胶粘剂的组成
出处:按学科分类—工业技术 中国建材工业出版社《现代工程材料实用手册》第603页(2091字)
(一)粘结料
粘结料也称粘结物质,简称粘料,它是胶粘剂中的最基本的主要组分,起着粘结两物体的作用,它的性质决定了胶粘剂的性能、用途和施工工艺,它对胶粘剂的胶接强度、耐热性、韧性和耐介质性等均起着重要作用。一般胶粘剂是用粘结料的名称进行命名的,如建筑工程中常用的胶粘剂热塑性树脂(聚醋酸乙烯脂)等。
在建筑装饰工程中常用的粘结料有热固性树脂、热塑性树脂和合成橡胶等。不同用途的胶粘剂所用的粘结料是不同的,这要根据不同的用途和使用条件而定。如用于受力部位的结构型胶粘剂,主要用热固性树脂作为粘结料。但单独使用一种热固性树脂常常不能满足胶粘剂多种性能的要求,因而在结构型胶粘剂中还需加入热塑性树脂或弹性材料,以改善其胶粘剂的性能,即可以提高胶层的韧性,降低其脆性,从而提高胶结结构的抗弯曲、抗冲击、抗剥离强度。
热塑性树脂及合成橡胶类不能作为结构型胶粘剂使用,因为它们是可溶性物质或是缺乏一定的刚性,会出现蠕变和冷流现象。它们与热固性树脂配合使用时,掺量也要有一定的限制,因为结构中的热塑性树脂也会带来不利影响,如降低胶层的抗拉强度和剪切强度,影响胶粘剂的耐热性能。
(二)固化剂
加入适量固化剂的目的是为了使某些线型高分子化合物与固化剂交联成网状或体型结构,使胶粘剂迅速硬化。因此固化剂是促使粘结料进行化学反应、加快胶粘剂固化的一种试剂。如环氧树脂中加入胺类或酸酐类固化剂,在室温或高温的施工条件下,就能固化为坚硬的胶层;在含有橡胶组分的胶粘剂中加入固化剂后可加速其硬化。
有的胶粘剂(如环氧树脂)若不加适量和适宜的固化剂,本身不能变成坚硬的固体。对于某些胶粘剂来说,固化剂也是胶粘剂的主要成分,其性质和用量对胶粘剂的性能起着重要作用。不同固化剂品种和用量,对胶粘剂的使用寿命、胶接工艺条件和胶接后的机械强度均有很大影响。在建筑装饰工程所用的胶粘剂中常用的固化剂有胺类固化剂等。
(三)增塑剂与增韧剂
增塑剂和增韧剂是为了改善粘结层的韧性,提高胶接接头的抗冲击强度、抗剥离、耐寒性的一种试剂。常根据胶粘剂的种类,加入适宜、适量的增韧剂。
增塑剂一般状态是高沸点为液体或低熔点为固体,它与基料有很好的混溶性,不参与固化反应,仅是纯粹的一种机械混合。胶粘剂常用的增韧剂为有机酯类。
增韧剂参与固化反应,并进入固化后形成的大分子链结构之中,与此同时,能提高固化产物的韧性。胶粘剂常用的增韧剂为一些液体橡胶和具有韧性的高聚物,如邻苯二甲酸、二丁酯和邻苯二甲辛酯等。
(四)稀释剂
稀释剂又称为溶剂,主要对粘结剂起稀释、分散和降低黏度的作用,提高胶粘剂的湿润性和流动性,增加被胶材料的浸润能力,以利于浸渍基层和便于施工操作,并可以延长胶粘剂的使用寿命。
胶粘剂中常用的稀释剂可分为两大类:一类为非活性稀释剂,俗称为溶剂,不参与胶粘剂的固化反应;另一类为活性稀释剂,既可以降低胶粘剂的黏度,又可以参与胶粘剂的固化反应,进入固化后形成的大分子网状结构之中,因此克服了因溶剂挥发不彻底而使胶粘剂性能下降的缺点。在建筑装饰工程所用的胶粘剂,常用丙酮、甲乙酮、苯、甲苯等稀释剂配制。
(五)填充剂
填充料一般在胶粘剂中不发生化学反应,但加入适量的填充料,不仅可以改善胶粘剂的机械性能(抗冲击韧性和强度),而且能使胶粘剂的稠度增加,降低热膨胀系数,减少固化收缩率,提高耐热性和胶接强度,改善耐老化性能,降低胶粘剂的成本等。有些填料还具有特殊功能,如在胶粘剂中加入导电性良好的银粉或具有磁性的铁粉,则可配制成专门用途的导电胶粘剂或导磁胶粘剂。
常用的填充料有金属及金属氧化物粉末、非金属矿物粉末、玻璃、石棉纤维制品及其他植物纤维。建筑装饰工程所用的胶粘剂,胶粘剂常用的填充料有:滑石粉、石棉粉、玻璃粉、铝粉等。
(六)改性剂
为了改善胶粘剂的某一性能,满足某些特殊要求,常加入一些改性剂。如为提高胶粘剂的胶接强度,可加入一定的偶联剂。另外,还有防老化剂、防腐剂、防霉剂、稳定剂、阻燃剂、阻聚剂等。