有结晶度高、结晶速度快、内聚强度大和剥离强度较理想的聚氨酯鞋用胶粘剂。 4包装用聚氨酯胶粘剂软包装又称软罐头,以其轻质方便、保鲜期长、卫生、易贮存运输、易拆开、垃圾量少及货架效应良好等独特的综合性能,现己超过硬包装如塑料、玻璃瓶和罐等。聚氨酯胶粘剂由于其优异的性能,可将不同性质的薄膜材料粘接在一起得到耐寒、耐泊、耐药品、透明、耐磨等各种性能的软包装用复合薄膜。目前在国内外市场中, 聚氨酯胶粘剂已经成为软包装用复合薄膜加工的主要胶粘剂。在国内胶粘剂市场中,包装用复合薄膜制造业中, 聚氨酯胶粘剂用量仅次于制鞋业而居第二位。用于包装的聚氨酯胶粘剂品种繁多,如水基聚氨酯胶粘剂、热熔型聚氨酯胶粘剂、溶剂型聚氨酯胶粘剂以及无溶剂型聚氨酯胶粘剂等。其中常用的聚氨酯热熔胶又可分为热塑性聚氨酯弹性体热熔胶与反应型热熔胶两类。热塑性热熔胶的主要缺点是粘度较高,故对涂布表观质量的影响较大。反应型聚氨酯热熔胶粘剂是在传统热熔胶基础上发展起来的一类新型胶粘剂,它不仅有传统热熔胶初粘性好和后固化性能优的特点,又具有聚氮酯的组成结构多变和性能调节范围大的优点,对多种基材具有优良的粘接性能。另外,在包装用水

混凝实验及影响混凝效果的五种因素教学文案

混凝实验及影响混凝效果的五种因素 发布时间:2010-02-09 点击:121 安徽赛科科技环保有限公司水处理药剂部门在做混凝实验中流程分析目的、原理、方法记录分析和总结出影响混凝效果的五种因素。 目的:观察混凝现象,加深对混凝机理的理解,了解混凝效果的影响因素;掌握混凝烧杯搅拌实验的方法和一般步骤;通过烧杯实验,学会确定一般水体最佳混凝条件的基本方法,包括投药量,pH和速度梯度。 原理:混凝是通过向水中投加药剂使胶体物质脱稳并聚集成较大的颗粒,以使其在后续的沉淀过程中分离或在过滤过程中能被截除。混凝是给水处理中的一个重要工艺过程。天然水中由于含有各种悬浮物、胶体和溶解物等杂质,呈现出浊度、色度、臭和味等水质特征。其中胶体物质是形成水中浊度的主要因素。由于胶体物质本身的布朗运动特性以及所具有的电荷特性(ξ电位)在水中可以长期保持分散悬浮状态,即具有稳定性,很难靠重力自然沉降而去除。通过向水中投加混凝剂可使胶体的稳定状态破坏,脱稳之后的胶体颗粒则可借助一定的水力条件通过碰撞而彼此聚集絮凝,形成足以靠重力沉淀的较大的絮体,从而易于从水中分离,所以,混凝是去除水中浊度的主要方法。在给水处理工艺中,向原水投加混凝剂,以破坏水中胶体颗粒的稳定状态,使颗粒易于相互接触而吸附的过程称为凝聚。其对应的工艺过程及设备在工程上称为混合(设备);在一定水力条件下,通过胶粒间以及和其他微粒间的相互碰撞和聚集,从而形成易于从水中分离的物质,称为絮凝。其对应的工艺设备及过程在工程上称为絮凝(设备)。这两个阶段共同构成了水的混凝过程。 混凝机理:水的混凝现象及过程比较复杂,混凝的机理随着所采用的混凝剂品种、水质条件、投加量、胶体颗粒的性质以及介质环境等因素的不同,一般可分为以下几种。 1.电性中和: 电性中和又分为压缩双电层和吸附电中和两种。通过投加电解质压缩扩散层以导致胶粒

