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膠黏劑的組成、種類(lèi)與應(yīng)用知識(shí)大全

嘉峪檢測(cè)網(wǎng)        2020-07-06 10:50

一、膠黏劑概述

 

1、膠黏劑簡(jiǎn)介

 

 

 

膠黏劑可以定義為能夠通過(guò)膠黏工藝永久性附著在表面上的物質(zhì)。該過(guò)程涉及兩個(gè)互不相同的物體保持直接接觸,從而可以在界面上傳遞機(jī)械力,是一種具有良好粘合性能的物質(zhì),通過(guò)粘附力和內(nèi)聚力由表面粘合而起連接物體的作用。

 

 

 

膠接、焊接和機(jī)械連接是目前常見(jiàn)三大連接方式。機(jī)械連接就是傳統(tǒng)的連接方式之一。但接頭處容易出現(xiàn)磨損從而引發(fā)連接失效,此外不同材料之間通過(guò)機(jī)械連接還容易導(dǎo)致腐蝕。焊接所需要的外加材料較少,但焊接的質(zhì)量可控性較差,相比之下,膠接是一種工藝簡(jiǎn)單,后續(xù)使用過(guò)程中疲勞點(diǎn)較少的連接工藝,且由于膠結(jié)失效一般是在膠結(jié)本身,這為后續(xù)修復(fù)提供了可能。

 

 

 

目前,普通分子結(jié)構(gòu)的膠黏劑已經(jīng)遠(yuǎn)不能滿足人們?cè)谏a(chǎn)生活中的應(yīng)用,這時(shí)高分子材料和納米材料成為改善各種材料性能的有效途徑,高分子類(lèi)聚合物和納米聚合物成為膠黏劑重要的研究方向。以美國(guó)公司為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家的研發(fā)機(jī)構(gòu),研發(fā)了以高分子材料和復(fù)合材料技術(shù)為基礎(chǔ)的高分子復(fù)合型膠黏劑,它是以高分子復(fù)合聚合物與金屬粉末或陶瓷粒組成的雙組分或多組分的復(fù)合材料,是在高分子化學(xué)、膠體化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和材料力學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的高技術(shù)學(xué)科。

 

 

 

粘結(jié)劑部分功能介紹表

功能

詳情

瞬間粘接

瞬間膠黏劑使用時(shí)不需要加熱、加壓,具有固化快、粘接強(qiáng)度大的特點(diǎn)。一個(gè)6.45平方厘米的粘接面所承受的拉力足以吊起一輛小汽車(chē),這樣的膠黏劑對(duì)連續(xù)化生產(chǎn)流水線起了很大的推動(dòng)作用。

結(jié)構(gòu)件粘接

結(jié)構(gòu)件粘接是指那些能夠承受較長(zhǎng)時(shí)間的負(fù)荷和較大應(yīng)力物體的粘接,比如建筑物、車(chē)輛、艦船、飛機(jī)、宇宙飛行器等結(jié)構(gòu)件的粘接。其具有增加航速,同時(shí)使粘接件表面光滑平整,有利于航行的特點(diǎn),還具有密封、防腐蝕等性能。

液態(tài)密封堵漏

有些膠黏劑在常溫下是流動(dòng)性的液體,涂在各種連接或需要密封的部位,形成有彈性的膠層,能代替通常的墊片,起密封作用。

水下粘接

表現(xiàn)在水壩或橋梁的修建、造船工業(yè)和國(guó)防工業(yè)中,它可以把陸地上的預(yù)制件與在水中和水下的部件連接起來(lái),從而大大簡(jiǎn)化施工工藝,加快施工進(jìn)度。

油面粘接

油面用膠不需要先在表面除油,簡(jiǎn)化了工藝,并有良好的粘接強(qiáng)度。

熱熔粘接

熱熔膠黏劑是一種固體,它要在加熱熔化成流體后才能膠黏,粘合冷卻后恢復(fù)成固體,形成牢固的粘接件。熱熔膠黏劑由熱塑性聚合物配以增粘劑等配制而成。

耐高溫粘接和超低溫粘接

一般的膠黏劑能耐100℃以下的溫度,無(wú)機(jī)膠黏劑能耐600℃左右,其中以陶瓷膠黏劑為最佳,可以耐1300℃的高溫。耐超低溫膠黏劑能在-196℃,甚至更低溫度-269℃時(shí)保持很高的強(qiáng)度和韌性。

