1、胶 粘 剂 基础知识 胶 粘 剂 基础知识 胶 粘 剂 基础知识 胶 粘 剂 基础知识 ITW PP&F China 2012 年 年 年 年03月 月 月 月目 目 目 目 录 录 录 录 1 胶粘剂及其种类 胶粘剂及其种类 胶粘剂及其种类 胶粘剂及其种类 2 常用胶粘剂优缺点 常用胶粘剂优缺点 常用胶粘剂优缺点 常用胶粘剂优缺点 3. 胶粘剂粘接机理 胶粘剂粘接机理 胶粘剂粘接机理 胶粘剂粘接机理 4 常用胶粘剂的化学基础 常用胶粘剂的化学基础 常用胶粘剂的化学基础 常用胶粘剂的化学基础 5 如何选择胶粘剂 如何选择胶粘剂 如何选择胶粘剂 如何选择胶粘剂 6 常用胶粘剂的物理性能和粘接要求
2、 常用胶粘剂的物理性能和粘接要求 常用胶粘剂的物理性能和粘接要求 常用胶粘剂的物理性能和粘接要求 7. MMA类胶粘剂粘接金属的表面处理 类胶粘剂粘接金属的表面处理 类胶粘剂粘接金属的表面处理 类胶粘剂粘接金属的表面处理什么是 什么是 什么是 什么是胶粘剂 胶粘剂 胶粘剂 胶粘剂 ？ 能实现同种或不同种的固体材料表面有效连接在一 起的媒介物质。 1 胶粘剂及其种类 胶粘剂及其种类 胶粘剂及其种类 胶粘剂及其种类 胶粘剂 胶粘剂 胶粘剂 胶粘剂的 的 的 的种类 种类 种类 种类： ： ： ： 化学成分 化学成分 化学成分 化学成分分类 分类 分类 分类 形态分类 形态分类 形态分类 形态分类
3、应用方法 应用方法 应用方法 应用方法分类 分类 分类 分类 用途分类 用途分类 用途分类 用途分类化学成分 化学成分 化学成分 化学成分分类 分类 分类 分类： ： ： ： 胶 胶 胶 胶 粘 粘 粘 粘 剂 剂 剂 剂 无机 无机 无机 无机 磷酸盐 磷酸盐 磷酸盐 磷酸盐 磷酸 磷酸 磷酸 磷酸-氧化铜 氧化铜 氧化铜 氧化铜 硼酸盐 硼酸盐 硼酸盐 硼酸盐 熔接玻璃 熔接玻璃 熔接玻璃 熔接玻璃 硅酸盐 硅酸盐 硅酸盐 硅酸盐 硅酸钠 硅酸钠 硅酸钠 硅酸钠（ （ （ （水玻璃 水玻璃 水玻璃 水玻璃） ） ） ）， ， ， ，硅酸盐水泥 硅酸盐水泥 硅酸盐水泥 硅酸盐水泥 硫酸盐 硫
4、酸盐 硫酸盐 硫酸盐 石膏 石膏 石膏 石膏 陶 陶 陶 陶 瓷 瓷 瓷 瓷 氧化锆 氧化锆 氧化锆 氧化锆， ， ， ，氧化铝 氧化铝 氧化铝 氧化铝 低熔点金属 低熔点金属 低熔点金属 低熔点金属 锡 锡 锡 锡-铅 铅 铅 铅 天然树脂系 天然树脂系 天然树脂系 天然树脂系 松香 松香 松香 松香， ， ， ，木质素 木质素 木质素 木质素， ， ， ，树胶 树胶 树胶 树胶， ， ， ，单宁 单宁 单宁 单宁 蛋白系 蛋白系 蛋白系 蛋白系 大豆蛋白 大豆蛋白 大豆蛋白 大豆蛋白， ， ， ，酪素 酪素 酪素 酪素， ， ， ，骨胶 骨胶 骨胶 骨胶， ， ， ，鱼胶 鱼胶 鱼胶 鱼胶
5、， ， ， ，虫胶 虫胶 虫胶 虫胶 淀粉系 淀粉系 淀粉系 淀粉系 淀粉 淀粉 淀粉 淀粉， ， ， ，糊精 糊精 糊精 糊精 天然系 天然系 天然系 天然系 剂 剂 剂 剂 有机 有机 有机 有机 天然树脂系 天然树脂系 天然树脂系 天然树脂系 松香 松香 松香 松香， ， ， ，木质素 木质素 木质素 木质素， ， ， ，树胶 树胶 树胶 树胶， ， ， ，单宁 单宁 单宁 单宁 天然橡胶系 天然橡胶系 天然橡胶系 天然橡胶系 乳胶 乳胶 乳胶 乳胶， ， ， ，橡胶溶液 橡胶溶液 橡胶溶液 橡胶溶液 沥青系 沥青系 沥青系 沥青系 天然系 天然系 天然系 天然系 合成系 合成系 合成系
6、 合成系 树脂型 树脂型 树脂型 树脂型 热塑性 热塑性 热塑性 热塑性 聚醋酸乙烯 聚醋酸乙烯 聚醋酸乙烯 聚醋酸乙烯， ， ， ，聚乙烯醇 聚乙烯醇 聚乙烯醇 聚乙烯醇， ， ， ，聚乙烯醇缩醛类 聚乙烯醇缩醛类 聚乙烯醇缩醛类 聚乙烯醇缩醛类， ， ， ，聚丙烯 聚丙烯 聚丙烯 聚丙烯 酸类 酸类 酸类 酸类， ， ， ，聚酰胺 聚酰胺 聚酰胺 聚酰胺， ， ， ，聚乙烯类 聚乙烯类 聚乙烯类 聚乙烯类， ， ， ，纤维素类 纤维素类 纤维素类 纤维素类， ， ， ，饱和聚酯 饱和聚酯 饱和聚酯 饱和聚酯， ， ， ， 聚氨酯 聚氨酯 聚氨酯 聚氨酯， ， ， ，聚氯乙烯类等 聚氯乙烯类
