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第1章 胶黏剂和密封胶概述 1

1.1 概述 1

1.2 胶黏剂和密封胶基础 1

1.2.1 胶黏剂和密封胶的重要性 1

目录 1

1.2.2 定义 2

1.2.3 胶黏剂和密封胶成功应用的重要因素 4

1.2.4 胶黏剂和密封胶相关技术 6

1.3 市场及应用 7

1.3.1 历史 7

1.3.2 当前的市场状况 8

1.3.3 市场发展趋势和主导因素 11

1.3.4 胶黏剂和密封胶工业 12

1.4.1 有竞争力的方法 13

1.4 胶黏剂粘接的优缺点 13

1.4.2 机械优势 17

1.4.3 设计优势 19

1.4.4 生产优势 19

1.4.5 其他优势 20

1.4.6 机械限制 20

1.4.7 设计限制 21

1.4.8 生产限制 21

1.4.9 其他限制 22

1.4.10 胶黏剂与机械固定联合使用 22

1.5 密封胶的功能 23

1.5.1 机械因素 25

1.5.2 附着性能 25

1.6.1 所有胶黏剂和密封胶的通用条件 26

1.6 基本机理 26

1.5.3 设计注意事项 26

1.5.4 化学影响 26

1.5.5 生产注意事项 26

1.6.2 粘接失效机理 29

1.7 通用原料和工艺 30

1.7.1 胶黏剂和密封胶中使用的原料 31

1.7.2 胶黏剂和密封胶的生产方法 32

1.7.3 胶黏剂和密封胶的成品使用工艺 34

1.8 信息源 34

参考文献 35

2.2 粘接力 36

2.2.1 附着力和内聚力 36

2.1 概述 36

第2章 胶黏剂理论 36

2.2.2 表面能的概念 37

2.2.3 黏附功和内聚功 40

2.2.4 粘接失效能 41

2.2.5 连接强度的表面附着理论 42

2.3 粘接理论 42

2.3.1 吸附理论 43

2.3.2 机械理论 45

2.3.3 静电和扩散理论 46

2.3.4 弱边界层理论 47

2.4 胶黏剂或密封胶的寿命阶段 48

2.4.1 施用和润湿 48

2.4.2 固化 50

2.4.3 工作运行 55

2.5 密封胶相关的特殊机理 58

2.6 聚合物原料的相互作用 60

2.6.1 聚合材料 60

2.6.2 胶黏剂和密封胶的重要性质 60

2.7 表面和界面之间的相互作用 65

2.7.1 边界层理论 65

2.7.2 界面区 66

参考文献 67

第3章 连接设计 68

3.1 概述 68

3.2 应力类型 68

3.2.1 拉伸张力和压缩应力 69

3.2.2 剪切应力 70

3.2.3 劈开和剥离应力 71

3.3 连接效率的最大化 72

3.3.1 胶黏剂性质 72

3.3.2 胶黏剂厚度 73

3.3.3 粘接面几何形状的影响 74

3.3.4 粘接体性质 75

3.4 通用连接设计规则 77

3.5 普通胶黏剂连接设计 77

3.5.1 平面粘接体设计 77

3.5.2 硬化连接和降低剥离应力的其他方法 79

3.5.3 圆筒形连接 80

3.5.4 角连接 81

3.5.5 塑料和弹性体连接 83

3.5.6 木材连接 84

3.6.1 对接连接中的应力分布 85

3.6 密封胶连接效率 85

3.6.2 剪切连接 89

3.7 普通密封胶连接设计 89

3.7.1 对接连接 90

3.7.2 搭接连接 91

参考文献 92

第4章 标准检测方法 94

4.1 概述 94

4.2 检测动机和基本原理 94

4.3 基本的物质性能检测 102

4.3.1 胶黏剂和密封胶 102

4.3.2 粘接体和粘接加工用的其他物质 107

4.4 胶黏剂连接的标准检测方法 108

4.4.1 拉伸检测 109

4.4.2 搭接剪切检测 110

4.4.3 剥离检测 112

4.4.4 劈开应力检测 117

4.4.5 疲劳检测 117

4.4.6 冲击应力检测 118

4.4.7 蠕变（塑性形变）检测 119

4.4.8 环境作用检测 120

4.5 密封胶连接的标准检测方法 122

4.5.1 迁移能力 123

4.5.2 剥离粘接 125

4.5.3 撕裂强度 125

4.5.4 压缩形变强度和塑性形变 125

4.5.5 环境作用检测 126

4.6 原型和非标准检测方法 127

4.7 规范和标准 128

参考文献 130

第5章 质量控制和非破坏性试验 132

5.1 序言 132

5.2 质量控制 132

5.2.1 预生产过程 132