壓敏粘接

這種產(chǎn)品用于商品標(biāo)簽的粘貼、紙箱的封緘、線束的捆扎和高光潔金屬板表面的保護(hù)等。

醫(yī)用粘接

醫(yī)用膠黏劑已成為醫(yī)療方面不可缺少的新材料。例如,對(duì)入體腎臟的粘合,血管的接合,傷口、食道或膽道的吻合,牙科的粘接和修復(fù),骨骼連接等方面能發(fā)揮很好的作用。

導(dǎo)電粘接

有以銀粉為導(dǎo)體的導(dǎo)電膠,用于光學(xué)玻璃粘接的高透明度的光學(xué)玻璃膠和對(duì)光敏感的光敏固化膠和電子束固化膠等。

 

2、膠黏劑組成

 

合成膠黏劑由主劑和助劑組成,主劑是膠黏劑的主要成分,主導(dǎo)膠黏劑粘接性能,同時(shí)也是區(qū)別膠黏劑類(lèi)別的重要標(biāo)志。主劑一般由一種或兩種,甚至三種高聚物構(gòu)成,要求其具有良好的粘附性和潤(rùn)濕性等。為了滿足特定的物理化學(xué)特性,加入的各種輔助組分稱為助劑。

 

主劑和助劑詳細(xì)分類(lèi)和產(chǎn)品舉例表

 

分類(lèi)

產(chǎn)品舉例

主劑

天然高分子

如淀粉、纖維素、單寧、阿拉伯樹(shù)膠及海藻酸鈉等植物類(lèi)粘料,以及骨膠、魚(yú)膠、血蛋白膠、酪蛋白和紫膠等動(dòng)物類(lèi)粘料。

合成樹(shù)脂

分為熱固性樹(shù)脂和熱塑性樹(shù)脂兩大類(lèi)。熱固性如環(huán)氧、酚醛、 不飽和聚酯、聚氨酯、有機(jī)硅、聚酰亞胺、雙馬來(lái)酰亞胺、烯丙基樹(shù)脂、呋喃樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂、醇酸樹(shù)脂等;熱塑性樹(shù)脂如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯酸樹(shù)脂、尼龍、聚碳酸酯、聚甲醛、熱塑性聚酯、聚苯醚、氟樹(shù)脂、聚苯硫醚、聚砜、聚酮類(lèi)、聚苯酯、液晶聚合物等,以及其改性樹(shù)脂或聚合物合金等,是用量最大的一類(lèi)粘料。

橡膠與彈性體

主要有氯丁橡膠、丁基腈乙丙橡膠、氟橡膠、聚異丁烯、聚硫橡膠、天然橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠等;彈性體主要是熱塑件彈性體和聚氨酯彈性體等。

其他

無(wú)機(jī)粘料,如硅酸鹽、磷酸鹽和磷酸-氧化銅等。

助劑

 

固化劑、溶劑、增塑劑、填充劑、增韌劑、偶聯(lián)劑、引發(fā)劑、促進(jìn)劑、增粘劑、阻聚劑、穩(wěn)定劑、防老劑、絡(luò)合劑、乳化劑。

 

3、膠黏劑分類(lèi)

 

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),迄今為止已有6000多種膠黏劑產(chǎn)品問(wèn)世,由于其品種繁多,組分各異,尚無(wú)統(tǒng)一的分類(lèi)方法。

膠黏劑分類(lèi)

膠黏劑的組成、種類(lèi)與應(yīng)用知識(shí)大全

 

 

  

04、應(yīng)用

  

 

 

 

2019年最重要的膠黏劑產(chǎn)品類(lèi)型是乙烯基膠黏劑,需求量超過(guò)430萬(wàn)噸。市場(chǎng)上可以買(mǎi)到各種各樣的乙烯基粘合劑,基于聚乙酸乙烯酯(PVAC)的產(chǎn)品是最重要的類(lèi)型。丙烯酸類(lèi)膠黏劑以較大的幅度排名第二,隨后是聚氨酯,彈性體等。

