一級建筑師《建筑材料與構造》:膠粘劑


能直接將兩種材料牢固地粘結在一起的物質通稱膠粘劑。傳統的有機膠粘劑如皮膠、骨膠、淀粉等,強度不高,耐熱、耐水及耐老化等性能也差。目前建筑上廣泛使用由合成高分子材料配制的膠粘劑。
(一)膠粘劑的組成與分類
1.組成
(1)粘料。是膠粘劑的基本組分,決定膠粘劑的性能。常用的粘料有天然高分子化合物(如淀粉、動物的皮膠等)、合成高分子化合物(如環氧樹脂等)以及無機化合物(如水玻璃等)三類。
(2)溶劑。其作用為溶解粘料、調節膠粘劑的粘度使之便于施工。常用的溶劑有二甲苯、丁醇及水等。
(3)固化劑與催化劑。固化劑能使線型分子形成網狀體形結構,從而使膠粘劑固化。加入催化劑是為了加速高分子化合物的硬化過程。
(4)填料??筛纳颇z粘劑的性能(如提高強度、減少收縮等),并可降低膠粘劑成本。
常用石棉粉、石英粉、氧化鋁粉、金屬粉等。
膠粘劑必須具備下列條件:足夠的流動性,保證被粘物表面能充分浸潤,不易老化,易調節粘結性與硬化速度,脹縮變形小,粘結強度高。
2.分類
(1)按強度特性分類:可分為以下三種:
結構膠:對強度、耐熱、耐油和耐水等有較高要求。使用于金屬的結構膠,其室溫剪切強度要求在10~30MPa,10‘次循環剪切疲勞后強度為4~8MPa。
非結構膠:不承重較大載荷,只起定位作用。
次結構膠:介于結構膠與非結構膠之間。
(2)按固化形式分類:可分為溶劑揮發型、乳液型、反應型和熱熔型四種。
(3)按主要成分分類:可分為無機與有機兩大類。
1)無機類:某些硅酸鹽及磷酸鹽等。
2)有機類:有天然類與合成樹脂類兩大類。

(4)按外觀分類:可分為液態、膏狀和固態三類。
(二)建筑常用膠粘劑
建筑常用膠粘劑的粘料類型有熱固性樹脂、熱塑性樹脂、合成橡膠及混合型粘料。
建筑用膠粘劑必須具備下列條件:
(1)有將被粘物表面充分浸潤的流動性;
(2)不易老化,性質不易變化;
(3)硬化速度與粘性易調整;
(4)脹縮小;
(5)粘結強度高。
屬結構膠粘劑的有:環氧樹脂類、聚氨酯類、有機硅類、聚酰亞胺類等熱固性膠粘劑;聚丙烯酸酯類、聚甲基丙烯酸酯類、甲醇類等熱塑性膠粘劑;還有如酚醛—環氧型、酚醛—丁腈橡膠型等改性的多組分膠粘劑。
屬非結構膠粘劑的有:動(植)物膠等天然膠粘劑;酚醛樹脂類、脲醛樹脂類、聚酯樹脂類、呋喃樹脂類、間苯二酚甲醛等熱固性膠粘劑;聚酰胺類、聚醋酸乙烯酯類、聚乙烯醇縮醛類、過氯乙烯樹脂類等熱塑性膠粘劑;還有苯乙烯—丁二烯(SBR)等合成橡膠類膠粘劑以及酚醛—氯丁橡膠類等改性的多組分膠粘劑。
環氧樹脂膠粘劑俗稱萬能膠,其固化劑常用各種脂肪族胺類(如乙二胺等),增塑劑常用鄰苯二甲酸二丁酯等;在環氧樹脂膠中加入其他高分子化合物如酚醛樹脂等,可提高膠粘劑的耐熱及粘接性能。
建筑上幾種常用膠粘劑性能與應用見表20-43。
種類 |
特性 |
主要用途 |
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熱塑性 |
聚乙烯醇縮甲醛膠粘劑(商品名108膠) |
108膠粘結強度高,抗老化,成本低,施工方便 |
粘貼塑膠壁紙、瓷磚、墻布等。加入水泥砂漿中改善砂漿性能,也可配成地面涂料 |
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樹脂膠粘劑 |
聚醋酸乙烯乳膠 (俗稱白膠水) |
粘附力好,水中溶解度高,常溫固化快,穩定性好,成本低。耐水性耐熱性差 |
粘接各種非金屬材料、玻璃、陶瓷、塑料、纖維織物、木材等 |
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聚乙烯醇膠粘劑 |
水溶性聚合物,耐熱、耐水性差 |
適合膠接木材、紙張、織物等。與熱固性膠粘劑并用 |
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熱固性樹 |
環氧樹脂膠粘劑 |
萬能膠·,固化速度快,粘結強度高,耐熱、耐水、耐冷熱沖擊性能好,使用方便 |
粘接混凝土、磚石、玻璃、木材、皮革、橡膠、金屬等,多種材料的自身粘接與相互粘接。適應于各種材料的快速膠接、固定和修補 |
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脂膠粘 |
酚醛樹脂膠粘劑 |
粘附性好,柔韌性好,耐疲勞 |
粘接各種金屬、塑料和其他非金屬材料 |
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劑 |
聚氨酯膠粘劑 |
較強粘接力,膠膜柔軟良好的耐低溫性與耐沖擊性。耐熱性差,耐溶劑,耐油、耐水 |
適于膠接軟質材料和熱膨脹系數相差較大的兩種材料 |
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丁腈橡膠膠粘劑 |
彈性及耐候性良好,耐疲勞、耐油、耐溶劑性好,耐熱,有良好的混溶性。粘著性差,成膜緩慢 |
適用于耐油部件中橡膠與橡膠、橡膠與金屬、織物等的膠接。尤其適用于粘接軟質聚氯乙烯材料 |
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合成橡 |
氯丁橡膠膠粘劑 |
粘附力、內聚強度高、耐燃、耐油、耐溶液性好。貯存穩定性差 |
用于結構粘接或不同材料的粘接。如橡膠、木材、陶瓷、金屬石棉等不同材料的粘接· |
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膠膠粘劑 |
聚硫橡膠膠粘劑 |
很好的彈性、粘附性。耐油耐候性好,對氣體和蒸汽不滲透,防老化性好 |
作密封膠及用于路面、地坪、混凝土的修補、表面密封和防滑。用于海港、碼頭及水下建筑物的密封 |
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硅橡膠膠粘劑 |
良好的耐紫外線耐老化性,耐熱耐腐蝕性、粘附性好,防水防震 |
用于金屬陶瓷、混凝土、部分塑料的粘接。尤其適用于門窗玻璃的安裝以及隧道、地鐵等地下建筑中瓷磚、巖石接縫間的密封 |
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