快速胶黏剂的生产.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,快速胶黏剂的生产,第九组：徐延延、张春风、张舒,刘孝送、江继业,胶黏剂的生产工艺组织,1,、胶黏剂的组成及分类；,2,、常见的胶黏剂种类、特性及适用范围；,3,、典型胶黏剂的生产工艺及流程；,4,、胶黏剂生产中温度、搅拌速度、加料顺序等因素对胶黏剂的影响。,胶黏剂的生产操作规程,1,、胶黏剂生产主要操作步骤及操作规程；,2,、胶黏剂生产操作注意事项；,3,、胶黏剂生产质量控制指标；,4,、胶黏剂细度、粘度、固含量等性能的定义、检测方法。,胶黏剂的组成,胶粘剂,一般多为有机合成材料，通常是由粘结料、固化剂、增塑剂、稀释剂及填充剂等原料经配制而成。,胶粘剂粘结性能,主要取决于粘结物质的特性。,胶黏剂的分类,（,1,）按主要组成成分分类,（,2,）按粘接强度分类,a.,结构型胶黏剂,具有足够的粘接强度、剪切强度、长时间内承受振动、疲劳和冲击等各项载荷，具有耐热性和耐候性，,b.,非结构型胶黏剂,特点是在较低的温度下剪切强度、拉伸强度和刚性都比较高，主要应用于粘接强度不太高的非结构部件。,c.,次结构型胶黏剂,具有结构型胶黏剂与非结构型胶黏剂之间的特性，能承受中等程度的载荷。,（,5,）按用途分类,a.,通用胶,有一定的粘接强度，对一般材料都能进行 站接，如环氧树脂胶黏剂等。,b.,特种胶,有高温胶、超低温胶、热熔胶、厌氧胶、光敏胶、应变胶、透明胶、快干胶、导电胶、导磁胶、导热胶、止血胶、织物胶、水下胶、防腐胶、密封胶及点焊胶等。,常见的胶黏剂种类、特性及适用范围,一、合成胶黏剂,1.,聚醋酸乙烯酯,聚醋酸乙烯酯乳液是醋酸乙烯的聚合物，它就是市售的白乳胶。这种胶黏剂能在室温下自干，化学稳定性好，容易跟填料、增塑剂等相互混合，粘接度可自由调节，有较好的早期粘接强度。,可以单独使用，或者跟脲醛树脂混合使用。主要用于粘接木器制品，如装饰板和木材、木材和纸、木材和泡沫塑料，以及入造革的黏合加工。特别是在家具制造、门窗组合等场合使用极为普遍，还可以作卷烟胶。,2.,环氧胶黏剂,环氧胶黏剂的主要成分是环氧树脂。,它有较高的粘接强度、良好的电绝缘性能和机械性能。,适用于受力部位的粘接。环氧胶黏剂因配方不同，可制得室温固化和加热固化两种胶，主要用来粘接金属、玻璃、陶瓷、橡胶、木材、塑料等。,3.,瞬间胶黏剂,由,-,氰基丙烯酸酯单体和少量稳定剂、增塑剂等配制而成的。,组分简单，不用配料，能在常温常压下迅速固化，因此获得瞬间胶黏剂的美称。使用时，被粘物表面不需特殊处理，能满足工业自动化流水线的需要。无毒，应用范围广，,不仅适合粘接各种金属、非金属材料，还用于医疗方面的黏结。缺点是不适宜于大面积和多孔材料的粘接。,常用的是,-,氰基丙烯酸乙酯，商品牌号为,502,胶。,医用的,-,氰基丙烯酸丁酷，商品牌号为,504,胶。,4.,丙烯酸胶黏剂,第二代的丙烯酸酯胶黏剂,(,简称,SGA),在粘接时形成化学键，粘接强度比较大，可用于结构件的粘接。,胶液虽是双组分的，但不要调配，只要把胶液分别涂于被粘接的材料上，粘合后几分钟内就有一定的强度，并有良好的耐冲击性能。,适合金属和非金属,(,聚烯烃和氟、硅塑料除外,),材料的自粘和互粘。