5.2.2 原料的质量控制 134

5.2.3 表面处理的质量控制 135

5.2.4 粘接过程的质量控制 136

5.3 粘接检验 136

5.3.1 破坏性试验 137

5.3.2 非破坏性试验 138

5.4 失效接头的失效原因试验 145

参考文献 146

6.1 序言 148

第6章 表面和表面处理 148

6.2 基体表面的性质 149

6.2.1 金属表面 150

6.2.2 聚合物表面 152

6.2.3 其他表面 153

6.3 表面处理 154

6.3.1 表面处理的重要性 155

6.3.2 表面处理的选择 157

6.3.3 粘接前后被处理工件的评价 159

6.3.4 基体平衡性 161

6.4 钝态表面处理方法 162

6.4.1 钝态化学表面处理 162

6.4.2 钝态机械过程 167

6.5 活性表面处理 169

6.5.1 活性化学表面处理 171

6.5.2 聚合物的活性物理表面处理 176

6.6 特殊表面处理 182

6.6.1 金属被粘物 183

6.6.2 塑料被粘物 183

6.6.3 聚合物混合物的被粘物 183

6.6.4 弹性体被粘物 185

6.6.5 其他的被粘物 185

参考文献 186

第7章 底涂剂和粘接促进剂 188

7.1 概述 188

7.2 底涂剂 189

7.2.1 应用和用途 190

7.2.2 金属基体用的底涂剂 192

7.2.3 聚合物基体的底涂剂 194

7.2.4 未硫化弹性体的底涂剂 195

7.3 粘接促进剂 197

7.3.1 硅烷粘接促进剂 197

7.3.2 钛酸酯偶联剂 202

参考文献 204

第8章 胶黏剂的分类 207

8.1 序言 207

8.2 基本分类 207

8.2.1 功能 208

8.2.2 化学组成 208

8.2.3 反应方法 213

8.2.4 物理形态 227

8.2.5 费用 232

8.2.6 专用被粘物和应用方法 232

参考文献 233

9.1 序言 234

9.2 胶黏剂组成 234

第9章 胶黏剂的组分和配方 234

9.3 胶黏剂配方 239

9.3.1 控制流动性 239

9.3.2 延长温度范围 241

9.3.3 改进韧性 242

9.3.4 降低热膨胀系数 244

9.3.5 减少收缩性 244

9.3.6 增加黏性 245

9.3.7 引进导电性和导热性 246

9.4 商用配方 248

参考文献 250

10.2 分类方法 252

第10章 胶黏剂配方 252

10.1 序言 252

10.3 结构胶黏剂 259

10.3.1 环氧树脂 259

10.3.2 环氧杂化物 266

10.3.3 间苯二酚甲醛和苯酚间苯二酚甲醛 271

10.3.4 三聚氰胺-甲醛和脲醛 271

10.3.5 酚醛树脂 271

10.3.6 改性酚醛 272

10.3.7 芳香族高温树脂 273

10.3.8 聚酯 276

10.3.9 聚氨酯 277

10.3.10 厌氧树脂 278

10.3.11 氰基丙烯酸酯 280

10.3.12 改性丙烯酸酯 282

10.4 非结构胶黏剂 283

10.4.1 弹性体树脂 284

10.4.2 热塑性树脂 290

10.4.3 天然树脂 295

参考文献 297

第11章 胶黏剂的选择 299

11.1 序言 299

11.2 粘接过程的设计 300

11.2.1 选择粘接方法时的考虑 301

11.2.2 有关产品和处理要求的信息 302

11.3 胶黏剂选择 305

11.4 基体 306

11.4.1 金属胶黏剂 310

11.4.2 粘接塑料 311

11.4.3 粘接弹性体的胶黏剂 313

11.4.4 粘接其他一般基体的胶黏剂 314

11.5 接点设计的本质 316

11.5.1 应力和胶黏剂选择之间的关系 316

11.5.2 胶黏剂选择、粘接层厚度和黏度之间的关系 317

11.6 工件和生产装置对胶黏剂选择的影响 318

11.6.1 工件组装件的性质 318

11.6.2 生产要求 320

11.6.3 费用 321

11.7 操作条件 322

11.7.1 操作压力 322

11.7.2 操作环境 322

11.8 专门的考虑 323

11.10 信息来源和辅助资源 324

11.9 可靠性的鉴定 324

参考文献 325

第12章 密封胶的分类及构成 326

12.1 序言 326

12.2 基本密封胶分类 326

12.2.1 硬化型和非硬化型 327

12.2.2 固化类型 330