7、等 聚氯乙烯类等 聚氯乙烯类等 热固性 热固性 热固性 热固性 脲醛树脂 脲醛树脂 脲醛树脂 脲醛树脂， ， ， ，蜜胺树脂 蜜胺树脂 蜜胺树脂 蜜胺树脂， ， ， ，酚醛树脂 酚醛树脂 酚醛树脂 酚醛树脂， ， ， ，间苯二酚甲醛树 间苯二酚甲醛树 间苯二酚甲醛树 间苯二酚甲醛树 脂 脂 脂 脂， ， ， ，环氧树脂 环氧树脂 环氧树脂 环氧树脂， ， ， ，不饱和聚酯 不饱和聚酯 不饱和聚酯 不饱和聚酯， ， ， ，聚异氰酸酯 聚异氰酸酯 聚异氰酸酯 聚异氰酸酯， ， ， ，聚酰亚 聚酰亚 聚酰亚 聚酰亚 胺 胺 胺 胺， ， ， ，聚苯并咪唑 聚苯并咪唑 聚苯并咪唑 聚苯并咪唑 橡胶型
8、橡胶型 橡胶型 橡胶型 氯丁橡胶 氯丁橡胶 氯丁橡胶 氯丁橡胶， ， ， ，丁腈橡胶 丁腈橡胶 丁腈橡胶 丁腈橡胶， ， ， ，丁苯橡胶 丁苯橡胶 丁苯橡胶 丁苯橡胶， ， ， ，丁基橡胶 丁基橡胶 丁基橡胶 丁基橡胶， ， ， ，聚硫橡胶 聚硫橡胶 聚硫橡胶 聚硫橡胶， ， ， ，羟 羟 羟 羟 基橡胶 基橡胶 基橡胶 基橡胶， ， ， ，有机硅橡胶 有机硅橡胶 有机硅橡胶 有机硅橡胶， ， ， ，热塑性橡胶 热塑性橡胶 热塑性橡胶 热塑性橡胶 复合型 复合型 复合型 复合型 酚醛 酚醛 酚醛 酚醛， ， ， ，聚乙烯醇缩醛 聚乙烯醇缩醛 聚乙烯醇缩醛 聚乙烯醇缩醛， ， ， ，酚醛 酚醛
9、酚醛 酚醛-氯丁橡胶 氯丁橡胶 氯丁橡胶 氯丁橡胶， ， ， ，酚醛丁腈橡胶 酚醛丁腈橡胶 酚醛丁腈橡胶 酚醛丁腈橡胶， ， ， ，环 环 环 环 氧 氧 氧 氧-丁腈橡胶 丁腈橡胶 丁腈橡胶 丁腈橡胶， ， ， ，环氧 环氧 环氧 环氧-聚酰胺 聚酰胺 聚酰胺 聚酰胺， ， ， ，环氧 环氧 环氧 环氧-酚醛 酚醛 酚醛 酚醛， ， ， ，环氧 环氧 环氧 环氧-聚氨酯 聚氨酯 聚氨酯 聚氨酯 ITW 胶粘剂 胶粘剂 胶粘剂 胶粘剂 产品 产品 产品 产品形态分类 形态分类 形态分类 形态分类： ： ： ： 溶 溶 溶 溶 液 液 液 液 硝酸纤维素 硝酸纤维素 硝酸纤维素 硝酸纤维素， ，
10、 ， ，醋酸纤维素 醋酸纤维素 醋酸纤维素 醋酸纤维素， ， ， ，聚醋酸乙烯 聚醋酸乙烯 聚醋酸乙烯 聚醋酸乙烯， ， ， ，氯 氯 氯 氯 丁橡胶 丁橡胶 丁橡胶 丁橡胶， ， ， ，丁腈橡胶 丁腈橡胶 丁腈橡胶 丁腈橡胶 无 无 无 无 溶 溶 溶 溶 剂 剂 剂 剂 型 型 型 型 环氧树脂 环氧树脂 环氧树脂 环氧树脂， ， ， ，丙烯酸酯 丙烯酸酯 丙烯酸酯 丙烯酸酯， ， ， ，聚氰基丙烯酸酯 聚氰基丙烯酸酯 聚氰基丙烯酸酯 聚氰基丙烯酸酯 水 水 水 水 溶 溶 溶 溶 液 液 液 液 聚乙烯醇 聚乙烯醇 聚乙烯醇 聚乙烯醇， ， ， ，纤维素 纤维素 纤维素 纤维素， ， ，
11、 ，脲醛树脂 脲醛树脂 脲醛树脂 脲醛树脂， ， ， ，酚醛树脂 酚醛树脂 酚醛树脂 酚醛树脂， ， ， ， 硅酸钠 硅酸钠 硅酸钠 硅酸钠 乳液 乳液 乳液 乳液（ （ （ （胶乳 胶乳 胶乳 胶乳） ） ） ） 聚醋酸乙烯 聚醋酸乙烯 聚醋酸乙烯 聚醋酸乙烯， ， ， ，聚丙烯酸酯 聚丙烯酸酯 聚丙烯酸酯 聚丙烯酸酯， ， ， ，天然乳胶 天然乳胶 天然乳胶 天然乳胶， ， ， ，氯丁 氯丁 氯丁 氯丁 乳胶 乳胶 乳胶 乳胶， ， ， ，丁腈乳胶 丁腈乳胶 丁腈乳胶 丁腈乳胶 胶 胶 胶 胶 粘 粘 粘 粘 剂 剂 剂 剂 无 无 无 无 溶 溶 溶 溶 剂 剂 剂 剂 型 型 型 型
12、环氧树脂 环氧树脂 环氧树脂 环氧树脂， ， ， ，丙烯酸酯 丙烯酸酯 丙烯酸酯 丙烯酸酯， ， ， ，聚氰基丙烯酸酯 聚氰基丙烯酸酯 聚氰基丙烯酸酯 聚氰基丙烯酸酯 固 固 固 固 态 态 态 态 型 型 型 型 带 带 带 带 状 状 状 状 膏状与腻子 膏状与腻子 膏状与腻子 膏状与腻子 粘附状 粘附状 粘附状 粘附状 热封状 热封状 热封状 热封状 片 片 片 片、 、 、 、块状 块状 块状 块状 鱼胶 鱼胶 鱼胶 鱼胶， ， ， ，松香 松香 松香 松香， ， ， ，热熔胶 热熔胶 热熔胶 热熔胶， ， ， ，虫胶 虫胶 虫胶 虫胶 细 细 细 细 绳 绳 绳 绳 状 状 状 状
