胶粘剂是六大高分子材料(胶粘剂、涂料、塑料、橡胶、纤维、聚合物基复合材料)之一,主要由粘结剂、固化剂、增韧剂、稀释剂、填料、改性剂等组成。广泛应用于金属、橡塑、建筑、机械、车辆制造与维修、航空空航天、医疗等领域。
在胶粘剂中加入非金属矿物粉体材料,可以增加其稠度,降低热膨胀系数,减少收缩,提高冲击强度和机械强度,降低生产成本。
粘合剂常用的非金属矿物粉体材料主要有碳酸钙、滑石、石墨、应时、石棉纤维、云母、二氧化钛、氧化铝等。胶粘剂的种类很多,不同用途的胶粘剂使用的填料也不同,填料的种类和用量对胶粘剂的性能也有很大的影响。
下面介绍一下非金属矿物粉体材料在胶粘剂中的不同作用。
1.提高其抗冲击性能的填料包括石棉纤维、玻璃纤维、碳酸钙、云母粉、铝粉等。
示例:轻质增强片状粘合剂
用途:该胶用于制作轻质增强粘合片,膨胀率容易控制。2.提高其硬度和抗压性能的填料有:金属及其氧化物、石英砂、氧化铬粉、瓷粉、铁粉、水泥、碳化硼等。
示例:AC建筑结构胶
用途:该胶用于室温、低温、高湿环境下建筑结构的加固。3.提高其耐磨性的填料包括石墨粉、滑石粉、碳酸钙、二硫化钼等。
例子:耐磨胶
用途:胶粘涂层摩擦系数低,耐磨性和抗蠕变性好。用于机床导轨、液压缸、轴孔等的耐磨修复和预保护涂层。4.提高其耐热性的填料有石棉粉、硅胶粉、酚醛树脂、瓷粉、钛白粉等。
例如:J-09胶水
用途:该胶用于粘接-60 ~ 450℃的各种金属和非金属,耐热性好,可用于高温下工作的机械零件。5.增加其附着力的填料包括氧化铝粉、瓷粉、二氧化钛粉等。
示例:聚硫粘合剂
用途:该胶具有优异的弹性,可补偿热胀冷缩引起的尺寸变化,可在& plusmn的移动范围内使用。25%的接缝部位,还具有良好的耐大气老化性和耐水性,使用寿命可达20年以上,且价格适合建筑应用。在国外,这类胶粘剂已占整个建筑密封胶的80%左右。6.增加其导热性的填料包括铝粉、铜粉、铁粉、银粉、炭黑、石墨粉等。
例如:导热结构粘合剂
用途:该胶具有良好的导热性、良好的耐热老化性和良好的耐振动性,主要用于粘接金属导热体。7.增加其导电性的填料有:炭黑、石墨、碳纤维、碳纳米管、银粉等。
示例:环氧导电胶
用途:该胶具有良好的粘接强度和导电性,可用于铝、铜等电气元件的粘接,代替锡焊。8.增加其润滑性的填料包括石墨粉、高岭土、滑石粉和二硫化铝。
例如:鞋用水性氯丁胶粘剂
用途:该胶广泛用于粘接鞋楦、人造革鞋跟等。在皮鞋生产中。9.用于增加其磁导率的填料包括磁性物质,例如磁铁矿粉。
示例:磁性导电胶
用途:该胶粘剂具有良好的导磁性能,用于粘接磁性元件。胶粘剂企业在选择非金属矿物粉体材料作为填料时,应注意以下要求:
满足胶粘剂的特殊要求,如导电性、耐热性等。
不与粘合剂量中的其他组分发生化学反应。
这是容易尊重和良好的润滑性与胶粘剂。
不含水分、油脂和有害气体,不易吸潮变质。
无毒。
具有一定的物理状态,如粒度均匀的粉状填料等。
成本低,来源广,加工方便。
胶粘剂的市场前景
2014年全球对胶粘剂的需求达到1900万吨,中国橡胶制品的消费量占整个亚太地区的2/3,是名副其实的用胶大国。预计到2022年,我国胶粘剂总产量将达到1034万吨,胶粘剂的应用市场也在不断扩大。
以光伏行业为例:胶粘剂是太阳能和风能组件必不可少的粘接和封装材料,硅酮胶主要用于边框和玻璃的粘接。预计2016年硅酮胶作为光伏行业粘接封装材料的市场份额约为97%,未来仍将是市场主流,而硅酮胶一般采用碳酸钙作为填料。
中国是世界上最大的胶水使用国。随着光伏、建筑、汽车等行业的快速发展,胶粘剂的市场前景将非常广阔。非金属矿及粉体材料企业应抓住这一良好机遇,积极推进非金属矿粉体材料在胶粘剂行业的应用。
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