第1章 胶黏剂设计基础知识 1
1.1 胶黏剂的分类和基本组成 1
1.1.1 胶黏剂的定义及分类 1
1.1.2 胶黏剂的基本组成 4
1.2 胶黏剂基料与溶剂的种类及选择 5
1.2.1 胶黏剂基料的种类 5
1.2.2 胶黏剂基料的选择原则 6
1.2.3 胶黏剂常用溶剂的作用与选择 6
1.3 胶黏剂助剂的种类及选择 8
1.3.1 合成助剂 9
1.3.2 反应性助剂 9
1.3.3 功能助剂 9
1.3.4 工艺助剂 9
1.3.5 稳定助剂 11
1.3.6 胶黏剂助剂的选择 11
1.4 胶黏剂的选用原则 13
1.4.1 根据被粘材料的化学性质选择胶黏剂 14
1.4.2 根据被粘材料的物理性能选择胶黏剂 18
1.4.3 根据胶黏剂的效能选择胶黏剂 19
1.4.4 根据接头的功能要求选择胶黏剂 22
1.4.5 根据许可的固化条件选择胶黏剂 24
1.4.6 胶黏剂选择需要考虑的其他问题 24
1.5 胶黏剂粘接的工艺方法 27
1.5.1 配胶 27
1.5.2 胶黏剂的涂布或涂胶 29
1.5.3 晾置 31
1.5.4 叠合 31
1.5.5 清理与防粘连 32
1.5.6 固化 33
1.5.7 检查 37
1.5.8 整修 37
1.6 胶黏剂类别的专业鉴别方法 37
1.6.1 燃烧法 37
1.6.2 胶黏剂基料的热分解鉴别法 40
1.6.3 溶解试验法 40
1.6.4 化学显色法 41
1.6.5 红外光谱鉴别法 44
1.6.6 特征元素检定法 46
第2章 胶黏剂配方工艺设计原理 48
2.1 胶黏剂基料的分子结构设计及其与性能的关系 48
2.1.1 高分子主链结构 48
2.1.2 高分子侧链结构 50
2.1.3 交联度 52
2.1.4 结晶性 53
2.1.5 分子键能 55
2.1.6 相对分子质量及其分布 56
2.1.7 分子极性 57
2.2 高聚物的组成与力学性能 59
2.2.1 非晶态聚合物的力学特性 60
2.2.2 胶黏剂的基本组成与力学性能的关系 60
2.2.3 非晶态聚合物的聚集状态与组成设计 61
2.2.4 高聚物内聚强度与基料选择 63
2.3 胶黏剂体系的功能优化设计与综合权衡 64
2.3.1 配方优化设计方法简介 64
2.3.2 胶黏剂配方的正交试验设计 65
2.3.3 胶黏剂体系的稳定性设计 68
2.4 计算机辅助配方设计 70
2.4.1 配方最优化设计的原理及过程 70
2.4.2 胶黏剂配方最优化设计 70
2.5 胶黏剂固化工艺设计 76
2.5.1 胶黏剂的固化方法 76
2.5.2 热熔胶的固化工艺设计 77
2.5.3 溶液胶黏剂的固化与溶剂选择 77
2.5.4 乳液胶黏剂的固化与材料选择 78
2.5.5 热固性胶黏剂的固化工艺设计 78
2.6 改善胶黏剂性能的设计原则 80
2.6.1 粘接强度的改进设计 80
2.6.2 耐热性的改进设计 81
2.6.3 耐寒性的改进设计 81
2.6.4 耐溶剂性的改进设计 82
2.6.5 耐酸碱性的改进设计 82
2.6.6 耐水性的改进设计 82
2.6.7 耐老化性的改进设计 83
2.6.8 阻燃性的改进设计 83
第3章 乳液型合成胶黏剂设计 84
3.1 乳液型合成胶黏剂聚合机理与理论 84
3.1.1 乳液聚合反应的特点 84
3.1.2 乳液胶黏剂聚合机理与理论 86
3.2 构成乳液聚合体系的组分及配方设计 95