12.2.3 按最终用途分类 331

12.2.4 性能分类 331

12.3 密封胶组成 335

12.3.1 主要树脂 335

12.3.2 溶剂 336

12.3.3 填充物 336

12.3.5 提高粘接性的添加剂 337

12.3.4 增塑剂 337

12.3.6 其他添加剂 338

12.4 密封胶构造 338

12.4.1 使用性能 339

12.4.2 操作特征 341

12.5 商业产品及配方 342

参考文献 342

第13章 密封胶族 343

13.1 序言 343

13.2 低性能密封胶 346

13.2.1 油和树脂基密封胶 346

13.2.2 石油沥青类及其他地沥青乳胶 347

13.2.3 聚醋酸乙烯 347

13.3 中等性能的密封胶 348

13.2.5 聚氯乙烯塑料溶胶 348

13.2.4 环氧树脂 348

13.3.1 烃橡胶基密封胶 349

13.3.2 丙烯酸酯 350

13.3.3 氯磺化聚乙烯（氯磺酰化聚乙烯合成橡胶） 351

13.3.4 热熔型密封胶 351

13.4 高性能密封胶 351

13.4.1 氟硅酮以及含氟聚合物密封胶 352

13.4.2 聚硫化物 352

13.4.3 聚醚 354

13.4.4 聚氨酯 355

13.4.5 硅酮 357

13.4.6 苯乙烯丁二烯共聚物密封胶 358

13.5 其他特殊密封胶 359

13.4.7 氯丁二烯 359

参考文献 360

第14章 选择和使用密封胶 361

14.1 序言 361

14.2 接缝设计的性质 362

14.2.1 普通对接和搭接连接 363

14.2.2 背撑材料 366

14.2.3 螺纹粘接 367

14.2.4 衬垫 368

14.2.5 多孔材料密封 370

14.3 密封胶基体 371

14.3.1 表面准备工作 372

14.3.2 底涂剂 372

14.3.3 普通基体表面 372

14.4 使用要求 374

14.4.1 整体物料 375

14.4.2 密封胶带 377

14.4.3 预制衬垫 378

14.4.4 泡沫密封胶 378

14.4.5 应用性质 379

14.5 性能要求 380

14.5.1 移动能力 380

14.5.2 其他机械性能 383

14.5.3 黏性 384

14.5.4 持久性 384

14.5.5 外观 386

14.6 信息和辅助设备来源 386

参考文献 387

15.1 序言 388

第15章 非胶黏剂的其他塑料连接方法 388

15.2 塑料 389

15.3 塑料的连接办法 392

15.4 直接加热熔接 396

15.4.1 加热工具熔接 397

15.4.2 热气焊接 399

15.4.3 电阻丝熔接 401

15.4.4 激光焊接 402

15.4.5 红外焊接 403

15.5 间接加热 404

15.5.1 电导焊（感应） 404

15.5.2 绝缘加热 407

15.6 摩擦熔接 408

15.6.1 旋转焊 408

15.6.2 超声焊 410

15.6.3 震动焊接 415

15.7 溶剂粘接 417

15.8 机械连接方法 419

15.8.1 机械紧固件 420

15.8.2 自攻螺丝的设计 423

15.9 连接塑料的更多信息 426

参考文献 427

第16章 粘接与密封的特定基体 429

16.1 概述 429

16.2 金属粘接 429

16.2.1 铝及其合金 431

16.2.2 铍及其合金 437

16.2.4 铜及铜合金 438

16.2.3 镉镀层 438

16.2.5 金、银、铂和其他贵金属 439

16.2.6 铅 439

16.2.7 镁和以镁为基础的合金 440

16.2.8 镍和镍合金 441

16.2.9 镀件（锌、铬和镀锌的） 442

16.2.10 钢和铁 442

16.2.11 锡 444

16.2.12 钛和以钛为基础的合金 444

16.2.13 锌和锌合金 446

16.3 一般塑料基体 447

16.4 热固性塑料基体 448

16.4.1 醇酸树脂 449

16.4.2 邻苯二甲酸二烯丙基酯 449

16.4.4 酚醛、蜜胺和脲醛树脂 450

16.4.3 环氧树脂 450

16.4.5 聚酰亚胺 451

16.4.6 聚酯 451

16.4.7 硅树脂 452

16.4.8 热固性聚氨酯 452

16.5 热塑性基体 453

16.5.1 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂（ABS） 454