胶粘剂的种类及应用

胶粘剂的种类及应用 胶粘剂在我们生活比较常见,在生活中有着不可忽视的影响,胶粘剂有哪些种类呢?下面就一起来看看吧 聚丙烯酸树脂: 主要用于生产压敏胶粘剂,也用于纺织和建筑领域。近年来,国内企业从国外引进数条压敏胶粘制品生产流水线,推动了国内聚丙烯酸树脂生产技术的发展。 聚氨酯胶粘剂: 能粘接多种材料,粘接后在低温或超低温时仍能保持材料理化性质,主要应用于制鞋、包装、汽车、磁性记录材料等领域。近几年,国内聚氨酯胶粘剂年产量以平均30%的速度增长。国内现约有170家工厂在生产100多种不同规格的此类胶粘剂。 热熔胶粘剂: 根据原料不同,可分为EVA热熔胶、聚酰胺热熔胶、聚酯热熔胶、聚烯烃热熔胶等。目前国内主要生产和使用的是EVA热熔胶。聚烯烃系列胶粘剂主要原料是乙烯系列、SBS、SIS共聚体。 环氧树脂胶粘剂: 可对金属与大多数非金属材料之间进行粘接,广泛用于建筑、汽车、电子、电器及日常家庭用品方面。国内生产环氧树脂胶粘剂工厂有100多家,分布较分散,年产量约为1万吨。 有机硅胶粘剂:

是一种密封胶粘剂,具有耐寒、耐热、耐老化、防水、防潮、伸缩疲劳强度高、永久变形小、无毒等特点。近年来,此类胶粘剂在国内发展迅速,但目前我国有机硅胶粘剂的原料部分依靠进口。 合成胶粘剂: 主要用于木材加工、建筑、装饰、汽车、制鞋、包装、纺织、电子、印刷装订等领域。目前,我国每年进口合成胶粘剂近20万吨,品种包括热熔胶粘剂、有机硅密封胶粘剂、聚丙烯酸胶粘剂、聚氨酯胶粘剂、汽车用聚氯乙烯可塑胶粘剂等。同时,每年出口合成胶粘剂约2万吨,主要是聚醋酸乙烯、聚乙烯酸缩甲醛及压敏胶粘剂。 木材加工用胶粘剂: 用于中密度纤维板、石膏板、胶合板和刨花板等。 建筑用胶粘剂: 主要用于建筑工程装饰、密封或结构之间的粘接。随着建筑行业发展,高层建筑、室内装饰的发展需要,建筑用胶粘剂用量急剧增加。我国建筑用胶粘剂消费量约60万吨以上。但专家认为,我国此类胶粘剂的产品结构需调整。在国内,建筑装饰用胶粘剂如聚醋酸乙烯、聚丙烯酸、VAE乳液等基本上可满足需要,但建筑用密封胶粘剂、结构胶粘剂还需部分从国外进口。 密封胶粘剂: 主要用于门、窗及装配式房屋预制件的连接处。过去用桐油与石灰拌制后作为密封剂,现在规定两层以上楼房必须用合成胶粘剂。高档密封胶粘剂为有机硅及聚氨酯胶粘剂,中档的为氯丁橡胶类胶粘

常见胶粘剂及其作用原理

胶粘剂 胶接(粘合、粘接、胶结、胶粘)是指同质或异质物体表面用胶粘剂连接在一起的技术,具有应力分布连续,重量轻,或密封,多数工艺温度低等特点。胶接特别适用于不同材质、不同厚度、超薄规格和复杂构件的连接。胶接近代发展最快,应用行业极广,并对高新科学技术进步和人民日常生活改善有重大影响。因此,研究、开发和生产各类胶粘剂十分重要。 胶粘剂的分类 胶粘剂的分类方法很多,按应用方法可分为热固型、热熔型、室温固化型、压敏型等;按应用对象分为结构型、非构型或特种胶;接形态可分为水溶型、水乳型、溶剂型以及各种固态型等。合成化学工作者常喜欢将胶粘剂按粘料的化学成分来分类 热塑性纤维素酯、烯类聚合物(聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、过氯乙烯、聚异丁烯等)、聚酯、聚醚、聚酰胺、聚丙烯酸酯、a-氰基丙烯酸酯、聚乙烯醇缩醛、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等类 热固性环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰-甲醛树脂、有机硅树脂、呋喃树脂、不饱和聚酯、丙烯酸树脂、聚酰亚胺、聚苯并咪唑、酚醛-聚乙烯醇缩醛、酚醛-聚酰胺、酚醛-环氧树脂、环氧-聚酰胺等类 合成橡胶型氯丁橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、丁钠橡胶、异戊橡胶、聚硫橡胶、聚氨酯橡胶、氯磺化聚乙烯弹性体、硅橡胶等类 橡胶树脂剂酚醛-丁腈胶、酚醛-氯丁胶、酚醛-聚氨酯胶、环氧-丁腈胶、环氧-聚硫胶等类 胶粘理论 聚合物之间,聚合物与非金属或金属之间,金属与金属和金属与非金属之间的胶接等都存在聚合物基料与不同材料之间界面胶接问题。粘接是不同材料界面间接触后相互作用的结果。