13、环氧胶棒 环氧胶棒 环氧胶棒 环氧胶棒， ， ， ，热熔胶 热熔胶 热熔胶 热熔胶 粉 粉 粉 粉 状 状 状 状 淀粉 淀粉 淀粉 淀粉， ， ， ，酪素 酪素 酪素 酪素， ， ， ，聚乙烯醇 聚乙烯醇 聚乙烯醇 聚乙烯醇， ， ， ，氧化铜 氧化铜 氧化铜 氧化铜 胶 胶 胶 胶 膜 膜 膜 膜 酚醛 酚醛 酚醛 酚醛-聚乙烯醇缩醛 聚乙烯醇缩醛 聚乙烯醇缩醛 聚乙烯醇缩醛， ， ， ，酚醛 酚醛 酚醛 酚醛-丁腈 丁腈 丁腈 丁腈， ， ， ，环 环 环 环 氧 氧 氧 氧-丁腈 丁腈 丁腈 丁腈， ， ， ，环氧 环氧 环氧 环氧-聚酰胺 聚酰胺 聚酰胺 聚酰胺应用方法分类 应用方法
14、分类 应用方法分类 应用方法分类： ： ： ： 热 热 热 热 熔 熔 熔 熔 型 型 型 型 乙烯 乙烯 乙烯 乙烯-醋酸乙烯共聚树脂 醋酸乙烯共聚树脂 醋酸乙烯共聚树脂 醋酸乙烯共聚树脂， ， ， ，聚酰胺 聚酰胺 聚酰胺 聚酰胺， ， ， ，聚酯 聚酯 聚酯 聚酯， ， ， ， 室温固化型 室温固化型 室温固化型 室温固化型 热 热 热 热 固 固 固 固 型 型 型 型 酚醛树脂 酚醛树脂 酚醛树脂 酚醛树脂， ， ， ，环氧树脂 环氧树脂 环氧树脂 环氧树脂， ， ， ，聚氨酯 聚氨酯 聚氨酯 聚氨酯， ， ， ，聚酰亚胺 聚酰亚胺 聚酰亚胺 聚酰亚胺 潮气固化型 潮气固化型 潮气固
15、化型 潮气固化型 聚氰基丙烯酸酯 聚氰基丙烯酸酯 聚氰基丙烯酸酯 聚氰基丙烯酸酯， ， ， ，室温硫化硅橡胶 室温硫化硅橡胶 室温硫化硅橡胶 室温硫化硅橡胶 厌 厌 厌 厌 氧 氧 氧 氧 型 型 型 型 聚丙烯酸双酯 聚丙烯酸双酯 聚丙烯酸双酯 聚丙烯酸双酯， ， ， ，丙烯酸聚醚 丙烯酸聚醚 丙烯酸聚醚 丙烯酸聚醚 溶剂挥发型 溶剂挥发型 溶剂挥发型 溶剂挥发型 硝酸纤维素 硝酸纤维素 硝酸纤维素 硝酸纤维素， ， ， ，胶水 胶水 胶水 胶水， ， ， ，聚醋酸乙烯 聚醋酸乙烯 聚醋酸乙烯 聚醋酸乙烯 加固化剂型 加固化剂型 加固化剂型 加固化剂型 脲醛树脂 脲醛树脂 脲醛树脂 脲醛树脂
16、， ， ， ，酚醛树脂 酚醛树脂 酚醛树脂 酚醛树脂， ， ， ，环氧树脂 环氧树脂 环氧树脂 环氧树脂 胶 胶 胶 胶 粘 粘 粘 粘 剂 剂 剂 剂 热 热 热 热 熔 熔 熔 熔 型 型 型 型 乙烯 乙烯 乙烯 乙烯-醋酸乙烯共聚树脂 醋酸乙烯共聚树脂 醋酸乙烯共聚树脂 醋酸乙烯共聚树脂， ， ， ，聚酰胺 聚酰胺 聚酰胺 聚酰胺， ， ， ，聚酯 聚酯 聚酯 聚酯， ， ， ， 丁苯嵌段共聚物 丁苯嵌段共聚物 丁苯嵌段共聚物 丁苯嵌段共聚物 压 压 压 压 敏 敏 敏 敏 型 型 型 型 再 再 再 再 湿 湿 湿 湿 型 型 型 型 水基型 水基型 水基型 水基型 涂布糊精 涂布糊
17、精 涂布糊精 涂布糊精， ， ， ，胶类的纸 胶类的纸 胶类的纸 胶类的纸、 、 、 、带 带 带 带 溶剂型 溶剂型 溶剂型 溶剂型 涂布酚醛 涂布酚醛 涂布酚醛 涂布酚醛， ， ， ，合成橡胶类的铭牌 合成橡胶类的铭牌 合成橡胶类的铭牌 合成橡胶类的铭牌 自粘 自粘 自粘 自粘（ （ （ （冷粘 冷粘 冷粘 冷粘） ） ） ）型 型 型 型 橡胶乳胶类 橡胶乳胶类 橡胶乳胶类 橡胶乳胶类 缓粘 缓粘 缓粘 缓粘（ （ （ （热粘 热粘 热粘 热粘） ） ） ）型 型 型 型 加热起粘接作用的胶粘带 加热起粘接作用的胶粘带 加热起粘接作用的胶粘带 加热起粘接作用的胶粘带 热 热 热 热 敏
18、敏 敏 敏 压 压 压 压 胶 胶 胶 胶 泥 泥 泥 泥 氯丁橡胶 氯丁橡胶 氯丁橡胶 氯丁橡胶 永 永 永 永 粘 粘 粘 粘 型 型 型 型 聚氯乙烯胶粘带 聚氯乙烯胶粘带 聚氯乙烯胶粘带 聚氯乙烯胶粘带， ， ， ，聚酯膜胶粘 聚酯膜胶粘 聚酯膜胶粘 聚酯膜胶粘 带 带 带 带， ， ， ，玻璃布胶粘带 玻璃布胶粘带 玻璃布胶粘带 玻璃布胶粘带用途分类 用途分类 用途分类 用途分类： ： ： ： 结 结 结 结 构 构 构 构 用 用 用 用 能长期承受较大的负荷 能长期承受较大的负荷 能长期承受较大的负荷 能长期承受较大的负荷， ， ， ，有良好的耐热 有良好的耐热 有良好的耐热 有
19、良好的耐热、 、 、 、油 油 油 油、 、 、 、水 水 水 水 等 等 等 等： ： ： ：如酚醛 如酚醛 如酚醛 如酚醛-缩醛 缩醛 缩醛 缩醛， ， ， ，酚醛 酚醛 酚醛 酚醛-丁腈 丁腈 丁腈 丁腈， ， ， ，环氧 环氧 环氧 环氧-丁腈 丁腈 丁腈 丁腈， ， ， ，环氧 环氧 环氧 环氧- 尼龙 尼龙 尼龙 尼龙， ， ， ，环氧 环氧 环氧 环氧-酚醛 酚醛 酚醛 酚醛， ， ， ，第三代聚丙烯酸酯类等 第三代聚丙烯酸酯类等 第三代聚丙烯酸酯类等 第三代聚丙烯酸酯类等 要求：用于粘接高强度材料，室温下实际粘接强度6.9MPa 胶粘剂 胶粘剂 胶粘剂 胶粘剂 特 特 特 特