16.5.2 缩醛 455

16.5.3 丙烯酸酯类 457

16.5.4 纤维素（醋酸纤维素、醋酸丁基纤维素、丙酸纤维素、乙基纤维素和硝酸纤维素） 458

16.5.5 氯化聚醚 459

16.5.6 氟碳 459

16.5.7 尼龙（聚酰胺） 460

16.5.8 聚碳酸酯 462

16.5.9 聚烯烃（聚乙烯、聚丙烯和聚甲基戊烯） 464

16.5.10 聚苯醚 465

16.5.11 热塑性聚酯（聚乙烯对苯二甲酸酯、聚丁烯对苯二甲酸酯和聚四亚甲基对苯二甲酸酯） 467

16.5.12 聚酰亚胺（PI）、聚醚亚胺（PEI）和聚酰胺-酰亚胺（PAI） 468

16.5.13 聚醚醚酮（PEEK）、聚芳醚酮（PAEK）和聚醚酮（PEK） 469

16.5.14 聚苯乙烯 469

16.5.15 聚砜 470

16.5.16 聚醚砜（PES） 471

16.5.17 聚苯硫醚（PPS） 472

16.5.18 聚氯乙烯（PVC） 472

16.6 复合材料 473

16.6.1 复合材料的胶黏剂粘接 474

16.6.2 热塑复合材料 477

16.7 泡沫塑料 479

16.8 合成橡胶 480

16.8.1 未硫化橡胶的粘接 482

16.8.2 硫化橡胶的粘接 484

16.9 木材和木材产品 485

16.10 玻璃和陶瓷 488

16.11 蜂窝状和其他结构的夹心板 490

参考文献 491

第17章 环境的影响 496

17.1 导言 496

17.2 高温 499

17.2.1 影响温度的因素 499

17.2.2 适于在高温下应用的胶黏剂和密封胶 502

17.3 低温 509

17.3.1 影响低温性能的因素 509

17.3.2 低温胶黏剂和密封胶 510

17.4 湿度和水 513

17.4.1 对疏松材料的影响 513

17.4.2 接触面的作用 516

17.4.3 压力、潮湿、温度的综合作用 519

17.5 室外气候老化 521

17.5.1 非海洋性环境 521

17.5.2 海岸环境 522

17.6 化学品和溶剂 524

17.7 真空和脱气 525

17.8 辐射 526

参考文献 527

第18章 生产过程和设备 530

18.1 概述 530

18.2 贮存 531

18.3 配制应用的胶黏剂或密封胶 533

18.3.1 产品移送 533

18.3.2 计量 533

18.3.3 混合 535

18.3.4 运送到使用场所 538

18.4 应用 539

18.4.1 液体 540

18.4.2 糊状和膏状 542

18.4.3 粉末 543

18.4.4 膜 543

18.4.5 热熔胶 545

18.5 粘接设备 546

18.5.2 加热设备 547

18.5.1 压力设备 547

18.6 环境和安全措施 550

参考文献 551

第19章 信息技术 552

19.1 前言 552

19.2 信息通路 552

19.3 胶黏剂与密封胶的选择 553

19.3.1 AdhesivesMart（胶黏剂市场） 553

19.3.2 Adhesive Selector（胶黏剂选择器） 554

19.3.3 Sealant System（密封胶系统） 554

19.3.4 ADHESIVES（胶黏剂） 555

参考文献 556

附录A 术语（名词）汇编 557

A.1 与胶黏剂有关的（专用）名词的标准定义 557

A.2 与密封胶有关的（专用）名词的标准定义 573

附录B 资料的其他来源 580

书 580

收集的手册和数据 585

政府的手册和出版物 586

杂志 586

期刊 587

技术、贸易和教育组织 587

美国 587

其他国家 589

附录C 技术规格说明书和标准 590

C.1 美国材料试验学会（ASTM） 590

C.2 美联邦标准与规定 594

C.3 其他工业标准和规定 596

C.4 其他标准化组织 597

附录D 普通基体材料的表面预处理方法 599

D.1 金属基体表面的预处理方法 599

D.2 塑料基体表面的预处理方法 606

D.3 人造橡胶基体表面的预处理方法 610

D.4 各种混杂基体表面的预处理方法 612

附录E 胶黏剂和密封胶工业的供应商 614

E.1 胶黏剂与密封胶供应商 614

E.2 生产装备 619

E.3 施工装备 620

E.4 固化和干燥设备 622

E.5 塑料焊接设备 622

E.6 测试和实验装置 623

E.7 咨询和测定实验室 624

附录F 单位转换系数表 626