因此,界面层的作用是胶粘科学中研究的基本问题。诸如被粘物与粘料的界面张力、表面自由能、官能基团性质、界面间反应等都影响胶接。胶接是综合性强,影响因素复杂的一类技术,而现有的胶接理论都是从某一方面出发来阐述其原理,所以至今全面唯一的理论是没有的。 吸附理论 人们把固体对胶粘剂的吸附看成是胶接主要原因的理论,称为胶接的吸附理论。理论认为: 粘接力的主要来源是粘接体系的分子作用力,即范德化引力和氢键力。胶粘与被粘物表面的粘接力与吸附力具有某种相同的性质。胶粘剂分子与被粘物表面分子的作用过程有两个过程: 第一阶段是液体胶粘剂分子借助于布朗运动向被粘物表面扩散,使两界面的极性基团或链节相互靠近,在此过程中,升温、施加接触压力和降低胶粘剂粘度等都有利于布朗运动的加强。第二阶段是吸附力的产生。当胶粘剂与被粘物分子间的距离达到10-5Å时,界面分子之间便产生相互吸引力,使分子间的距离进一步缩短到处于最大稳定状态。 根据计算,由于范德华力的作用,当两个理想的平面相距为10Å时,它们之间的引力强度可达10-1000MPa;当距离为3-4Å时,可达100-1000MPa。这个数值远远超过现代最好的结构胶粘剂所能达到的强度。因此,有人认为只要当两个物体接触很好时,即胶粘剂对粘接界面充分润湿,达到理想状态的情况下,仅色散力的作用,就足以产生很高的胶接强度。可是实际胶接强度与理论计算相差很大,这是因为固体的力学强度是一种力学性质,而不是分子性质,其大小取决于材料的每一个局部性质,而不等于分子作用力的总和。计算值是假定两个理想平面紧密接触,并保证界面层上各对分子间的作用同时遭到破坏时,也就不可能有保证各对分子之间的作用力同时发生。 胶粘剂的极性太高,有时候会严重妨碍湿润过程的进行而降低粘接力。分子间作用力是提供粘接力的因素,但不是唯一因素。在某些特殊情况下,其他因素也能起主导作用。 化学键形成理论

胶粘剂粘接原理

粘接原理 1、机械理论认为,胶粘剂必须渗入被粘物表面的空隙内,并排除其界面上吸附的空气,才能产生粘接作用。在粘接如泡沫塑料的多孔被粘物时,机械嵌定是重要因素。胶粘剂粘接经表面打磨的致密材料效果要比表面光滑的致密材料好,这是因为 (1)机械镶嵌; (2)形成清洁表面; (3)生成反应性表面; (4)表面积增加。由于打磨确使表面变得比较粗糙,可以认为表面层物理和化学性质发生了改变,从而提高了粘接强度。 2、吸附理论认为,粘接是由两材料间分子接触和界面力产生所引起的。粘接力的主要来源是分子间作用力包括氢键力和范德华力。胶粘剂与被粘物连续接触的过程叫润湿,要使胶粘剂润湿固体表面,胶粘剂的表面张力应小于固体的临界表面张力,胶粘剂浸入固体表面的凹陷与空隙就形成良好润湿(γ SV=γ SL+γ LVcosθ。γ SV,γ SL,γ LV各代表了固气接触,固液接触和液气接触。θ为0o表示完全浸润)。如果胶粘剂在表面的凹处被架空,便减少了胶粘剂与被粘物的实际接触面积,从而降低了接头的粘接强度。 许多合成胶粘剂都容易润湿金属被粘物,而多数固体被粘物的表面张力都小于胶粘剂的表面张力。实际上获得良好润湿的条件是胶粘剂比被粘物的表面张力低(即γ氟塑料很难粘接。

