胶黏剂你原来是个这么傲娇的人物!(转载)

导读:
胶粘剂属于新领域精细化工产品,一直以来扮演着生活中的“最佳配角”,给我们创造了无限的价值,却往往被人忽略和遗忘。最后,引起关注的焦点竟然是环境污染和健康危害。

什么是胶粘剂?

能将同种或两种或两种以上同质或异质的制件(或材料)连接在一起,固化后具有足够强度的有机或无机的、天然或合成的一类物质,统称为胶粘剂或粘接剂、粘合剂、习惯上简称为胶。

胶粘剂由主剂和助剂组成。

1主剂

√合成树脂(用量最大的一类粘料):

热固性树脂如环氧、酚醛、 不饱和聚酯、聚氨酯、有机硅、聚酰亚胺、双马来酰亚胺、烯丙基树脂、呋喃树脂、氨基树脂、醇酸树脂等。

热塑性树脂如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯酸树脂、尼龙、聚碳酸酯、聚甲醛、热塑性聚酯、聚苯醚、氟树脂、聚苯硫醚、聚砜、聚酮类、聚苯酯、液晶聚合物等,以及其改性树脂或聚合物合金等。

√橡胶与弹性体:

橡胶如氯丁橡胶、丁基腈乙丙橡胶、氟橡胶、聚异丁烯、聚硫橡胶、天然橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶等。

弹性体如热塑件弹性体和聚氨酯弹性体等。

√天然高分子:

粘料如淀粉、纤维素、单宁、阿拉伯树胶及海藻酸钠等植物类。

√无机粘料:

硅酸盐、磷酸盐和磷酸-氧化铜等。

2助剂

●固化剂、溶剂、增塑剂、填充剂、增韧剂、偶联剂

●其他助剂:引发剂、促进剂、增粘剂、阻聚剂、稳定剂、防老剂、络合剂、乳化剂。

作用:

√固化剂:为了使主体粘料形成网型或体型结构,增加胶层内聚强度而加入固化剂(它们与主体粘料反应并产生交联作用)。

√催化剂:为了加速固化、降低反应温度而加入固化促进剂或催化剂。

√防老剂:为了提高耐大气老化、热老化、电弧老化、臭氧老化等性能而加入防老剂。

√填料:为了赋予胶粘剂某些特定性质、降低成本而加入填料。

√增韧剂:为降低胶层刚性、增加韧性而加入增韧剂。

√稀释剂:为了改善工艺性降低粘度、延长使用寿命加入稀释剂。

胶粘剂的种类

胶黏剂你原来是个这么傲娇的人物!(转载)

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胶粘剂小故事

氰基丙烯酸酯胶粘剂处理伤口

胶黏剂你原来是个这么傲娇的人物!(转载)

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研究表明氰基丙烯酸酯类胶黏剂可以比传统的缝合更快的愈合伤口,且可以杜绝细菌感染。

提醒:用来处理伤口的是医用氰基丙烯酸酯,不是街边小店几块钱买的胶水,后一种除非紧急情况,否则最好不要用……美国人在越战的时候就有用它做战地紧急处理的,但是非紧急情况还是创可贴 / 包扎更靠谱一些。

氰基丙烯酸酯胶粘剂协助警方查案

胶黏剂你原来是个这么傲娇的人物!(转载)

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在警方的犯罪调查中会以超能胶烟熏方法(Super-glue fuming)来查出潜在指纹。其过程如下:

第一步:需要被套取指纹的物品会被安置在一个已加热并且不漏气的容器中。

第二步:在容器中放入超能胶,氰基丙烯酸酯会蒸发,并以风扇使它在容器中循环散布。

第三步:由于指纹上残留的物质譬如氨基酸和葡萄糖会与气化的胶浆起反应,并使指纹呈现。

聚氨酯胶粘剂的“前世今生”

聚氨酯胶黏剂的发展史

1940年:德国的研究人员发现三苯基甲烷一4,。4',_4’-三异氰酸酯可粘接金属与丁钠橡胶,在第二次世界大战中使用到坦克履带上。

20世纪50年代以后:Bayer公司开发的Desmodurs和Desmophens按一定量的配置成Polystal系列商品(双组分溶剂型聚氨酯胶粘剂)。它具有可低温固化、粘合强度好以及耐水、耐溶剂、耐低温等优点,是当时最好的胶粘剂。