3.2.1 单体选择与功能设计 95
3.2.2 乳化剂 99
3.2.3 引发剂 101
3.2.4 分散介质 103
3.2.5 相对分子质量调节剂 104
3.2.6 其他组分 105
3.2.7 配方设计实例 106
3.3 乳液型合成胶黏剂聚合工艺条件设计 108
3.3.1 乳化剂与反应速率设计 108
3.3.2 引发剂浓度设计 109
3.3.3 搅拌强度设计 109
3.3.4 反应温度设计 110
3.3.5 加料方式设计 111
3.3.6 单体和水的质量比设计 112
3.3.7 电解质用量与稳定性设计 112
3.4 乳液型合成胶黏剂聚合工艺设计 113
3.4.1 间歇乳液聚合工艺 113
3.4.2 半连续乳液聚合工艺 115
3.4.3 连续乳液聚合工艺 117
3.4.4 预乳化工艺 118
3.4.5 种子乳液聚合工艺 119
3.4.6 其他乳液聚合工艺 121
3.5 通用乳液型胶黏剂聚合工艺流程 122
3.6 改性乳液型合成胶黏剂的设计与控制 124
3.6.1 缩醛化改性 125
3.6.2 外加添加剂改性 125
3.6.3 聚合物乳液的稳定性设计与改进 126
3.6.4 聚合物玻璃化转变温度设计与改进 127
3.6.5 相对分子质量及相对分子质量分布控制 128
3.6.6 残余单体含量控制 129
3.6.7 胶乳粒的形态结构控制 129
3.7 乳液型胶黏剂配方工艺实例 130
3.7.1 通用聚醋酸乙烯乳液胶黏剂 130
3.7.2 内加交联剂改性聚醋酸乙烯乳液胶黏剂 133
3.7.3 羧基丁苯胶乳改性聚醋酸乙烯乳液胶黏剂 133
3.7.4 醋酸乙烯与丙烯酸酯共聚乳液胶黏剂 134
3.7.5 三聚氰胺树脂改性聚醋酸乙烯酯共聚乳液胶黏剂 135
3.7.6 乳液型丙烯酸酯压敏胶黏剂 136
3.7.7 苯丙乳液胶黏剂 139
第4章 溶剂型合成胶黏剂设计 141
4.1 溶剂型合成胶黏剂的种类与溶剂选择 141
4.1.1 溶剂型合成胶黏剂的种类 141
4.1.2 溶液聚合中溶剂的选择与作用 141
4.2 溶剂型合成胶黏剂配方设计原则 144
4.2.1 配方原理设计 144
4.2.2 配方组成设计 146
4.2.3 组分配比的最优化设计 147
4.3 溶剂型合成胶黏剂聚合特征与工艺设计 148
4.3.1 溶液聚合的主要特征 148
4.3.2 溶剂型合成胶黏剂基本生产工艺 148
4.3.3 溶剂型合成胶黏剂聚合工艺条件设计 151
4.4 溶剂型合成胶黏剂调制工艺设计 154
4.4.1 调制组成设计原则 154
4.4.2 典型助剂选择及作用分析 156
4.4.3 溶剂型合成胶黏剂调制工艺过程设计 160
4.5 溶剂型合成胶黏剂配方工艺实例 162
4.5.1 液状脲醛树脂胶黏剂 162
4.5.2 功能型三聚氰胺尿素甲醛树脂胶黏剂 165
4.5.3 酚醛树脂胶黏剂 166
4.5.4 环氧树脂胶黏剂的合成与调制工艺 169
4.5.5 溶剂型丙烯酸酯类胶黏剂 175
4.5.6 单组分聚氨酯胶黏剂 176
4.5.7 接枝型氯丁橡胶胶黏剂 179
4.5.8 SBS/MMA接枝型胶黏剂 180
4.5.9 内增塑改性聚醋酸乙烯酯溶剂型胶黏剂 181
第5章 双组分胶黏剂设计 182
5.1 双组分胶黏剂的分类与组成 182
5.1.1 双组分胶黏剂的分类与特点 182
5.1.2 双组分胶黏剂的组成 183
