合成膠黏劑
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什麼是合成膠黏劑[1]
合成膠黏劑是指以合成高分子材料為基礎的新型膠黏劑。合成膠黏劑通常是一種混合料,由基料、固化劑、填料、增韌劑、稀釋劑及其他輔料配合而成,基料是膠黏劑的基本成分。
合成膠黏劑的應用[2]
1.木材加工用膠黏劑
我國是一個木材短缺的國家,所以人造板的生產對我國具有特別重要的意義。使用膠粘劑生產人造板材,如纖維板、膠合板、刨花板和裝飾板等。可以將刨花、木屑和碎片等下腳料綜合利用,提高木材的利用率,同時還可以改善術材的性能,以脲醛膠、酚醛膠和三聚氰胺甲醛膠為主要原料。
2.建築用膠黏劑
在建築工程中廣泛應用的膠牯劑包括VAE乳液、聚乙烯醇縮醛類、聚醋酸乙烯等,主要用於裝飾、密封和結構粘接等。隨著建築業的發展,特別是樓宇日益成為城鎮建築的主體,室內裝修日益普及,建築用膠黏劑的用量大大提高。
(1)裝飾用膠
裝飾用膠主要用於牆體的飾面塗層和室內裝飾材料的粘貼。無論磚木結構還是鋼筋混凝土結構的建築,在牆體建成後都要在牆體內、外用灰漿飾面,灰漿由水泥、膠黏劑和砂石等組成,所用膠粘劑主要是聚乙烯縮甲醛、聚醋酸乙烯等。加入這些粘合劑可以改善水泥塗層的強度、韌性和粘附性,並可增強塗層的防水和耐候性、防止開裂和脫落。
室內裝飾材料主要包括地板、內牆天花板材料,地板裝飾材料主要有木製地板、PVC地板、磁磚地板等。內牆裝飾材料主要有磁磚、壁紙、玻璃絲牆布、無紡布牆布和滌綸牆布。天花板裝飾材料主要有膠合板、礦棉板和膨珠吸聲板等輕質材料。室內裝飾材料的粘貼一般採用聚乙烯醇縮甲醛、聚醋酸乙烯、丙烯酸酯和VAE乳液等類型的膠牯劑。
另外,高層建築的玻璃幕牆一般使用夾層玻璃,其兩層玻璃之間的粘結劑為聚乙烯醇縮丁醛膜。這樣即可提高玻璃的強度,又可避免玻璃破碎時形成,帶銳角的碎片傷人。
(2)密封膠
密封膠主要用於門窗及預製件聯接處的密封,傳統的建築密封膠由桐油和石灰製成,現已大多改用合成密封膠。高性能膠主要是有機硅和聚氨酯密封膠。但價格較高,在我國建築密封膠市場上僅占30%左右。大部分還是用傳統的聚硫橡膠密封膠。
(3)建築結構膠
建築結構膠主要用於建築結構的粘接,如用於鋼筋混凝土外部修補膠,用於水下工程的水下結構膠和金屬結構加固的金屬結構膠等,目前主要用於舊建築的補強加固,發展方向是新建築的現場施工。國內外建築結構膠和膠種都是環氧膠。
3.汽車用膠黏劑
膠粘劑在汽車製造過程中有著廣泛的應用,按照其應用部位可分為:
(1)車身用膠粘劑,主要膠種是PVC塑溶膠。
(2)車內裝飾用膠粘劑,汽車內裝飾使用了多種非金屬材料,因此大多使用常溫固化或觸變膠粘劑,採用多個膠種的膠粘劑。
(3)風擋玻璃用膠粘劑、密封劑,主要品種是聚硫、聚氨酯和有機硅膠粘劑。
(4)發動機和底盤用膠粘劑,為瞭解決泄漏問題,提高汽車的安全性能。在汽車發動機和底盤的穩多結合面和螺栓連接處需要使用液態密封膠和厭氧膠。用量最大的是PVC塑溶膠、瀝青底塗膠和氯丁膠。
4.製鞋用膠黏劑
我國是世界上最大的鞋業生產國、消耗膠粘劑約12.5萬t左右,其中氯丁膠約1l萬t,聚酯膠粘劑約1.5萬t。
5.包裝用膠黏劑
包裝用膠粘劑主要包括兩部分:一是包裝用壓敏膠帶和標簽,二是包裝材料直接用膠粘劑。主要使用聚醋酸乙烯乳液、聚乙烯醇縮甲醛等。塑料和金屬包裝主要使用丙烯酸乳液、VAE乳液、聚氨酯膠粘劑和氰基丙烯酸酯。
6.紡織品用膠黏劑
紡織品用膠主要有服裝、地毯、無紡布和嬰兒尿布等衛生用品的用膠,其中服裝內襯用膠量最大,使用的主要膠種是熱溶膠,這種襯布具有高剝離強度,耐水洗等特點,另外,也有乳液類膠粘劑如丙烯酸乳液、醋酸乙烯乳液、VAE乳液等。
合成膠黏劑的發展趨勢[3]
合成膠粘劑的生產在我國已迅速發展,隨著人民生活水平的不斷提高,對城鎮建築業、紡織業、製鞋、汽車業等的促進大大加強,做為其輔助產業的膠粘劑業更是一個很大的市場。膠粘劑的應用是及其廣泛的,在我國的市場潛力相當大,但對其要求越來越高,發展無毒、無害、無污染、高性能的膠粘劑是世界研究必須解決的重要課題之一。
現代的許多膠粘劑都含有大量揮發性很強的容劑,這些溶劑不僅危害人的身心健康,而且會破壞大氣層中的臭氧層。近年來,這個問題引起了政府的高度重視,發展無溶劑膠粘劑既有利於環境保護,又給膠粘劑工業帶來了一種新的發展趨勢。發展納米膠粘劑,有可能給全球膠粘劑市場帶來新的經濟增長點,納米膠粘劑將成為一顆耀眼的新的科技明星。當一種膠粘劑同時具有多種功能的時候,它的應用價值往往陡增,所以多功能膠粘劑的生產是膠粘劑工業發展趨勢之一。人造衛星、載人宇宙飛船在穿越厚厚的大氣層時,由於高速氣流的沖刷,錶面溫度可達2300~2600℃,須用耐高溫的燒蝕材料加以保護,燒蝕材料同同金屬殼體之間的連接只能用高溫膠粘劑。由於膠粘劑具有如此多的突出優點,正日益受到人們的重視,在材料科學領域已經發展成為獨力的分支研究方向。