,市售的品种有,SA-200,、,AB,胶、,J-39,、,J-50,、,SGA-404,、丙烯酸酯胶等。,5.,酚醛,-,氯丁橡胶胶黏剂,由酚醛树脂和氯丁橡胶混炼胶溶于苯或醋酸乙酯和汽油的混合溶剂中配制而成的。,由于初黏力强，又能在室温下粘接和固化，使用简便，所以应用较广。,适用于粘接金属和非金属材料。,市售的商品有铁锚,801,强力胶、百得胶、,FN-303,胶、,CX-401,胶、,XY-401,胶、,CH-406,胶等。,6.,酚醛,-,丁腈橡胶胶黏剂,由酚醛树脂和丁腈混炼胶溶于溶剂中而制得的。,韧性好、耐油、耐水、耐冲击，能在,60150,的温度下长期使用，是一种应用比较普遍的结构胶。,可用于钢、不锈钢、硬铝等金属材料或非金属材料的粘接。,胶黏剂中所含组分不同，分子量大小有差别，所以同一种胶黏剂有不同的品种，国内研制和生产的主要品种有,J-01,、,J-03,、,J-15,、,JX-9,JX-10,、,CH-505,等。,7.,有机硅胶黏剂,主要成分有机硅氧垸。,具有优良的耐紫外线、耐臭氧、耐化学介质和耐潮湿，很好的热稳定性和低温柔韧性。,能粘接金属、玻璃、陶瓷等材料，特别能粘接通常不易粘接的硅橡胶、氟橡胶等。,主要用于电子工业中的灌封、电器元件连接部位和接头处的密封，以防止灰尘和潮气等的侵害，还可作建筑工程的防水密封材料。,有机硅胶黏剂分单组分、双组分、室温硫化和加热硫化等多种，室温硫化型的主要产品牌号有,703,、,704,、,D-05,、,FS-203,、,GD400,等。,8.,厌氧胶该胶,主要成分甲基丙烯酸双酯。,在室温、有空气时不能固化，排除空气,(,即无氧条件,),就能迅速固化。根据不同需要，可加入引发剂、促进剂、增稠剂和染料等组分。,主要用途是作螺纹的紧固密封和轴承的装配。对非活性金属，如不锈钢、锌、银等需加入促进剂以加速固化。它不宜粘接多孔材料和填充较大缝隙。,产品分高、中、低档强度和黏度，牌号有铁锚,300,系列，,GY-IOO,、,GY-200,、,GY-300,系列，,Y-150,胶等。,此外，还有一些常见品种，如酚醛、酚醛,-,缩醛、聚氨酯、天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、聚硫橡胶等。,二、无机胶黏剂,A.,硅酸盐类,这类胶黏剂应用最多的是水玻璃，即硅酸钠，俗称泡花碱。它易溶于水，有较好的粘接能力和耐热性能。,它用于纸制品、木材、玻璃等的粘接，也可用作耐火材料和铸造工业的胶黏剂。,水玻璃的缺点是接触减液会失去粘接能力。由玻璃釉渣粉和水玻璃调和而成的胶黏剂，可用于陶瓷和金属的粘接。水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙和铝酸三钙，它是建筑工业上使用最普遍的胶黏剂。,B.,磷酸盐类,这类胶黏剂中应用比较多的是氧化铜,-,磷酸胶，它是一种双组分室温固化的胶黏剂。,此胶的缺点是脆性较大，粘接时以采用套接为宜。,不适用于平面粘接。常用于刀具、钻头、管件、砂轮的粘接，也用于汽缸盖和轴的修复等。,典型胶黏剂的生产工艺及流程,胶粘剂的成分及其作用,胶粘剂主要由,基料、固化剂和促进剂、偶联剂、稀释剂、填料、增塑剂与增韧剂,及其他组分,（添加剂）,组成,。