 

 

 

粘合劑是為特定應(yīng)用而設(shè)計(jì)的,除了在粘合過(guò)程中發(fā)揮作用外,它們還可以用于其他目的,例如密封劑,以消除動(dòng)態(tài)載荷引起的自松性的影響。根據(jù)用途,工程膠黏劑市場(chǎng)已分類(lèi)為運(yùn)輸,建筑,電氣和電子,能源等。其中交通運(yùn)輸是最大的細(xì)分市場(chǎng),占比28.7%,該領(lǐng)域的應(yīng)用是由于將汽車(chē)部件組裝成組件以及用粘合劑產(chǎn)品代替緊固件的需求不斷增加而推動(dòng)的。

 

 

 

全球工程膠黏劑市場(chǎng)應(yīng)用分類(lèi)圖

膠黏劑的組成、種類(lèi)與應(yīng)用知識(shí)大全

(1) 交通行業(yè)

在嚴(yán)格的環(huán)境法規(guī)的支持下,輕型和低碳排放汽車(chē)的趨勢(shì)正在增長(zhǎng)。汽車(chē)是粘合劑的主要應(yīng)用行業(yè)之一。減輕車(chē)輛的重量是提高燃油效率和限制污染物排放的關(guān)鍵,膠黏劑在支持OEM(原始設(shè)備制造商)減少汽車(chē)重量的策略以及通過(guò)將碳排放量保持在最低水平來(lái)遵守嚴(yán)格的環(huán)境法規(guī)方面發(fā)揮著重要作用。汽車(chē)膠黏劑市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將從2019年的81億美元增長(zhǎng)到2024年的107億美元,復(fù)合年增長(zhǎng)率為5.7%,市場(chǎng)正在出現(xiàn)溫和增長(zhǎng)。

 

汽車(chē)和運(yùn)輸行業(yè)不斷需要更先進(jìn)的粘合劑,這些粘合劑必須具有出色的粘合性,卓越的耐用性,耐化學(xué)性和耐高溫性以及低收縮性。SMP是汽車(chē)膠黏劑市場(chǎng)中增長(zhǎng)最快的樹(shù)脂類(lèi)型。由于SMP粘合劑無(wú)味、不含異氰酸酯和溶劑,并且不排放VOC,因此對(duì)它們的需求會(huì)增加。

 

組裝是汽車(chē)膠黏劑市場(chǎng)中增長(zhǎng)最快的應(yīng)用。隨著汽車(chē)技術(shù)的不斷進(jìn)步,例如傳感器,信息娛樂(lè)系統(tǒng)和車(chē)身面板的使用越來(lái)越多,汽車(chē)工業(yè)中粘合劑的使用量也在增加。

 

(2) 建筑行業(yè)

在未來(lái)幾年,對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施投資的需求不斷上升,是許多政府關(guān)注的重點(diǎn)領(lǐng)域。這可能使工程膠黏劑行業(yè)受益,因?yàn)榻ㄖI(yè)是膠黏劑產(chǎn)品的主要消費(fèi)場(chǎng)景之一。此外墻壁和地板覆蓋物的維護(hù)、建筑翻新,也帶來(lái)大量的建筑用膠黏劑的需求。

 

 

亞太地區(qū)是建筑膠黏劑市場(chǎng)中增長(zhǎng)最快的地區(qū),其建筑行業(yè)不斷發(fā)展,同時(shí)政府對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的投資也在不斷增加。但與此同時(shí)要考慮到各地建筑相關(guān)產(chǎn)品不斷更新的法規(guī)影響。例如歐盟(EU)305/2011號(hào)法規(guī)規(guī)定,用于在歐盟銷(xiāo)售建筑產(chǎn)品,制造商必須承擔(dān)額外的標(biāo)簽和文書(shū)工作,以證明合規(guī)性和符合環(huán)保要求證明,同時(shí)需要負(fù)擔(dān)額外的外部測(cè)試成本。

(3) 電子行業(yè)

 