20、种 种 种 种 用 用 用 用 供某些性能和应用特殊场合用 供某些性能和应用特殊场合用 供某些性能和应用特殊场合用 供某些性能和应用特殊场合用： ： ： ：如导电胶 如导电胶 如导电胶 如导电胶， ， ， ，导热 导热 导热 导热 胶 胶 胶 胶， ， ， ，光敏胶 光敏胶 光敏胶 光敏胶， ， ， ，应变胶 应变胶 应变胶 应变胶， ， ， ，医用胶 医用胶 医用胶 医用胶， ， ， ，耐超低温胶 耐超低温胶 耐超低温胶 耐超低温胶， ， ， ，耐 耐 耐 耐 高温胶 高温胶 高温胶 高温胶， ， ， ，水下粘接剂等 水下粘接剂等 水下粘接剂等 水下粘接剂等 非结构用 非结构用 非结构用 非
21、结构用 有一定的胶接强度 有一定的胶接强度 有一定的胶接强度 有一定的胶接强度， ， ， ，但随着 但随着 但随着 但随着温度上升粘附力 温度上升粘附力 温度上升粘附力 温度上升粘附力迅速 迅速 迅速 迅速 下降 下降 下降 下降， ， ， ，或者不能承受较大负荷而只用作密封 或者不能承受较大负荷而只用作密封 或者不能承受较大负荷而只用作密封 或者不能承受较大负荷而只用作密封， ， ， ，或 或 或 或 者耐候性有限只用作临时固定作用 者耐候性有限只用作临时固定作用 者耐候性有限只用作临时固定作用 者耐候性有限只用作临时固定作用， ， ， ，等 等 等 等： ： ： ：如 如 如 如聚 聚 聚
22、 聚醋 醋 醋 醋 酸 酸 酸 酸乙烯 乙烯 乙烯 乙烯， ， ， ，聚丙烯酸酯 聚丙烯酸酯 聚丙烯酸酯 聚丙烯酸酯， ， ， ，橡胶类 橡胶类 橡胶类 橡胶类， ， ， ，热 热 热 热熔胶 熔胶 熔胶 熔胶， ， ， ，虫胶 虫胶 虫胶 虫胶， ， ， ， 沥青 沥青 沥青 沥青等 等 等 等2 2 2 2. . . .常用胶粘剂的优缺点 常用胶粘剂的优缺点 常用胶粘剂的优缺点 常用胶粘剂的优缺点： ： ： ： 价格低 良好的润湿性及渗透力 粘结范围广 易大面积涂抹、喷涂 中等夹紧力 保质期长 强度低 填充间隙能力低 收缩大70% 固化慢 必须两面涂胶 耐温,耐湿及耐溶剂能力差 腐蚀塑料
23、溶剂胶 溶剂胶 溶剂胶 溶剂胶 保质期长 无特殊设备要求 腐蚀塑料 易燃 难以实现自动化 环保问题 价格适中 良好的间隙填充能力 适合刚性及柔性粘接 多种配方 快速固化 强度低 润湿性差 耐溶剂性能差 耐热性能差 工件必须在胶冷却前装配 容易烧伤工人 不易自动化,需特殊施胶设备 热熔胶 热熔胶 热熔胶 热熔胶常用 常用 常用 常用胶粘剂的优缺点 胶粘剂的优缺点 胶粘剂的优缺点 胶粘剂的优缺点： ： ： ： 环氧胶 环氧胶 环氧胶 环氧胶 价格适中 良好的间隙填充能力 强度高,可填充金属粉末 多种配方 适用范围及广 两组分混合及比例要求严格 单组分通常需要冷藏储存及加热固化 固化较慢 须特殊的设
24、备进行测量混合及涂胶 良好的耐温和溶剂能力 价格适中 金属表面强度高 室温下快速固化 耐温及耐溶剂性能好 粘度范围广 无毒,无需混合 容易施胶 容易实现自动化 填充间隙能力低 不适合塑料及橡胶表面 空气接触影响固化 许多情况下需要底剂 耐温范围有限 通常较脆 厌氧胶 厌氧胶 厌氧胶 厌氧胶快干胶 快干胶 快干胶 快干胶 室温下快速固化 单组分 适合粘接橡胶 拉伸强度高 无须混合,易于施胶 价格高,填充间隙能力差 耐溶剂及耐水性差 耐温能力有限 易粘皮肤 较低的耐冲击及剥离能力 价格适中 良好的间隙填充能力 有气味 常用胶粘剂的优缺点 常用胶粘剂的优缺点 常用胶粘剂的优缺点 常用胶粘剂的优缺点：
25、 ： ： ： 良好的间隙填充能力 良好的耐冲击及柔韧性 极高的耐剥离及剪切强度 固化速度快 不需表面处理 低温下保持良好的韧性 易于涂胶 MMA胶 胶 胶 胶3 3 3 3 胶粘剂粘接机理 胶粘剂粘接机理 胶粘剂粘接机理 胶粘剂粘接机理 化学键力 化学键力 化学键力 化学键力 离子键、共价键、金属键 分子间作用力 分子间作用力 分子间作用力 分子间作用力 粘接力的来源 粘接力的来源 粘接力的来源 粘接力的来源 分子间作用力 分子间作用力 分子间作用力 分子间作用力 范德华力（取向力、诱导力、色散力）、氢键 界面静电引力 界面静电引力 界面静电引力 界面静电引力 金属与非金属材料之间电子转移，产
