膠黏劑基礎(chǔ)

前言

　　人們使用膠黏劑有著數(shù)千年的歷史。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，膠黏技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了幾乎無(wú)所不粘的程度：在航空航天、國(guó)防軍工、電子電器、交通運(yùn)輸、機(jī)械制造、建筑建材等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，并有著巨大的潛力，在一些領(lǐng)域還具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)?！　∧z黏劑是以天然原料或合成高分子化合物為主體制成的膠黏材料。早期的膠黏劑主要是以天然產(chǎn)物為原料的，但從20世紀(jì)初開(kāi)始，天然膠黏劑已經(jīng)無(wú)法滿足工業(yè)化發(fā)展的需要。1909年開(kāi)始了酚醛樹(shù)脂的工業(yè)化生產(chǎn)，20世紀(jì)30年代，美國(guó)開(kāi)始生產(chǎn)氯丁橡膠、聚醋酸乙烯酯和三聚氰胺樹(shù)脂，德國(guó)開(kāi)始生產(chǎn)丁苯橡膠、丁腈橡膠、聚異丁烯及聚氨酯，從此促進(jìn)了合成高分子膠黏劑的研制和生產(chǎn)的飛速發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展。　　本書(shū)本著“發(fā)揮傳統(tǒng)產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)、提高現(xiàn)有產(chǎn)品性能、開(kāi)發(fā)綠色新功能產(chǎn)品”的宗旨，在其他學(xué)者研究的基礎(chǔ)上對(duì)現(xiàn)代粘接基礎(chǔ)、粘接性能的檢測(cè)和膠黏劑的配方設(shè)計(jì)等進(jìn)行了介紹，對(duì)膠黏劑的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了描述，同時(shí)著重對(duì)酚醛樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂、烯類(lèi)高聚物、橡膠和天然高分子等材料制備的膠黏劑的原理、原料、典型配方、制備工藝、改性方法和關(guān)鍵技術(shù)，以及產(chǎn)品的性能和應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探討，并對(duì)一些先進(jìn)的合成原理和制備方法進(jìn)行了重點(diǎn)討論。此外，本書(shū)還就膠黏劑生產(chǎn)中降低生產(chǎn)成本、減少環(huán)境污染、保障安全生產(chǎn)等方面作了一些闡述，旨在為讀者提供一份比較完整的、有實(shí)用價(jià)值的介紹膠黏劑技術(shù)的資料?！　?shū)中參考了大量的國(guó)內(nèi)外相關(guān)的文獻(xiàn)資料，在此向各位專(zhuān)家、學(xué)者和同仁深表感謝。同時(shí)，也感謝化學(xué)工業(yè)出版社所給予的幫助與支持。

內(nèi)容概要

　　《膠黏劑基礎(chǔ)》從膠黏劑的基礎(chǔ)知識(shí)入手，首先對(duì)粘接基礎(chǔ)、粘接性能檢測(cè)和膠黏劑的配方設(shè)計(jì)等進(jìn)行了介紹；然后重點(diǎn)討論了由酚醛樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯、有機(jī)硅樹(shù)脂、烯類(lèi)高聚物、橡膠和天然高分子等材料制備的膠黏劑的制備工藝、典型配方、改性方法和關(guān)鍵技術(shù)等?！　　赌z黏劑基礎(chǔ)》內(nèi)容簡(jiǎn)練，基礎(chǔ)性強(qiáng)，既可供從事膠黏劑研究、開(kāi)發(fā)及應(yīng)用的技術(shù)人員參考，也可作為相關(guān)院校的教學(xué)參考書(shū)。