通过润湿使胶粘剂与被粘物紧密接触,主要是靠分子间作用力产生永久的粘接。在粘附力和内聚力中所包含的化学键有四种类型: 1)离子键 2)共价键 3)金属键 4)xx力 3、扩散理论认为,粘接是通过胶粘剂与被粘物界面上分子扩散产生的。当胶粘剂和被粘物都是具有能够运动的长链大分子聚合物时,扩散理论基本是适用的。热塑性塑料的溶剂粘接和热焊接可以认为是分子扩散的结果。 4、静电理论由于在胶粘剂与被粘物界面上形成双电层而产生了静电引力,即相互分离的阻力。当胶粘剂从被粘物上剥离时有明显的电荷存在,则是对该理论有力的证实。 5、弱边界层理论认为,当粘接破坏被认为是界面破坏时,实际上往往是内聚破坏或弱边界层破坏。弱边界层来自胶粘剂、被粘物、环境,或三者之间任意组合。如果杂质集中在粘接界面附近,并与被粘物结合不牢,在胶粘剂和被粘物内部都可出现弱边界层。 当发生破坏时,尽管多数发生在胶粘剂和被粘物界面,但实际上是弱边界层的破坏。,这就SV要大)是环氧树脂胶粘剂对金属粘接极好的原因,而对于未经处理的聚合物,如聚乙烯、聚丙烯和聚乙烯与金属氧化物的粘接便是弱边界层效应的实例,聚乙烯含有强度低的含氧杂质或低分子物,使其界面存在弱边界层所承受的破坏应力很少。如果采用表面处理方法除去低分子物或含氧杂质,则粘接强度获得很大的提高,事实业已证明,界面上确存在弱边界层,,致使粘接强度降低。 粘接原理 目前已提出的粘接理论主要有:

建筑结构胶种类和使用

建筑结构胶综述 1.胶粘剂的概述 概述:胶粘剂又称粘合剂、粘结剂,是一种具有优良粘合性能的物质。它能在两种物体表面之间形成薄膜,使之粘结在一起,其形态通常为液态和膏状。胶粘剂的应用领域非常广泛,涉及建筑、包装、航天、航空、电子、汽车、机械设备、医疗卫生、轻纺等国民经济的各个领域。 发展历史 早在数千年之前人类就已经开始使用粘土和淀粉以及松香当作胶粘剂来使用。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2000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,足见中国胶结技术之高超。到上世纪初,合成酚醛树脂的发明,开创了胶粘剂的现代发展史。目前,与合成高分子材料的产量比较,胶黏剂只占第五位,但年增长速度则居第一。目前,胶黏剂的应用已渗入到国民经济中的各个部门,成为工业生产中不可缺少的技术,在高技术领域中的应用也十分广泛。 汽车结构件粘接

粘结剂在航天领域的使用,由原来的非结构件到结构件再到受力件甚至整个机体运用的越来越广泛。 2. 胶粘剂的组成和分类 胶粘剂的组成

胶粘剂一般多为有机合成材料,通常是由粘结料、固化剂、增塑剂、稀释剂及填充剂和改性材料等原料经配制而成。 粘结料:粘结料也称粘结物质,是胶粘剂中的主要成分,它对胶粘剂的性能,如胶结强度、耐热性、韧性、耐介质性等起决定作用。 固化剂:固化剂是促使粘结料进行化学反应,加快胶粘剂固化产生胶结强度的一种物质。 增塑剂:增塑剂也称增韧剂,它主要是可以改善胶粘剂的韧性,提高胶结接头的抗剥离、抗冲击能力以及耐寒性等。 稀释剂:稀释剂也称溶剂,主要对胶粘剂起稀释分散、降低粘度的作用,使其便于施工,并能增加胶粘剂与被胶粘材料的浸润能力,以及延长胶粘剂的使用寿命。 填充剂:填充剂也称填料,一般在胶粘剂中不与其他组分发生化学反应。其作用是增加胶粘剂的稠度,降低膨胀系数,减少收缩性,提高胶结层的抗冲击韧性和机械强度。 改性剂:改性剂一般为了改善胶粘剂某一方面的性能。 按强度特性分类