,基料：,主要成分，大多为合成高聚物，,起粘合作用,，有良好的粘附性与湿润性,。,固化剂和促进剂：,固化剂 是最主要的配合材料，它与主体聚合物反应，使树脂由热塑型转变为网状结构,促进剂,缩短固化时间、降低固化温度,偶联剂：,使粘接界面坚固,稀释剂：,降低胶粘剂的粘度，增加流动性和渗透性。,填料：,改善树脂的某些性能，如，机械性能,增塑剂与增韧剂：,增塑剂 增加树脂的流动性等,增韧剂 改变胶粘剂的剪切强度、剥离强度、低温性能与柔韧性,其他组分：,添加剂、防老化剂、防霉变剂、阻燃剂、着色剂等,硅橡胶 为例,胶黏剂生产工艺流程,1-,反应釜,6-,料罐,12-,交联剂,2-,基胶,7-,真空泵,13-,混合器,3-,填料,9-,静态混合器,4-,加工助剂,10-,捏合机,5,，,8-,泵,11-,混炼挤出机,反应釜,基料,+,助剂,+,填料,转速,3001000,温度 不超,80,第一步,料罐,脱气,+,触变剂,真空度控制,13.33kPa,第二步,混炼挤出机,补加交联剂或其他添加剂,静态混合器,加入交联剂,+,催化剂,混合器,脱气,自动灌封包装,第三步,胶黏剂生产工艺流程,影响粘结的因素,胶黏剂生产工艺参数的确定,影响,聚醋酸乙烯乳液胶黏剂,生产的因素很多，主要有以下几方面的影响：,1,、乳化剂,乳化剂是乳液聚合体系中的重要组分，乳化剂的种类和浓度会影响聚合物的相对分子质量和相对分子质量分布，以及与乳液的性能，如粘度、耐水性和耐热性等。乳化剂的量对乳液粘度的影响很大，特别对于反应性乳化剂而言，由于乳化剂分子是以共价键的方式结合在粒子表面上，乳化剂的量越大，接枝反应越易进行，乳液粘度越高。,2,、引发剂,引发剂聚合反应的触媒，用量少反应不完全；用量多则反应剧烈甚至暴聚，而且加入量的多少直接影响乳液的粘度，这是因为活性基团是由引发剂作用下形成的，引发剂用量大，接枝反应易进行，乳液粘度增高。,一般说来引发剂的用量应控制在,0.18%,0.25%,。,3,、加料方式,聚合工艺对乳液的性能有较大影响，其中,最重要的就是加料方式,。,单体的加入可采用三种方式：半连续法、间歇法和连续法。,半连续法形成的乳液粘度比间歇法形成的乳液粘度高得多。因为在单体饥饿态的半连续乳液聚合体系中，乳胶粒内部聚合物浓度大于间歇乳液聚合的聚合物浓度，故自由基链向聚合物转移的机率大，接枝反应更易进行，乳液粘度增高。,加单体太慢或中途停止加单体则反应放热少而回流带出的热量多，反应温度就会下降，反应难于控制，无法平稳进行。,4,、聚合温度,反应温度特别是初始反应温度的高低对醋酸乙烯乳液的影响很大。,温度高乳液粘度大，反之下降。,这是由于活化反应是吸热反应。所以反应温度的提高，有利于活性基团的形成，接枝率提高，粘度增高。,醋酸乙烯脂聚合的反应温度过高，能加速引发剂分解，使聚合速度增加，但聚合度下降。聚合温度一般控制在甲醇的沸点,6465,，可借助甲醇蒸发带走大量反应热。,5,、聚合时间,醋酸乙烯脂溶液聚合反应在两个聚合反应器中进行，聚合转化率增加，甲醇浓度增加，产品平均分子量明显降低。为达最终转化率，聚合反应时间共计,4.5,小时，一般不低于,4,小时为宜。,6,、杂质的影响,醋酸乙烯单体应该用新精馏的，醋类是醋酸乙烯单体中的主要杂质，在醋酸乙烯单体中有明显的阻聚作用，聚合物的分子量不易长大，使聚合反应复杂化。