26、生双电层 机械作用力 机械作用力 机械作用力 机械作用力 嵌装、钩合、锚合、钉合、树根固定10 30 50 范德华力 斥力 r () 产生最大作用力 产生最大作用力 产生最大作用力 产生最大作用力 的范围 的范围 的范围 的范围： ： ： ：3-5 r 以上几种力的产生是具有条件的，即力场的范围 不超过 1 n m，作用力最强范围为 0 . 3 0 . 5 n m。故要 求粘接点密度高，润湿好。 -70 -50 -30 -10 0 1 2 3 4 5 6 共价键 氢键 吸力 价键引力与距离的关系图 价键引力与距离的关系图 价键引力与距离的关系图 价键引力与距离的关系图 两相分子完全 两相分子完
27、全 两相分子完全 两相分子完全 接触 接触 接触 接触 不可能 不可能 不可能 不可能 怎么办 怎么办 怎么办 怎么办？ ？ ？ ？理想胶接接头设计 理想胶接接头设计 理想胶接接头设计 理想胶接接头设计 胶接体系设计考虑的基本条件 胶接体系设计考虑的基本条件 胶接体系设计考虑的基本条件 胶接体系设计考虑的基本条件： ： ： ： 1 胶粘剂为易流动液态 胶粘剂为易流动液态 胶粘剂为易流动液态 胶粘剂为易流动液态 2 胶粘剂与被粘物处于润湿状态 胶粘剂与被粘物处于润湿状态 胶粘剂与被粘物处于润湿状态 胶粘剂与被粘物处于润湿状态 2 胶粘剂与被粘物处于润湿状态 胶粘剂与被粘物处于润湿状态 胶粘剂与被
28、粘物处于润湿状态 胶粘剂与被粘物处于润湿状态 3 被粘物表面适当糙化 被粘物表面适当糙化 被粘物表面适当糙化 被粘物表面适当糙化 4 适当的粘接力 适当的粘接力 适当的粘接力 适当的粘接力、 、 、 、内聚力 内聚力 内聚力 内聚力 5 设法降低残余内应力 设法降低残余内应力 设法降低残余内应力 设法降低残余内应力 6 尽量避免应力集中 尽量避免应力集中 尽量避免应力集中 尽量避免应力集中粘接作用的原理 粘接作用的原理 粘接作用的原理 粘接作用的原理 机械作用与机械理论 机械作用与机械理论 机械作用与机械理论 机械作用与机械理论 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
29、能产生粘接作用。 可解释 可解释 可解释 可解释： ： ： ：胶粘剂粘接经表面打磨的致密材料效果要比表 可解释 可解释 可解释 可解释： ： ： ：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 （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。粘接作用的原理 粘接作用的原理 粘接作用的原理 粘接作用的原理 吸附作用和吸附理论 吸附作用和吸附理论 吸附作用和吸附理论 吸附作用和吸附理论 粘接是由两材料间分子接触和界面力产生所引起 的，包括氢键力和范德华力。 粘接良好的要求 粘接良好的要求 粘接良好的要求 粘接良好的要求： ： ： ：要使胶粘剂润湿被
30、粘物表面，以分子 粘接良好的要求 粘接良好的要求 粘接良好的要求 粘接良好的要求： ： ： ：要使胶粘剂润湿被粘物表面，以分子 间作用力产生永久的粘接。 （1） 离子键 （2） 共价键 （3） 金属键 （4） 范德华力粘接作用的原理 粘接作用的原理 粘接作用的原理 粘接作用的原理 静电作用和静电理论 静电作用和静电理论 静电作用和静电理论 静电作用和静电理论 由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。 可解释 可解释 可解释 可解释： ： ： ：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 可解释 可解释 可解释 可解释： ： ： ：当胶粘剂从被粘物上剥