混凝沉淀原理

混凝沉淀原理:在混凝剂的作用下,使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚成絮凝体,然后予以分离除去的水处理法。 混凝法的基本原理是在废水中投入混凝剂,因混凝剂为电解质,在废水里形成胶团,与废水中的胶体物质发生电中和,形成绒粒沉降。混凝沉淀不但可以去除废水中的粒径为10-3~10-6 mm的细小悬浮颗粒,而且还能够去除色度、油分、微生物、氮和磷等富营养物质、重金属以及有机物等。 废水在未加混凝剂之前,水中的胶体和细小悬浮颗粒的本身质量很轻,受水的分子热运动的碰撞而作无规则的布朗运动。颗粒都带有同性电荷,它们之间的静电斥力阻止微粒间彼此接近而聚合成较大的颗粒;其次,带电荷的胶粒和反离子都能与周围的水分子发生水化作用,形成一层水化壳,有阻碍各胶体的聚合。一种胶体的胶粒带电越多,其电位就越大;扩散层中反离子越多,水化作用也越大,水化层也越厚,因此扩散层也越厚,稳定性越强。 废水中投入混凝剂后,胶体因电位降低或消除,破坏了颗粒的稳定状态(称脱稳)。脱稳的颗粒相互聚集为较大颗粒的过程称为凝聚。未经脱稳的胶体也可形成大得颗粒,这种现象称为絮凝。不同的化学药剂能使胶体以不同的方式脱稳、凝聚或絮凝。按机理,混凝可分为压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥、沉淀物网铺四种。 在废水的混凝沉淀处理过程中,影响混凝效果的因素比较多。其中有水样的影响:对不同水样,由子废水中的成分不同,同一种混凝剂的处理效果可能会相差很大。还有水温的影响,其影响主要表现在:

a影响药剂在水中碱度起化学反应的速度,对金属盐类混凝影响很大,因其水解是吸热反应;b影响矾花地形成和质量。水温较低时,絮凝体型成缓慢,结构松散,颗粒细小;c水温低时水的粘度大,布朗运动强度减弱,不利于脱稳胶粒相互凝聚,水流剪力也增大,影响絮凝体的成长。该因素主要影响金属盐类的混凝,对高分子混凝剂影响较小。

单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理

单组分聚氨酯胶粘剂配方 和合成机理 Modified by JEEP on December 26th, 2020.

单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理 单组分胶粘剂配方和合成机理 湿固化型胶 1.湿固化机理:湿固化型胶粘剂中含有活泼的NCO基团,当暴露于空气中时能与空气中的微量水分子发生反应;粘接时,它能与基材表面吸附的水以及表面存在羟基大呢感活性氢基团发生化学反应,生成脲键结构。因此湿固化型胶粘剂固化后的胶层组成是胶粘剂—聚脲结构。 2.软木用胶:将以NCO为端基的胶粘剂应用于软木碎屑的粘接,由林产化工厂于软木碎屑中加入胶粘剂,混合均匀,加热压制成型,制成软木板材、片材等制品,用作保温、隔音等材料,其特点是耐水、防腐蚀。该胶粘剂是湿固化胶粘剂和密封剂的基础粘料,若对配方稍加调整,亦即加入一定比例的三官团的聚氧化丙烯三醇(如N-330),制成的NCO端基的预聚体胶粘剂即可作为下列材料的粘料(基料): (1)浇注型橡胶的基料; (2)建筑用防水材料的粘料; (3)田径运动场地用橡胶跑道(塑胶跑道)胶面层的粘料; (4)密封胶粘剂的粘料。 该胶粘剂还可用于泡沫、聚苯乙烯泡沫等的粘接,使用方便,无公害,受到用户欢迎。 3.配方1:聚氧化丙烯多元醇(M=3000) 51份 MDI 26份 TDI(80/20) 份 1,4-丁二醇份