5.2 双组分胶黏剂的配方设计与组分作用分析 185
5.3 双组分胶黏剂的分子性质设计 187
5.3.1 根据双组分胶黏剂的本体性质进行分子设计 187
5.3.2 根据聚氨酯胶黏剂的使用性质进行分子设计 191
5.3.3 聚氨酯结构对性能的影响 192
5.4 双组分胶黏剂的使用与固化机理 193
5.4.1 双组分胶黏剂的使用方法 193
5.4.2 双组分胶黏剂的固化机理 193
5.5 双组分胶黏剂配方工艺实例 195
5.5.1 双组分丙烯酸酯结构胶黏剂 195
5.5.2 通用型双组分聚氨酯胶黏剂的合成与改性技术 197
5.5.3 包装用双组分聚氨酯胶黏剂 199
5.5.4 双组分聚氨酯密封胶黏剂 201
5.5.5 双组分丁腈橡胶胶黏剂 202
第6章 无溶剂型胶黏剂设计 204
6.1 无溶剂型胶黏剂的分类与特点 204
6.2 无溶剂型胶黏剂的组成 205
6.2.1 热熔胶黏剂的组成 206
6.2.2 α-氰基丙烯酸酯胶黏剂的组成与性质 207
6.2.3 不饱和聚酯树脂胶黏剂的组成 208
6.2.4 光敏胶黏剂的组成与性能 209
6.2.5 无溶剂型聚氨酯密封胶黏剂的组成 212
6.2.6 无溶剂型MS和SPUR密封胶的组成 213
6.3 无溶剂型胶黏剂的配方工艺设计 215
6.3.1 热熔胶黏剂的配方工艺设计 215
6.3.2 α-氰基丙烯酸酯胶黏剂的配方设计与分析 218
6.3.3 不饱和聚酯树脂胶黏剂的配方工艺设计 221
6.3.4 光敏胶黏剂的配方工艺设计 223
6.3.5 无溶剂聚氨酯密封胶配方工艺设计 229
6.3.6 无溶剂型MS和SPUR密封胶的配方工艺设计 232
6.4 无溶剂型胶黏剂配方工艺实例 238
6.4.1 乙烯-醋酸乙烯酯型热熔胶黏剂 238
6.4.2 聚氨酯热熔胶黏剂 241
6.4.3 聚酰胺热熔胶黏剂 242
6.4.4 SBS热熔压敏胶黏剂 245
6.4.5 α-氰基丙烯酸酯瞬干胶黏剂 245
6.4.6 Z 97光敏胶黏剂 246
6.4.7 单组分汽车专用聚氨酯密封胶 247
6.4.8 MS密封胶 247
6.4.9 SPUR密封胶 248
第7章 复配型胶黏剂设计 250
7.1 复配型胶黏剂的组成与配方设计 250
7.1.1 主体原料的选择与设计 250
7.1.2 溶剂的选择与配方设计计算 252
7.1.3 增黏树脂及树脂预反应设计 261
7.1.4 其他添加剂的功能作用及用量设计 266
7.2 复配型胶黏剂生产车间设计 269
7.2.1 对厂房建筑的要求 269
7.2.2 对胶黏剂车间内部设施的要求 269
7.2.3 对管道布置及颜色的要求 270
7.2.4 对化工物料储存的要求 271
7.2.5 对供水供气的要求 271
7.3 复配型胶黏剂的主要生产设备 271
7.3.1 复配型胶黏剂的通用生产设备 271
7.3.2 复配型橡胶胶黏剂的主要生产设备 274
7.3.3 复配型密封胶黏剂的主要生产设备 275
7.4 复配型胶黏剂的工艺设计 275
7.4.1 复配型胶黏剂的基本生产工艺 275
7.4.2 复配型橡胶胶黏剂的生产工艺设计 276
7.4.3 复配型通用氯丁橡胶胶黏剂的生产工艺设计 280
7.5 复配型胶黏剂配方工艺实例 283
7.5.1 氯丁橡胶密封胶黏剂 283
7.5.2 氯丁胶乳胶黏剂 284
7.5.3 天然橡胶溶液胶黏剂 285
