膠粘劑與粘接技術(shù)-孟工主講microsoft word 文檔

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1、膠粘劑與粘接技術(shù)一、膠粘劑的重要作用隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)的發(fā)展，工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、醫(yī)療、國防和人們?nèi)粘Ｉ钪卸茧x不開膠粘劑。幾乎任何人、任何物品均涉及到膠粘劑。我國膠粘劑起步于20世紀(jì)50年代，進(jìn)入90年代后，膠粘劑工業(yè)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，膠粘劑已經(jīng)成為一類重要的精細(xì)化工產(chǎn)品，2010年，我國合成膠粘劑的消費量685萬噸，現(xiàn)在年均增長率超過10%。膠粘劑的粘接技術(shù)因具有各種奇特的功能，而在各方面都獲得了成功的應(yīng)用，并且有著巨大的發(fā)展?jié)摿?，由此引起了人們極為廣泛的關(guān)注。膠粘劑已經(jīng)滲透到現(xiàn)代工業(yè)和日常生活當(dāng)中，可以說，哪里有人類，哪里就少不了膠粘劑

2、產(chǎn)品和粘接技術(shù)，它為工業(yè)提供了新穎實用的工藝，為人類營造了多姿多彩的生活。膠粘劑和粘接技術(shù)在結(jié)構(gòu)連接、裝配加固、減震抗震、減重增速、裝飾裝修、防水防腐、應(yīng)急修復(fù)等方面的作用越來越大，特別是在節(jié)能、環(huán)保、安全以及新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品的開發(fā)中已經(jīng)成為重要的工程材料和工藝方法。膠粘劑是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展和人類生活提高必不可少的重要材料，粘接技術(shù)是其他連接方式無以倫比的特種工藝，在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)、現(xiàn)代國防、現(xiàn)代科技中發(fā)揮著重大作用，現(xiàn)代航天、航空的各種飛行器上粘接部位較多，粘接面積較大，例如B-1飛機(jī)的機(jī)身、機(jī)翼、操作面、整流罩、整體油箱等部位，其膠接面積

3、高達(dá)全機(jī)表面積的80%；波音747飛機(jī)的膠接面積約為3000m2。飛機(jī)采用膠粘連接，結(jié)構(gòu)質(zhì)量減輕15%，總費用節(jié)約25~30%。一架重型轟炸機(jī)采用粘接代替鉚接，其結(jié)果是結(jié)構(gòu)質(zhì)量降低了34%。一臺大型雷達(dá)采用膠粘結(jié)構(gòu)，質(zhì)量減輕20%。轎車車身采用粘接代替點焊后，可減輕質(zhì)量約10%。輪船采用膠粘的蜂窩夾層板制造船身，可減輕質(zhì)量40%，且提高了行駛速度和安全性。隨著汽車的輕量化、高速化、舒適化，必然要大量采用薄壁結(jié)構(gòu)和塑料零件，粘接則是最好的連接方式，國外汽車用膠量每輛平均20~22kg，日本則高達(dá)40kg。國內(nèi)汽車每輛用膠16~22kg。近代

4、建筑要求美觀新穎，室內(nèi)設(shè)施講究舒適豪華，裝飾材料五花八門，膠粘劑在建筑中起著輕質(zhì)、節(jié)能、密封、防漏、保暖、防污、耐久等特殊的作用。膠粘劑應(yīng)用在醫(yī)療上正在興起與推廣，用于修補臟器、接骨植皮、縫合止血、修補鼓膜等。美國開發(fā)出一種新型膠粘劑可以代替臨床上使用的金屬條和不銹鋼螺釘，用于修復(fù)髖骨、股骨等處的骨折，無須進(jìn)行手術(shù)，注入到骨折處，10min內(nèi)迅速固化，骨折處恢復(fù)到原有水平。膠粘劑和粘接具有連接、密封、絕緣、減震、隔熱、消音、阻尼、降噪、防潮、粘涂、導(dǎo)電、導(dǎo)磁、減磨、耐油等多種功能。膠粘劑用量很少，作用不小；耗費不多，收效很大。例如家喻戶曉

5、的502瞬干膠用量用滴計，固化以秒計，強(qiáng)力以噸計。粘接效率很高，進(jìn)20年來粘接和密封技術(shù)的發(fā)展速率比傳統(tǒng)的鉚焊連接方式快2.5倍。工業(yè)發(fā)達(dá)的國家人均年消耗膠粘劑量可達(dá)8~14kg，用量如此之大，也能說明膠粘劑的作用何等重要。可以深信，膠粘劑和粘接技術(shù)在現(xiàn)代社會生產(chǎn)和生活當(dāng)中，一定會發(fā)揮更重要的作用。二、膠粘劑的粘接技術(shù)與原理膠粘劑：通過界面的粘附和物質(zhì)的內(nèi)聚等作用，能使兩種或兩種以上的制件或材料連接在一起的天然的或合成的、有機(jī)的或無機(jī)的一類物質(zhì)，統(tǒng)稱為膠粘劑，又叫做粘合劑，習(xí)慣上稱為膠。簡而言之，膠粘劑就是通過粘合作用，能使被粘物結(jié)合在一

6、起的物質(zhì)。膠粘劑是通用術(shù)語，包括一些膠水、膠泥、膠漿、膠膏等。膠粘劑必須要通過適當(dāng)?shù)恼辰舆^程才會發(fā)揮它的功能。對每一種膠粘劑而言，他并不是萬能的，不同品種、不同品牌的膠粘劑都有其特殊的適用對象和施工方法，不同材料在不同場合使用對所用膠粘劑的要求也不盡相同?？梢哉f，為了提高材料的粘接強(qiáng)度，充分發(fā)揮膠粘劑的功能，先進(jìn)合理的粘接技術(shù)與膠粘劑有同等重要的作用。所謂粘接是指兩個表面靠化學(xué)力、物理力或兩者兼有的力使之結(jié)合在一起的狀態(tài)。粘接時膠粘劑首先必須在被粘物表面粘附，這是由于兩相之間產(chǎn)生了粘合力，該力來源于次價鍵力、或主價鍵力。1、粘接的一般過程

7、在進(jìn)行粘接之前，首先要對被粘表面進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，然后將?zhǔn)備好的膠粘劑均勻地涂覆在被粘物表面上，接著便是膠粘劑濕潤、流變、擴(kuò)散、滲透、疊合之后，使之緊密接觸。當(dāng)膠粘劑的大分子與被粘物表面的距離小于0.5nm時，則會相互吸引，產(chǎn)生范德華力或形成氫鍵、配位鍵、共價鍵、離子鍵、金屬鍵等，加上滲入孔隙中的膠粘劑，固化后生成無數(shù)的小“膠鉤子”，從而完成了粘接過程，于是獲得了牢固的粘接。一般來說，粘接過程就是表面處理、涂膠、疊合、固化、后處理等，是一復(fù)雜的物理化學(xué)過程。2、呆粘表面特征粘接的對象皆是固體，按其聚集狀態(tài)可分為晶體和非晶體。然而，粘接作用僅

8、發(fā)生在表面及其薄層，因此，粘接實質(zhì)上是一種界面現(xiàn)象，與固體表面的特征息息相關(guān)。固體表面的復(fù)雜性：任何固體表面層的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)與它的內(nèi)部完全不同，經(jīng)過長時間暴露之后，其差別更為顯著。固體表面往往是