31、离时有明显的电荷存在，则是对该理论 有力的证实。 扩散作用和扩散理论 扩散作用和扩散理论 扩散作用和扩散理论 扩散作用和扩散理论 粘接是通过胶粘剂与被粘物界面上分子扩散产生。 。 。 。 可解释 可解释 可解释 可解释： ： ： ：热塑性塑料的溶剂粘接和热焊接；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，可适用。影响 影响 影响 影响粘接强度的因素 粘接强度的因素 粘接强度的因素 粘接强度的因素 A 分子吸引力产生的最大粘接力可能具有的最大胶接强度 分子吸引力产生的最大粘接力可能具有的最大胶接强度 分子吸引力产生的最大粘接力可能具有的最大胶接强度 分子吸引力产生的最大粘接力可能具有的
32、最大胶接强度 B 特性胶接强度 特性胶接强度 特性胶接强度 特性胶接强度 决定于胶粘剂与被粘物的润湿程度 决定于胶粘剂与被粘物的润湿程度 决定于胶粘剂与被粘物的润湿程度 决定于胶粘剂与被粘物的润湿程度 L 由润湿 由润湿 由润湿 由润湿 引起的损失 引起的损失 引起的损失 引起的损失 C 保留胶接强度 保留胶接强度 保留胶接强度 保留胶接强度 S 内应力 内应力 内应力 内应力 引起的损失 引起的损失 引起的损失 引起的损失 E F E、 、 、 、F 测试缺陷 测试缺陷 测试缺陷 测试缺陷 引起的正负偏差 引起的正负偏差 引起的正负偏差 引起的正负偏差 D 实测胶接强度 实测胶接强度 实测胶
33、接强度 实测胶接强度 理论粘接力与实际粘接力关系示意图 理论粘接力与实际粘接力关系示意图 理论粘接力与实际粘接力关系示意图 理论粘接力与实际粘接力关系示意图物理影响因素 物理影响因素 物理影响因素 物理影响因素： ： ： ： 糙度与表面 糙度与表面 糙度与表面 糙度与表面形态 形态 形态 形态 被粘材料表面洁净，粗糙度大，可增大粘接面积，提高机械粘接 力而增大粘接强度。 但若胶对材料的润湿不好（润湿角90 。 ），凹凸处润湿不均匀， 粘接面积变小，故粗糙度大对粘接不利。 弱界面 弱界面 弱界面 弱界面层 层 层 层 弱界面 弱界面 弱界面 弱界面层 层 层 层 粘接力来源于分子间力的情况下，胶
34、液和被粘物中相容性差的杂 质，会向界面迁移，当杂质层与被粘物和胶层的吸附力不同时，便会 形成弱界面层。 通常添加偶联剂等可以消除弱界面层。 内应力 内应力 内应力 内应力 环境 环境 环境 环境作用 作用 作用 作用 （温度、化学介质、湿度等） 收缩应力（因固化收缩而产生，具有永久性） 热应力（热膨胀系数不同而产生，具有暂时性）化学结构因素 化学结构因素 化学结构因素 化学结构因素： ： ： ： 极性与 极性与 极性与 极性与内聚能密度 内聚能密度 内聚能密度 内聚能密度 基料极性大，对极性表面，粘接强度大，但对非极性表面粘接力小。 分子量及其 分子量及其 分子量及其 分子量及其分布 分布 分
35、布 分布 影响胶本身的强度和粘接破坏形式。 主链 主链 主链 主链结构 结构 结构 结构 主链 主链 主链 主链结构 结构 结构 结构 直接决定胶层的刚柔性：主链柔性大，胶层抗冲击性能好；刚性大， 粘接性能和抗冲击性较差，但耐热性好；主链既含有柔性结构又有刚性结 构，则综合性能优良。 侧链 侧链 侧链 侧链结构 结构 结构 结构 影响分子的刚柔性 交联 交联 交联 交联度 度 度 度 交联后，胶层内聚力增大，可提高粘接强度；但交联度太大， 胶层柔性变小，出现胶层发脆现象而影响粘接强度。 结晶性 结晶性 结晶性 结晶性 影响强度和韧性4. 4. 4. 4.常用胶粘剂化学基础 常用胶粘剂化学基础
36、常用胶粘剂化学基础 常用胶粘剂化学基础 (1) 反应性胶粘剂的固化化学原理示意 反应性胶粘剂的固化化学原理示意 反应性胶粘剂的固化化学原理示意 反应性胶粘剂的固化化学原理示意 胶粘剂成分 胶粘剂成分 胶粘剂成分 胶粘剂成分 固体 固体 固体 固体 聚合 聚合 聚合 聚合 润湿 润湿 润湿 润湿/ / / /化学物理反应 化学物理反应 化学物理反应 化学物理反应 有效连接强度 有效连接强度 有效连接强度 有效连接强度 液体 液体 液体 液体(2) 环氧类胶粘剂 环氧类胶粘剂 环氧类胶粘剂 环氧类胶粘剂 环氧基与固化剂的活泼氢的基团反应，形成三维网络 结构而固化。 多元胺类固化剂 多元胺类固化剂
37、多元胺类固化剂 多元胺类固化剂 R O CH CH CH + H N R R O CH CH CH NH R R 1 O CH 2 CH CH 2 O + H 2 N R 2 R 1 O CH 2 CH CH 2 OH NH R 2 R 1 O CH 2 CH CH 2 OH NH R 2 R 1 O CH 2 CH CH 2 O + R 1 O CH 2 CH CH 2 OH N R 2 R 1 O CH 2 CH CH 2 OH R 1 O CH 2 CH CH 2 OH NH R 2 R 1 O CH 2 CH CH 2 O + R 1 O CH 2 CH CH 2 O NH R 2 R