7.5.4 天然胶乳胶黏剂 285
7.5.5 室温硫化单组分丁腈橡胶胶黏剂 286
7.5.6 聚氯乙烯胶黏剂的配方工艺实例 287
7.5.7 过氯乙烯胶黏剂 288
第8章 环保型胶黏剂设计 289
8.1 环保型胶黏剂的定义及类型 289
8.1.1 环保型胶黏剂的定义 289
8.1.2 环保型胶黏剂的类型 290
8.2 环保型胶黏剂配方工艺设计原则 294
8.2.1 胶黏剂的绿色或环保生产技术 294
8.2.2 环保型胶黏剂配方工艺设计原则 295
8.3 环保型胶黏剂的配方工艺设计 295
8.3.1 水基型胶黏剂的配方工艺设计 295
8.3.2 天然胶黏剂的配方工艺设计 307
8.3.3 无机胶黏剂的配方工艺设计 319
8.4 环保型胶黏剂配方工艺实例 326
8.4.1 高强度耐水型水性聚氨酯胶黏剂 326
8.4.2 聚乙烯醇缩醛类水性胶黏剂 327
8.4.3 氧化淀粉胶黏剂 329
8.4.4 豆蛋白胶黏剂 329
8.4.5 粉状落叶松单宁酚醛树脂胶黏剂 330
8.4.6 血朊胶黏剂 330
8.4.7 硅酸盐类胶黏剂 331
8.4.8 氧化铜-磷酸盐胶黏剂 332
第9章 特种胶黏剂设计 334
9.1 特种胶黏剂配方工艺设计原理 334
9.2 耐高温胶黏剂设计 336
9.2.1 耐高温胶黏剂的种类与耐高温性能 336
9.2.2 耐高温胶黏剂基料的选择与工艺设计 337
9.2.3 耐高温改性环氧树脂胶黏剂的配方工艺设计 338
9.2.4 酚醛树脂胶黏剂耐高温改性原理设计 339
9.2.5 耐高温有机硅胶黏剂分类、性能与配方设计 341
9.3 超低温胶黏剂设计 342
9.4 导电胶黏剂设计 343
9.4.1 导电胶的分类 344
9.4.2 导电胶的组成与配方设计 344
9.5 厌氧胶黏剂设计 346
9.5.1 厌氧胶黏剂的组成 346
9.5.2 厌氧胶黏剂的配方工艺设计 349
9.6 医用胶黏剂设计 353
9.6.1 医用胶黏剂的特点与配方工艺设计原则 353
9.6.2 医用胶黏剂的分类与组成设计 355
9.7 阻燃型功能胶黏剂设计 357
9.7.1 阻燃型功能胶黏剂的组成与阻燃设计原则 357
9.7.2 阻燃胶黏剂的工艺体系设计 359
9.8 光刻胶黏剂设计 360
9.8.1 光刻胶黏剂种类与组成 360
9.8.2 紫外负性光刻胶黏剂的工艺设计 360
9.8.3 紫外正性光刻胶黏剂的工艺设计 361
9.9 水下胶黏剂设计 361
9.9.1 水下胶黏剂的种类 362
9.9.2 水下胶黏剂的配方工艺设计 362
9.10 其他特种胶黏剂设计 363
9.10.1 结构胶黏剂 363
9.10.2 耐碱胶黏剂 363
9.10.3 导磁胶黏剂 364
9.10.4 导热胶黏剂 365
9.10.5 应变胶黏剂 365
9.10.6 点焊胶黏剂 366
9.10.7 真空胶黏剂 366
9.10.8 发泡胶黏剂 367
9.11 特种胶黏剂配方工艺实例 367
9.11.1 耐高温胶黏剂 367
9.11.2 耐低温环氧树脂胶黏剂 368
9.11.3 常用导电胶黏剂的配方工艺实例 369
9.11.4 厌氧胶黏剂 369
9.11.5 医用胶黏剂 370
9.11.6 阻燃胶黏剂 371
9.11.7 紫外正性光刻胶黏剂 372
9.11.8 水下胶黏剂 373
9.11.9 酚醛-丁腈结构胶黏剂 374
参考文献 376