将上述四组分原料混合,在80℃反应3h后,降温,用10份二甲苯稀释,制得NCO含量约%的预聚体。该预聚体可作为弹性基材的胶粘剂。具有耐水、柔韧性好、强度高等优点。胶膜的拉伸强度可达,伸长率360%,在80℃热水中浸泡7天后仍能保持较好的强度。 配方2:聚氧化丙烯三醇(M=6000) 400份 聚氧化丙烯二醇(4/=2000) 1000份 MDI315份 氢化萜烯酚醛树脂 180份 按以上配方原料制成预聚体,再加人气相法二氧化硅、滑石粉等填料以及增塑剂、叔胺和有机锡类催化剂,制成含填料的预聚体。 按HDI缩二脲1610份、r-巯丙基三甲氧基硅烷40份、二甲基硅烷427份、二甲基哌嗪份制成硅烷化合物。 单组分胶粘剂按预聚体:硅烷化合物:萜烯增粘剂=271:6:70(质量份数)混合配制。用于玻璃-帆布、铝-铝、冷轧钢-冷轧钢的粘接。 配方3:高活性聚醚多元醇(M=5500) 2556份 PAPI(平均官能团度2.1) 5108份 苯乙烯568份 丙烯腈568份 高活性聚醚多元醇与PAPI于100℃反应,制得预聚体,于此预聚体中,要3h内慢慢加人苯乙烯和丙烯腈的混合液,并每隔1h添加28份偶氮二异丁腈(ABIN),最后再反应2h,并于120℃减压抽除未反应单体,制得产品粘度为6000Pa·s,外观为浅褐色不透明的粘稠液,NCO含量为%。 称取上述预聚体100份,加入20份炭黑、份惰性填料,制成湿固化接枝型单组分胶粘剂,其剪切强度达 8MPa,而且有触变性。而未接枝的胶粘剂,其剪切强度为5MPa,外观为自由流动的粘稠液。

胶粘剂分类

胶粘剂分类 胶粘剂主要分类 胶粘剂品种繁多,分类方法也较多,常用的有: 1.按化学成分分类:可分为有机胶粘剂和无机胶粘剂。有机胶粘剂又分为合成胶粘剂和天然胶粘剂。合成胶粘剂有树脂型、橡胶型、复合型等;天然胶粘剂有动物、植物、矿物、天然橡胶等胶粘剂。无机胶粘剂按化学组份有磷酸盐、硅酸盐、硫酸盐、硼酸盐等多种。胶 2.按形态分类:可分为液体胶粘剂和固体胶粘剂。有溶液型、乳液型、糊状、胶膜、胶带、粉末、胶粒、胶棒等。 3.按用途分类:可分为结构胶粘剂、非结构胶粘剂和特种胶粘剂(如耐高温、超低温、导电、导热、导磁、密封、水中胶粘等)三大类。 4.按应用方法分类:有室温固化型、热固型、热熔型、压敏型、再湿型等胶粘剂 (三)建筑胶粘剂和木材胶粘剂胶 粘剂可用于建筑、木材、汽车、包装、书刊装订等领域。下面重点介绍一下建筑胶粘剂和木材胶粘剂。 1.建筑胶粘剂胶粘剂在建筑装饰装修过程中主要用于板材粘结,墙面预处理,壁纸粘贴,陶瓷墙地砖、各种地板、地毯铺设粘结等方面。在建筑装饰中使用胶粘剂除了可以体现一定的强度之外,还具有防水性、密封性、弹性、抗冲击性等一系列综合的性能,可以提高建筑装饰质量,增加美观舒适感,改进施工工艺,提高建筑施工效率和质量等。 建筑装饰装修用胶粘剂可以分为水基型胶粘剂、溶剂型胶粘剂及其他胶粘剂。其中水基型胶粘剂包含了聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂(白乳胶)、水溶性聚乙烯醇建筑胶粘剂和其他水基型胶粘剂(108胶、801胶);溶剂型胶粘剂包含了橡胶胶粘剂、聚氨酯胶粘剂(PU胶)和其他溶剂型胶粘剂。 建筑胶粘剂产品种类及其标准

(1)聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂是指以聚乙酸乙烯酯乳液或其改性物质为主体成分的胶粘剂。 (2)水溶性聚乙烯醇建筑胶粘剂是指以聚乙烯醇为主要原料经化学改性制得的水溶性高分子建筑胶粘剂。 (3)橡胶胶粘剂是指以天然橡胶或合成橡胶(如氯丁橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、丁苯橡胶等)为粘料制成的胶粘剂。 (4)聚氨酯胶粘剂是指以聚氨酯树脂或其改性物质为主要原料的胶粘剂。

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