38、 1 O CH 2 CH CH 2 OH多元羧酸及其酸酐固化剂 多元羧酸及其酸酐固化剂 多元羧酸及其酸酐固化剂 多元羧酸及其酸酐固化剂 C C O O O + R 2 OH C C O O OR 2 OH O O C C O O OR 2 OH R 1 O CH 2 CH CH 2 O + C C O O OR 2 O R 1 O CH 2 CH 2 CH OH多元硫醇固化剂 多元硫醇固化剂 多元硫醇固化剂 多元硫醇固化剂 R 3 N + HS R R S R 3 NH + R S R 1 O CH 2 CH CH 2 O + R 3 NH S R 1 O CH 2 CH CH 2 OH R
39、3 N + 或者 特点 特点 特点 特点： ： ： ：单独使用活性差 单独使用活性差 单独使用活性差 单独使用活性差， ， ， ，与促进剂配合 与促进剂配合 与促进剂配合 与促进剂配合， ， ， ，速率数倍于多元胺体系 速率数倍于多元胺体系 速率数倍于多元胺体系 速率数倍于多元胺体系， ， ， ，且温 且温 且温 且温 度越低越显著 度越低越显著 度越低越显著 度越低越显著 R 1 O CH 2 CH CH 2 O R 3 N + R 3 N R S CH 2 CH CH 2 O HS R R S R 1 O CH 2 CH CH 2 OH R 3 N +(3) 甲基丙烯酸酯 甲基丙烯酸酯 甲
40、基丙烯酸酯 甲基丙烯酸酯类胶粘剂 类胶粘剂 类胶粘剂 类胶粘剂 通过活性自由基使单体双键打开加成，进行链式自由 基聚合反应固化。 链引发： I 2 R 链引发： I 2 R or promoterR + C CH 2 CH 3 C O O R 1R C CH 2 CH 3 C O O R 1 M RM链增长： RM + CH 2 C CH 3 C O O R 1 RMM RM n + CH 2 C CH 3 C O RM n M 链终止： C O O R 1R C CH 2 CH 3 C O O R 1R C CH 2 CH 3 C O O R 1 +R C CH 2 CH 3 C O O R
41、 1R C CH 2 CH 3 C O O R 1R C CH 2 CH 3 C O O R 1R C CH 2 CH 3 C O O R 1 +R CH CH 2 CH 3 C O O R 1R C CH 2 CH 3 C O O R 1 +(4) RTV室温硫化硅橡胶 室温硫化硅橡胶 室温硫化硅橡胶 室温硫化硅橡胶 A. 湿气固化型 交联剂与空气中湿气反应生成活泼羟基，与低聚聚硅 氧烷的活泼羟基反应进行固化 Si O O O CH 3 C C C CH 3 CH 3 CH 3 O O O Si O O O CH 3 N N N C C C CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3
42、CH 3 Si O O O CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 酸型 肟型 醇型Si HN NH HN CH 3 C 6 H 11 C 6 H 11 C 6 H 11 Si N N N CH 3 C C C CH 3 CH 3 CH 3 O O O CH 3 CH 3 CH 3 Si O O O CH 3 C C C CH 3 CH 3 CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 胺型 酰胺型 酮型 固化： 胺型 酰胺型 酮型 Si R R R CH 3 + H 2 O Si R OH R CH 3 RH + ( ) Si R OH R CH 3 + Si R R HO Si R O R CH