,7,、氧的影响,在低于,120,温度下，分子氧能抑制醋酸乙烯脂聚合反应。但醋酸乙烯脂不含氧时，即使加热不聚合，在空气存在下，加热极易聚合，说明氧又有引发聚合作用。,在工业生产中，可以利用氧的双重作用，如聚合过程，突然发生停电停水时，为了使聚合停止，防爆，把空气注入聚合反应器，阻止聚合。,8,、电解质,随电解质用量的增加而减少；生产体系采用去离子水，是因为自来水中含有金属离子，对聚合反应有阻聚作用，如果用自来水作原料需加入整合剂乙二胺四酸；加入三氯乙烯可以获得良好的成膜效果。,有些乳化剂易起泡，在使用时带来困难，因此胶粘剂组分中有时需要加入消泡剂或阻泡剂；,胶黏剂生产主要操作步骤及操作规程,环氧树脂胶黏剂的生产操作步骤,1.,液体,-,操作时间,操作时间（也是工作时间或使用期）是固化时间的一部份，混合之后，树脂,/,固化剂混合物仍然是液体和可以工作及适合应用。为了保证可靠的粘接，全部施工和定位工作应该在固化操作时间内做好。,2.,凝胶,-,进入固化,混合物开始进入固化相（也称作熟化阶段），这时它开始凝胶或“突变”。这时的环氧没有长时间的工作可能，也将失去粘性。在这个阶段不能对其进行任何干扰。它将变成硬橡胶似的软凝胶物，你用大拇指将能压得动它。,因为这时混合物只是局部固化，新使用的环氧树 脂仍然能与它化学链接，因此该未处理的表面仍然可以进行粘接或反应。无论如何，接近固化的混合物这些能力在减小,3.,固体,-,最终固化,环氧混合物达到固化变成固体阶段，这时能砂磨及整型。这时你用大拇指已压不动它，在这时环氧树脂约有,90%,的最终反应强度，因此可以除去固定夹件，将它放在室温下维持若干天使它继续固化。,这时新使用的环氧树脂不能与它进行化学链接，因此该环氧表面必须适当地进行预处理如打磨，才能得到好的粘接机械强度。,环氧树脂胶粘剂操作规程,1,、填料型胶粘剂为降低内应力，增加附着力，有部分添加特殊填充剂降低膨胀系数。放置时间较长，可能会引起局部沉淀，属正常现象。故开桶后先整桶搅拌,A,剂和,B,剂后再使用。因填充材料的沉淀会引起局部配比不准确，对附著力及固化物强度影响较大，特别注意。非填料型胶粘剂不需混合前搅拌！,2,、配胶时需用电子天平准确称量,A,剂和,B,剂，不可用是量杯（量杯）或凭估计配胶。,3,、,A,、,B,混合容器请勿使用方型容器，建议采用圆桶形容器配胶（因混合时边角处无法混合到！）混合时务必搅拌均匀，一般要求用手动搅拌器快速搅拌,10,分钟左右，再涂胶。,4,、如固化剂（即,B,剂）为改性脂肪胺类，对潮湿空气敏感，长期裸露于潮气中有变质可能，变质后固化剂对产品性能影响很大。故固化剂（,B,剂）最好用剪刀或起子橇开桶盖，尽量保持桶盖完整。倒完固化剂后，务必用桶盖马上把固化剂盖严。下班后或固化剂有使用时也必须用桶盖马上把固化剂盖严，然后再将重物压在,B,剂桶上（保证有一定的压力）。塑料壶装固化剂使用后盖严壶盖即可。尤其在春季潮湿季节要特别注意！,5,、客户使用时如需添加活性粉体以降低成本，粉体先在,120,度烘烤,2,小时以去除潮气，冷却后使用（客户需自行实验验证后确定添加量）。否则对固化物强度影响较大。一般以,400,目球形粉体为宜。严禁将吸潮后的粉体加入胶水中！,6,、胶粘剂使用时一般有轻微刺激性气味，但毒性均相对较低。生产场所尽量设置通风设施，以保证空气流通。