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涂料科普:胶粘剂的特点

浏览次数: 日期:2008-4-20 15:27

胶粘剂是一类古老而又年轻的材料,数千年前人类祖先就已经开始使用胶粘剂。北魏贾思勰所著的《齐民要术》笔墨第91章中介绍的制墨工艺中也用到了胶粘剂。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3大合成高分子材料的产量比较,胶粘剂只占第5位,但年增长速度则居第1位。我国胶粘剂起步于20世纪50年代,进入90年代后,胶粘剂工业有了突飞猛进的发展。如今,胶粘剂已渗透到工业、农业、交通、医学、国防和人民日常生活的各个领域,在国民经济中发挥愈来愈大的作用,胶粘剂工业已发展为一个独立的新兴部门。到2005年我国合成胶粘剂的消费量将达到265万吨,年均增长率超过8%。
    二、胶粘剂的特点

    1、耐温性

    耐温性是无机胶粘剂的优良特性之一。据环氧树脂行业协会专家介绍,无机高温胶粘剂通常使用范围在1500~1750℃,而磷酸 氧化铜胶粘剂的耐温范围更广,可在180~1400℃范围内使用。但无机高温胶粘剂使用的主要骨料是锆英砂和耐火土,锆英砂价格较高,主要靠进口,耐火土要以牺牲土地来取得,代价巨大。因此寻找廉价易得的产品来取代传统骨料,以降低生产成本是当务之急。某些有机胶粘剂通过改性也已达到了耐高温性能。例如:用B4C改性的酚醛树脂胶粘剂就能耐1500℃的高温。市场对耐温胶粘剂的需求正在不断的增长,因而这类胶粘剂有着广阔的发展前景。

    2、低污染性

    随着全球环境的日益恶化,人们逐渐开始使用一些环保产品。胶粘剂虽然算不上一类庞大的化工产品,但对环境的危害也不容忽视。那些非环保型的胶粘剂将逐渐被抛弃。聚乙烯甲醛胶粘剂(俗称“107胶”)由于含有游离甲醛,危害人体健康。在发达国家早已禁用,但在我国由于其价格低廉,所以目前仍有相当的市场份额。但其用量已逐渐减少,不久将会全部淘汰。如何通过改性使非环保型的胶粘剂变为环保型胶粘剂是势在必行的工作。目前已经研究成功一种可代替胶合板制造中不含甲醛的粘合剂。

     通常的脲甲醛和蜜胺粘合剂含有能引起人体过敏反应的甲醛,粘合剂的强度、耐水性和成本与蜜胺粘合剂相近。在环保的呼声日益高涨的今天,越来越多的人开始致力于可生物降解胶粘剂的研制。聚合物的生物降解是通过水解和氧化作用来完成的。大部分能降解的聚合物在其主链上含有可降解的基团,例如胺基、羟基、脲基等。Sharak等用双羟基与醚反应,合成含有羟甲基的聚酯作为基体,生产可生物降解的胶粘剂,他们还用含有羟基的丁酸酯、戊酸酯、纤维素、淀粉酯等作为基体,用蔗糖酯作为增粘剂,生产能生物降解或水解的胶粘剂。另外,Kauffman等以淀粉或磺化酯为基体,添加含有极性的蜡质,生产含有极性的,对水敏感的胶粘剂,能在水的作用下发生水解,在进行废弃处理时降低或消除对环境的污染。

    3、粘接无破坏性

    材料的连接主要有螺栓连接、铆接、焊接和粘接等,使用螺栓连接等技术虽然可实现快速连接,但却因对材料部件打空或局部加热而对材料有所破坏,并在使用中不能避免应力集中。相比之下,粘接技术是一种非破坏性连接技术,并因粘接界面整体承受负荷而提高负载能力,延长了使用寿命。

    4、轻质性

    胶粘剂的密度较小,大多在0.9~2之间,约是金属或无机材料密度的20%~25%,因而可以大大减轻被粘物体连接材的重量。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍说,这在航天、航空、导弹上,甚至汽车、航海上,都有减轻自重,节省能源的重要价值。

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