1953年:美国引进了聚氨酯胶粘剂技术,同时开发以蓖麻油和聚醚多元醇为原料的聚氨酯胶粘剂、聚酯型热塑性聚氨酯胶粘剂。

1968年:美国开发了无溶剂型聚氨酯结构胶粘剂,成功地应用于汽车玻璃纤维增强塑料(FRP)部件的粘接。

1978年:美国开发了单组分湿固化型聚氨酯胶粘剂,并开始在汽车工业与建筑部门应用。

1984年:美国市场上出觋了反应型热熔聚氨酯胶粘剂,解决了聚氨酯胶粘剂使用时的公害问题。

1954年:日本引进德国和美国技术,1960年生产聚氨酯材料

1966年:日本开始生产聚氨酯胶粘剂,开发成功乙烯类聚氨酯水性胶粘剂。

1981年:日本投入聚氨酯水性胶粘剂的工业化生产。

1956年:中国研制并生产三苯基甲烷三异氰酸酯(列克纳胶),很快又生产了甲苯二异氰酸酯(TDI)、双组分溶剂型聚氨酯胶黏剂。

1966年:后上海新光化工厂将铁锚-10l聚氨酯胶黏剂投入生产,至今仍为我国,聚氨酯胶黏剂中产量最大的品种。

1994年国家正式批准成立“中国聚氨酯工业协会,下设“聚氨酯胶黏剂委员会”,该委员会业已成为全国聚氨酯胶黏剂技术与信息交流的中心。

21世纪后:聚氨酯胶黏剂伴随着在各个领域的应用比例扩大,所占的市场份额越来越大,发展极具前景。

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快速发展的结构胶与密封胶

汽车工业技术的发展要求汽车构件轻量化,因此大量采用塑料零部件,特别是高强度的FRP(玻璃纤维增强塑料)和SMC(板材模塑复合材料)。轻量化装配的汽车其燃料效率可从7.1km/L增加到15km/L,车的使用寿命延长到16万公里。由于汽车构件大量采用塑料零部件后需用聚氨酯结构胶与密封胶进行粘接装配,因此每辆汽车平均用胶量达15-23ks。使用最多的胶粘剂是环氧树脂、聚氯乙烯、聚氨酯,其中聚氨酯胶粘剂占总胶量的20%。主要用于汽车挡风玻璃和后窗玻璃的密封、SMC车板和框架的粘接等。

建筑用的密封胶主要是聚硫、有机硅以及聚氨酯,而聚氨酯密封胶对各种建筑材料都具有良好的粘合性,可应用于建筑领域中各部门,并且其价格比有机硅与聚硫密封胶便宜,因此聚氨酯密封胶的需求超过有机硅与聚硫密封胶而占主导地位。

环保法规要求开发无公害胶粘剂

先进国家对环境保护制订了法规,产业部门每年在消除公害问题上都要花去大量经费。随着聚氨酯胶粘剂在工业上的大量使用也带来了公害问题,近年来已开发成功并投人生产的水性聚氨酯胶粘剂、无溶剂聚氨酯胶粘剂以及热熔聚氨酯胶粘剂可代替有毒的溶剂型聚氨酯胶粘剂,但溶剂型胶粘剂有独特之处,在某些场合非用它不可。因此,在短期内不可能全部取消。解决的措施是选用低毒溶剂、提高固含量以及密闭通风操作,以降低有机挥发物的逸出量,并采用溶剂回收装置。

快速固化聚氨酯胶粘剂

为适应自动化装配线,尤其是机器人施工流水线的需要,胶粘剂的固化速度必须成倍甚至几十倍地提高。聚氨酯胶粘剂的缺点之一是固化速度太慢。通过近年来的努力,开发了一些新的胶种,如快速固化反应性聚氨酯胶、辐射或紫外线固化胶以及反应性热熔胶等。为加快固化速度,除改进胶粘剂主体成分的分子结构和胶的配方以外,还对加热和能源装置进行了大量研究工作。辐射、电子束和紫外线装置的应用已有较长的历史,但因一次性投资较大等原因,至今尚未普及。

开发新型施胶设备

聚氨酯胶粘剂在推广使用时,为了适应用户粘接施工的要求,研制开发了一系列相关设备,例如粘稠物料的计量、混合、输送和施胶设备,采用积分装置和机器人,使之操作简便、准确;双螺杆挤出机反应器的问世与商品化,为聚氨酯胶粘剂的合成和改性提供了有效手段。

今后面临的课题是如何设计、制造对环境条件(如水分、空气等)较敏感的单组分聚氨酯胶粘剂的制备、包装和施胶装置,使之操作简便、易控制,更为关键的是保证质量和批间稳定性。今后发展聚氨酯胶粘剂的动力是开拓和扩展应用市场而不是单纯地在胶粘剂的分子结构上开发新领域。因后者投资大,收效慢。为此,国外除进行大量的应用外,还致力于施胶工艺和工具方面的开发。

结语:

胶粘剂属于新领域精细化工产品,一直以来扮演着生活中的“最佳配角”,给我们创造了无限的价值,却往往被人忽略和遗忘。最后,引起关注的焦点竟然是环境污染和健康危害。

究竟是可爱又迷人的“反派角色”,还是生活不可或缺的“实力派“,我想我们心里已有答案。当然,未来面临我们最迫切的问题是:扩大低毒无毒胶粘剂的应用范围,并努力降低它的价格。随着水性聚氨酯等环保型胶粘剂的陆续诞生,希望能褪去胶粘剂“阴森森”的面具,让我们重新认识它。