员工操作时，尽量采取防护措施，不要让皮肤直接接触固化剂，不慎接触后马上用清水洗净，涂敷醋酸软膏消毒。,A,、,B,剂均不能入口，不慎吸入则马上去医院洗胃！,7,、注意控制好配胶量；环境温度高时（尤其在夏天），应尽量减少配胶量，增加配胶次数。如果,A,、,B,混合后放置时间长，超过了说明书提供的操作时间，粘度变得很高，请勿再用！予凝胶后的胶体上胶后强度很差。,8,、对特殊材料的粘接，请在实验确切证实后再采用该胶粘接。使用产品不保证对所有材料的附著力均是优秀的。,9,、所有环氧树脂系列胶粘剂均需按说明书提供的固化条件固化，原则上更高温度和时间固化各项性能指标更好！,10,、不要在混合胶水中添加甲苯、丙酮、酒精等溶剂以降低黏度，我们不保证添加溶剂后的胶粘剂各项性能！,11,、该胶粘剂请在阴凉环境下保存，切勿在太阳下曝晒或高温环境下长期放置。,12,、冬天环境温度突然变化较大时，,A,剂或,B,剂有可能出现果冻情况，属正常现象。使用时一般先将,A,剂在,60,度烘箱中预热,1-2,小时，然后再将,A,剂整桶搅拌均匀后配固化剂使用，不影响性能。,13,、手动搅拌器或其它器具在搅拌完,A,剂或,B,剂或混合,A,、,B,剂后不得直接放入,A,剂或,B,剂桶中。特别注意！因为,A,剂与,B,剂一旦混合即发生化学反应。切勿将混合后的胶液倒回原包装内。,14,、所有产品均需依据说明书提供的固化条件固化，改变固化条件需经过我司研发部门同意。环氧树脂胶粘剂在加压条件下固化强度更好。,15,、在胶水没有基本固化前不要移动粘接体。,16,、冬天使用黏度高，操作性不好，不可将包装桶放在煤火上烧烤，应用烘房或烘箱预热。,17,、对粘接面的表面处理，包括去脂，预热、磷化、打毛等均有助于粘接强度的提高！,18,、一般胶粘剂在低于,15,度固化性能很差，说明书有特殊标示的除外！,19,、非环氧树脂类的胶粘剂及其它未经实验验证的化学品请勿混用！,环氧树脂胶黏剂生产操作注意事项,1.A,、,B,两组份用毕后将管盖旋紧,下次使用继续有效。,2.,该黏结剂最好在,20,以上的环境中粘接,低于,0,虽然亦能固化,但强度稍差,固化温度高于,25,固化时间可进一步缩短。,3.A,、,B,两组份一旦混合即可发生固化反应。因此每次配胶后最好在,5,分钟内用完,现用现配。配制量不宜过大,不宜做大面积粘接。,胶黏剂生产质量控制指标,以粉状纸制品淀粉胶黏剂为例,外观：胶粉应为白色或徽带土黄色或灰白色粉末,气味：具有变性淀粉和填科、助热所固有的特殊气味，无明显异味,纲度,(,过,80,目筛,)(m/m)85,粘合强度,(233),(N,cm2)9,成品胶水适用期,/(,天,)5,水不溶糖,(,台变性淀粉,),(m/m)90,防霉,/(,年,)1,水分 ,14,胶黏剂细度、粘度、固含量等性能的定义、检测方法。,细度,测试方法是直接沿用涂料细度测试方法，分为筛余法、千分尺法和刮板细度计法,粘度,用旋转粘度计和粘度杯测定粘度,固含量,用已称至恒重的称量瓶，准确称取,1.5g-1.7g,的搅拌均匀的试样（精确至,0.0002g,），放入微波炉中，调节火力旋扭至中高火位置，开始启动开关，同时按下秒表，计时,120,秒，到时后取出称量瓶，稍冷后转入干燥器中，冷却至室温称重。最后计算。,谢谢欣赏！,