書(shū)籍目錄

第1章 膠黏劑概述1.1 膠黏劑的發(fā)展過(guò)程11.2 膠黏劑的性狀41.2.1 環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑41.2.2 聚氨酯膠黏劑51.2.3 烯類(lèi)高聚物膠黏劑61.2.4 氨基樹(shù)脂膠黏劑71.2.5 橡膠膠黏劑81.2.6 有機(jī)硅改性膠黏劑81.2.7 其他類(lèi)型膠黏劑91.3 膠黏劑的發(fā)展趨勢(shì)121.3.1 發(fā)揮傳統(tǒng)產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)121.3.2 提高現(xiàn)有產(chǎn)品性能121.3.3 開(kāi)發(fā)綠色新功能產(chǎn)品131.4 膠黏劑的應(yīng)用131.4.1 航空航天方面的應(yīng)用141.4.2 電子信息方面的應(yīng)用151.4.3 艦船工業(yè)方面的應(yīng)用161.4.4 汽車(chē)工業(yè)方面的應(yīng)用161.4.5 機(jī)械制造方面的應(yīng)用171.4.6 建筑材料方面的應(yīng)用171.4.7 輕工行業(yè)方面的應(yīng)用181.4.8 醫(yī)療衛(wèi)生方面的應(yīng)用191.4.9 日常生活方面的應(yīng)用19第2章 粘接基礎(chǔ)2.1 基本原理212.1.1 浸潤(rùn)與粘接212.1.2 粘接張力232.1.3 臨界表面張力232.1.4 黏附功252.2 粘接理論與機(jī)理252.2.1 吸附理論262.2.2 擴(kuò)散理論282.2.3 電子（靜電）理論292.2.4 機(jī)械互鎖理論312.2.5 弱邊界層理論322.2.6 化學(xué)鍵理論332.3 粘接表面與界面的研究方法342.3.1 X射線光電子能譜352.3.2 X射線能譜362.4 粘接接頭設(shè)計(jì)372.4.1 粘接接頭設(shè)計(jì)的原則372.4.2 粘接接頭的受力分析392.4.3 粘接接頭的設(shè)計(jì)形式及特征422.5 影響粘接強(qiáng)度的因素442.5.1 膠黏劑的影響462.5.2 表面性能對(duì)粘接的影響482.5.3 接頭設(shè)計(jì)的影響502.5.4 粘接工藝的影響502.6 表面處理與粘接工藝512.6.1 表面處理方法522.6.2 粘接工藝542.7 安全技術(shù)602.7.1 有毒物質(zhì)及毒性的評(píng)定602.7.2 毒性物質(zhì)侵入人體的途徑612.7.3 預(yù)防辦法62第3章 理化性能檢測(cè)3.1 基本理化性能及檢測(cè)633.1.1 外觀633.1.2 密度643.1.3 固體含量663.1.4 黏度683.1.5 pH值723.1.6 適用期743.1.7 固化速度773.1.8 貯存期783.1.9 不揮發(fā)物含量793.1.1 0耐化學(xué)試劑性能803.1.1 1水混合性823.2 游離醛含量的測(cè)定833.2.1 酚醛樹(shù)脂中游離甲醛的測(cè)定833.2.2 氨基樹(shù)脂中游離甲醛的測(cè)定843.3 游離酚含量的測(cè)定853.3.1 游離酚含量在1％以上時(shí)的測(cè)定方法863.3.2 游離酚含量在1％以下時(shí)的測(cè)定方法873.4 可被溴化物含量的測(cè)定883.5 含水率的測(cè)定893.6 其他性能檢測(cè)90第4章 分類(lèi)與配方設(shè)計(jì)4.1 膠黏劑的組成與分類(lèi)924.1.1 膠黏劑的組成924.1.2 膠黏劑的分類(lèi)964.2 膠黏劑的配方設(shè)計(jì)984.2.1 配方設(shè)計(jì)的基本原則994.2.2 配方設(shè)計(jì)的特點(diǎn)1014.2.3 配方設(shè)計(jì)的程序與內(nèi)容1044.2.4 配方設(shè)計(jì)方法1064.2.5 多因素調(diào)整配方設(shè)計(jì)法111第5章 酚醛樹(shù)脂膠黏劑5.1 酚醛樹(shù)脂膠黏劑的分類(lèi)1305.2 酚醛樹(shù)脂膠黏劑的合成1315.2.1 合成原理1315.2.2 合成原料1325.2.3 影響合成的因素1335.2.4 配方1365.3 酚醛樹(shù)脂膠黏劑的性能1395.4 酚醛樹(shù)脂膠黏劑的改性1415.4.1 酚醛?丁腈橡膠膠黏劑1415.4.2 酚醛?氯丁橡膠膠黏劑1425.4.3 酚醛?縮醛膠黏劑1435.4.4 酚醛?環(huán)氧膠黏劑1455.4.5 間苯二酚?