43、 3 Si R R + H 2 OB. 加成型 含乙烯基双键的聚硅氧烷预聚物，在催化剂作用下与 含硅氢键的低聚聚硅氧烷进行加成而固化。 Si R R O O n Si R R CH CH 2 Si CH 3 H O Si CH 3 H O Si CH 3 H 氯 铂 酸 + Si CH 3 O Si CH 3 O Si CH 3 Si R R O O n Si R R CH CH 2 Si R R O O n Si R R CH CH 2 Si R R O O n Si R R CH CH 2(5) 聚氨酯 聚氨酯 聚氨酯 聚氨酯 A. 双组份 聚异氰酸酯基团和多羟基化合物的羟基基团或其他含有
44、活性氢 原子的基团，如氨基或亚氨基化合物、羧基或最简单的水，发生反 应而固化。 B. 单组份 聚异氰酸酯通过自由异氰酸酯基团与大气中的水发生发应而固 化。该反应通过不稳定的氨基甲酸产生以及氨基，并分离二氧化碳 ，氨基直接与异氰酸酯反应生成脲：(5) 从粘接基材考虑 从粘接基材考虑 从粘接基材考虑 从粘接基材考虑 无机材料金属、玻璃、陶瓷 高表面能，表面附着水、羟基，易与极性基团反应或者形成氢键。 橡胶、塑料 橡胶 橡胶 橡胶 橡胶：一般，胶粘剂中所含的有机溶剂能使橡胶表面溶胀，胶粘剂中分 子量较小分子，可渗入橡胶表层内部,与橡胶中存在的活性氢反应，形成 子量较小分子，可渗入橡胶表层内部,与橡胶
45、中存在的活性氢反应，形成 共价键。 PVC、 、 、 、PET、 、 、 、FRP等塑料 等塑料 等塑料 等塑料：表面的极性基团能与胶粘剂中的氨酯键、酯 键、醚键等基团反应或形成氢键，形成有一定粘接强度的接头。 非极性塑料如 非极性塑料如 非极性塑料如 非极性塑料如PE、 、 、 、PP： ： ： ：表面能很低，属难粘材料，需要特殊表面处理。 织物、木材等 由纤维组成，纤维具有一定的吸湿率，并且常含有醚键、酯键、酰胺键 等极性键，以及羧基、羟基等。通过生成化学键、氢键及胶粘剂分子的渗 透实现粘接力。5. 5. 5. 5. 如何选择胶粘剂 如何选择胶粘剂 如何选择胶粘剂 如何选择胶粘剂 组合件的
46、结构 组合件的结构 组合件的结构 组合件的结构 粘接组合件的整个加工过程 粘接组合件的整个加工过程 粘接组合件的整个加工过程 粘接组合件的整个加工过程 对接 角接 T接 平接 粘接组合件的整个加工过程 粘接组合件的整个加工过程 粘接组合件的整个加工过程 粘接组合件的整个加工过程 加工前被粘基材的表面、粘接完成后的加工方法、粘接操作工艺 、胶粘剂的形态等。 胶粘剂的第二作用 胶粘剂的第二作用 胶粘剂的第二作用 胶粘剂的第二作用 绝热、电绝缘或密封（对气体、潮湿、油类和溶剂）等。 被粘基材 被粘基材 被粘基材 被粘基材 被粘基材的物理性质和化学性质 组合件工作环境条件 组合件工作环境条件 组合件工
47、作环境条件 组合件工作环境条件 温度、湿度、化学介质等 组合件的受力情况 组合件的受力情况 组合件的受力情况 组合件的受力情况 临时粘接还是持久粘接？ 剪切力 拉伸力 间歇负载或振动负载，还是长期负载？ 被粘体和胶粘剂的相容性 被粘体和胶粘剂的相容性 被粘体和胶粘剂的相容性 被粘体和胶粘剂的相容性 劈裂力 剥离力胶粘剂的选型 胶粘剂的选型 胶粘剂的选型 胶粘剂的选型， ， ， ，了解一下信息 了解一下信息 了解一下信息 了解一下信息： ： ： ： 2011 Copyright Camus Weng ITW PP&F China. All rights reserved 环氧 环氧 环氧 环氧
48、强度高 强度高 强度高 强度高， ， ， ，硬度高 硬度高 硬度高 硬度高， ， ， ，粘接基材范围广 粘接基材范围广 粘接基材范围广 粘接基材范围广； ； ； ；但是韧性差 但是韧性差 但是韧性差 但是韧性差， ， ， ，配比要求严格 配比要求严格 配比要求严格 配比要求严格； ； ； ； 多为双组份 多为双组份 多为双组份 多为双组份； ； ； ；低温可能不固化 低温可能不固化 低温可能不固化 低温可能不固化； ； ； ； 硅胶 硅胶 硅胶 硅胶 柔韧性好 柔韧性好 柔韧性好 柔韧性好， ， ， ，强度较低 强度较低 强度较低 强度较低， ， ， ，粘接力一般 粘接力一般 粘接力一般 粘接力一般， ， ， ，常用作密封 常用作密封 常用作密封 常用作密封； ； ； ；有单组份和双组份产品 有单组份和双组份产品 有单组份和双组份产品 有单组份和双组份产品； ； ； ； 对潮气敏感 对潮气敏感 对潮气敏感 对潮气敏感； ； ； ； 6. 6. 6. 6. 常用胶粘剂的物理性质及粘接要求 常用胶粘剂的物理性质及粘接要求 常用胶粘剂的物理性质及粘接要求 常用胶粘剂