根據(jù)Grand View Research關(guān)于電子膠黏劑市場(chǎng)的報(bào)告分析,預(yù)計(jì)到2022年,電子膠黏劑市場(chǎng)規(guī)模將翻一番以上,達(dá)到78億美元,復(fù)合年增長(zhǎng)率為10.6%。由于對(duì)大批量和短時(shí)間周期組裝的需求不斷增長(zhǎng),預(yù)計(jì)紫外線固化膠黏劑將成為未來(lái)增長(zhǎng)最快的產(chǎn)品,復(fù)合年增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)將超過(guò)12%。

 

 

電子膠黏劑市場(chǎng)主要是受印刷電路板(PCB)粘合劑需求的增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)。諸如導(dǎo)線跟蹤、元件封裝、電路板的保形涂層以及表面安裝元件的粘結(jié)等應(yīng)用需要各種類(lèi)型的膠黏劑產(chǎn)品。計(jì)算機(jī),筆記本電腦,智能手機(jī),家用電器,工業(yè)與電力設(shè)備,控制與導(dǎo)航系統(tǒng)以及航空航天監(jiān)測(cè)與測(cè)試設(shè)備的需求在不斷增長(zhǎng),對(duì)這些產(chǎn)品不斷增長(zhǎng)的需求可能會(huì)使電子膠黏劑市場(chǎng)受益。

 

 

 

全球電子用膠黏劑細(xì)分應(yīng)用

膠黏劑的組成、種類(lèi)與應(yīng)用知識(shí)大全

 

 

(4) 能源行業(yè)

 

政府的支持和市場(chǎng)的投資正在促進(jìn)可再生能源領(lǐng)域的擴(kuò)張。在該行業(yè)中,預(yù)計(jì)風(fēng)能將為膠黏劑生產(chǎn)商提供充足的機(jī)會(huì)。由于擁有巨大的能源使用潛力,印度和中國(guó)等新興經(jīng)濟(jì)體對(duì)該領(lǐng)域給予了特別關(guān)注。根據(jù)印度新能源和可再生能源部的數(shù)據(jù),該國(guó)在全球太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電能力方面分別位居全球第五和第四,并宣布到2030年,可再生能源領(lǐng)域?qū)⑸a(chǎn)該國(guó)約40%的電力。

 

 

 

 

二、膠黏劑產(chǎn)業(yè)鏈分析

 

 

 

膠黏劑上游為化工材料生產(chǎn)供應(yīng)商,主要原材料有有機(jī)高分子、合成樹(shù)脂等,從原材料供應(yīng)角度看,膠黏劑成本收到石油價(jià)格波動(dòng)影響。

 

 

 

中游膠黏劑產(chǎn)品目前在我國(guó)主要分為三個(gè)等級(jí)。第一個(gè)層級(jí)是國(guó)外、國(guó)內(nèi)少數(shù)幾家企業(yè)通過(guò)自主研發(fā)和技術(shù)吸收消化,結(jié)合市場(chǎng)需求自主研發(fā)出一批擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)膠粘劑;第二層級(jí)為國(guó)內(nèi)部分企業(yè)擁有一定的研發(fā)能力,可以進(jìn)行部分配方調(diào)整,比較注重產(chǎn)品品質(zhì);第三層級(jí)是以中小型膠粘劑企業(yè)為主,這些企業(yè)技術(shù)水平較低,主要生產(chǎn)低端產(chǎn)品,產(chǎn)品利潤(rùn)率較低,企業(yè)所占數(shù)量較多、分布廣,競(jìng)爭(zhēng)激烈。

 

 

膠黏劑下游終端應(yīng)用市場(chǎng)豐富。從長(zhǎng)期看,內(nèi)需增長(zhǎng)確保了行業(yè)持續(xù)發(fā)展,環(huán)保政策推動(dòng)了行業(yè)技術(shù)更新和進(jìn)一步市場(chǎng)擴(kuò)張。同時(shí)電子消費(fèi)產(chǎn)品快速更迭也加速了膠黏劑行業(yè)發(fā)展,并有可能?chē)?guó)際化。

 

 

膠黏劑產(chǎn)業(yè)鏈簡(jiǎn)圖

 

 

膠黏劑的組成、種類(lèi)與應(yīng)用知識(shí)大全

 

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來(lái)源:新材料在線

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