甲醛樹(shù)脂膠黏劑1465.5 酚醛樹(shù)脂膠黏劑的應(yīng)用147第6章 環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑6.1 環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑的分類(lèi)1496.1.1 通用環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑1506.1.2 室溫固化環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑1506.1.3 耐高溫環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑1536.1.4 環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)膠黏劑1546.1.5 水性環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑1566.2 環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑的合成1576.2.1 合成原理1576.2.2 合成原料1576.2.3 配方設(shè)計(jì)1606.3 環(huán)氧樹(shù)脂的性能1626.4 環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑的改性1646.4.1 液體聚硫橡膠改性1656.4.2 丁腈橡膠改性1656.4.3 聚乙烯醇縮醛改性1656.4.4 聚酰胺改性1666.4.5 聚砜改性1666.4.6 酚醛樹(shù)脂改性1666.4.7 有機(jī)硅樹(shù)脂改性1676.5 環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑的應(yīng)用167第7章 聚氨酯膠黏劑7.1 聚氨酯膠黏劑的分類(lèi)1707.1.1 按成分和固化方式分類(lèi)1707.1.2 按組分的不同分類(lèi)1747.2 聚氨酯膠黏劑的合成1757.2.1 合成原理1757.2.2 合成原料1767.2.3 配方設(shè)計(jì)1787.2.4 配方及工藝1797.3 聚氨酯膠黏劑的性能1807.3.1 性能特點(diǎn)1807.3.2 影響性能的因素1807.4 聚氨酯膠黏劑的改性1837.4.1 改善耐溫性能1837.4.2 提高耐水性能1837.4.3 加快固化速度1847.5 聚氨酯膠黏劑的應(yīng)用184第8章 烯類(lèi)高聚物膠黏劑8.1 聚醋酸乙烯酯膠黏劑1868.1.1 聚醋酸乙烯酯膠黏劑的合成1868.1.2 聚醋酸乙烯酯膠黏劑的改性1978.2 丙烯酸酯膠黏劑2028.2.1 α?氰基丙烯酸酯膠黏劑2028.2.2 丙烯酸酯壓敏膠2058.2.3 丙烯酸酯厭氧膠2098.2.4 丙烯酸酯結(jié)構(gòu)膠213第9章 氨基樹(shù)脂膠黏劑9.1 氨基樹(shù)脂膠黏劑的合成2189.1.1 脲醛樹(shù)脂膠黏劑的合成2189.1.2 三聚氰胺樹(shù)脂膠黏劑的合成2259.2 氨基樹(shù)脂膠黏劑的性能2319.3 氨基樹(shù)脂膠黏劑的改性2329.3.1 脲醛樹(shù)脂膠的改性2329.3.2 三聚氰胺樹(shù)脂膠黏劑的改性2339.4 氨基樹(shù)脂膠黏劑的應(yīng)用2349.4.1 在木材加工中的應(yīng)用2349.4.2 在建筑工業(yè)中的應(yīng)用2349.4.3 在包裝材料中的應(yīng)用2359.4.4 在涂料工業(yè)中的應(yīng)用2369.4.5 在其他行業(yè)中的應(yīng)用236第10章 有機(jī)硅膠黏劑10.1 有機(jī)硅膠黏劑的分類(lèi)23810.1.1 硅樹(shù)脂型膠黏劑23910.1.2 硅橡膠型膠黏劑24010.1.3 有機(jī)硅偶聯(lián)劑24110.2 有機(jī)硅膠黏劑的合成24310.2.1 合成原理24310.2.2 合成原料24310.2.3 配方設(shè)計(jì)24410.2.4 配方24510.2.5 有機(jī)硅膠黏劑的固化24610.3 有機(jī)硅膠黏劑的性能24710.4 有機(jī)硅膠黏劑的改性24810.4.1 酚醛樹(shù)脂改性聚有機(jī)硅氧烷膠黏劑24810.4.2 聚酯樹(shù)脂改性聚有機(jī)硅氧烷膠黏劑24910.4.3 環(huán)氧樹(shù)脂改性聚有機(jī)硅氧烷膠黏劑24910.4.4 聚氨酯改性聚有機(jī)硅氧烷膠黏劑25010.5 