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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