有機(jī)硅膠黏劑的應(yīng)用251第11章 橡膠型膠黏劑11.1 氯丁橡膠膠黏劑25411.1.1 氯丁橡膠膠黏劑的分類(lèi)25411.1.2 氯丁橡膠膠黏劑的合成25411.1.3 氯丁橡膠膠黏劑的改性25911.1.4 氯丁橡膠膠黏劑的性能及應(yīng)用25911.2 丁腈橡膠膠黏劑26011.2.1 丁腈橡膠膠黏劑的合成26011.2.2 丁腈橡膠膠黏劑的改性26311.2.3 丁腈乳膠膠黏劑的性能與應(yīng)用26411.3 其他橡膠膠黏劑26511.3.1 丁苯膠乳膠黏劑26511.3.2 聚硫橡膠膠黏劑26511.3.3 氟橡膠膠黏劑26611.3.4 丁基橡膠膠黏劑267第12章 天然膠黏劑12.1 蛋白質(zhì)膠黏劑26912.1.1 豆蛋白膠黏劑26912.1.2 骨膠膠黏劑27012.1.3 皮膠膠黏劑27112.1.4 魚(yú)膠膠黏劑27212.1.5 血朊膠黏劑27212.1.6 酪素膠27312.1.7 蛋白混合膠27312.2 碳水化合物膠黏劑27412.2.1 淀粉膠黏劑27412.2.2 糊精膠黏劑27612.2.3 纖維素膠黏劑27712.3 天然樹(shù)脂膠黏劑28012.3.1 單寧膠黏劑28012.3.2 木質(zhì)素膠黏劑28112.3.3 蟲(chóng)膠膠黏劑28112.3.4 松香膠黏劑28212.3.5 生漆膠黏劑28312.4 礦物膠黏劑28312.4.1 瀝青膠黏劑28312.4.2 地蠟?zāi)z黏劑28412.4.3 硫黃膠黏劑28412.4.4 輝綠巖膠黏劑285參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　?。?）剪切與膠層平行，是粘接面比較理想的受力情況，實(shí)質(zhì)為兩個(gè)方向相反的拉伸力或壓縮力，此時(shí)應(yīng)力作用在整個(gè)粘接面積上，分布比較均勻，故可獲得最大的粘接強(qiáng)度。這種受力形式的接頭最常用，因?yàn)樗粌H粘接效果好而且簡(jiǎn)單易行，易于推廣應(yīng)用?！　。?）拉伸 也稱(chēng)均勻扯離力，當(dāng)作用力垂直作用在粘接平面時(shí)，可以均勻分布在整個(gè)粘接面上。當(dāng)全部粘接面積承受應(yīng)力時(shí)即可得到最大的粘接強(qiáng)度。但這種受力情況在實(shí)際使用中是很難碰到的，即很難保證外力全部垂直作用在粘接面上，一旦外力方向偏斜，應(yīng)力分布就馬上由均勻變?yōu)椴痪鶆蛄?，使粘接接頭遭到破壞?！　。?）不均勻扯離 當(dāng)膠接件發(fā)生不均勻扯離時(shí)，應(yīng)力雖然配置在整個(gè)粘接面上，但分配極不均勻，應(yīng)力集中比較嚴(yán)重。作用力主要集中在膠層的兩個(gè)或一個(gè)邊緣上，而不是整個(gè)粘接面，或者說(shuō)是局部長(zhǎng)度上所受的是偏心拉伸力。這種類(lèi)型的接頭，其承載能力很低，一般只有理想拉伸強(qiáng)度的1／10左右，而實(shí)際斷裂也是從應(yīng)力集中的局部開(kāi)始的?！　。?）壓縮 與膠層垂直，均勻分布在整個(gè)粘接面積上，純粹承受壓縮負(fù)荷，不容易破壞，但此類(lèi)接頭的應(yīng)用有限?！　。?）剝離兩種剛性不同的材料受扯離作用時(shí)，稱(chēng)為“剝離”。當(dāng)試件受扯離作用時(shí)，應(yīng)力集中在膠縫的邊緣附近，而是不分布在整個(gè)粘接面上，剝離力與膠層成一定角度，力作用在一條線上，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，粘接強(qiáng)度比較低。因此，粘接件設(shè)計(jì)中最重要的一條原則就是：使設(shè)計(jì)的粘接件在剪切狀態(tài)下使用，并盡量減少任何劈裂載荷?！　≡谠O(shè)計(jì)粘接件時(shí)，有許多方法都可用來(lái)減少剝離應(yīng)力，如圖2—4所示。圖2—4（a）在易發(fā)生剝離的粘接件部位使用機(jī)械緊固件；圖2—4（b）是一種航天工業(yè)中經(jīng)常采用的方法，二倍疊加法或三倍疊加法，即在易剝離、易疲勞和易發(fā)生破壞的區(qū)域添加額外的粘接；圖2—4（c）以薄被粘物包裹厚被粘物的邊部；圖2—4（d）使薄被粘物所要貼合的部位為銑形，這樣也就消除了產(chǎn)生剝離的邊緣，可惜的是，這種方法會(huì)帶來(lái)昂貴的加工費(fèi)用；圖2—4（e）加寬薄被粘物（對(duì)剝離更為敏感）的邊緣部分，寬的粘接件對(duì)剝離力具有更強(qiáng)的抵抗能力。

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