膠粘劑是一種能夠(gòu)把同類或(huò)不同類的材(cái)料緊密結合在(zài)一起的物質[ll。隨著科學技(jì)術和國民經濟的發展(zhǎn),膠粘(zhān)劑已被廣泛應用於木材加工、建築工程、紡織印染、製(zhì)鞋、皮革、電子、汽車、機械、航空(kōng)航(háng)天、生物醫療等各行(háng)業及高科技領域。據中國膠粘劑工業協會提供的資料,2012年1一9月全(quán)國膠粘劑總產量(liàng)達到235萬噸以上,已接(jiē)近2011年全年產量。預計我國膠粘劑行業將保持持續快速增長,2012年總產(chǎn)量可(kě)達365萬噸,並呈現銷售額增長高於產量增長的格局(jú)。
我國膠粘劑工業起步於二十世紀五十年代,八十年代形成了第一(yī)個(gè)生產高潮[2l,近十年有了突飛猛進的發展,開始進入高速發展的新時期。目前,發達國家合成膠粘劑工業處於(yú)高度發達階段,在(zài)我國,膠粘劑(jì)工業盡管得到了迅速的發展,產量快速增長,應用(yòng)領域不斷擴展,但是受經濟和技術實力所限,行業整體素質與發達國家還有較大的差(chà)距。
1我國膠粘荊行業技術現狀
由於膠粘劑的重要作用和巨大的經濟效益,多年來我國科技工作者以極大的熱情不(bú)倦地研究(jiū)它。本節以各類膠粘劑為綱,就目前我國膠粘劑行業技術現狀及存在問題做(zuò)詳細闡述。
1.1含甲醛的(de)縮合係膠粘劑
“三醛”膠粘(zhān)劑(脈醛樹脂(zhī)、酚醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂)粘結強度高、固化速度快、原料充足、生產工藝(yì)簡單、價格低廉,自上個世紀30年代商品(pǐn)化以來(lái)得到迅速推廣和普及。在我國,2012年“三醛(quán)”膠(jiāo)產量達到(dào)l百(bǎi)萬(wàn)噸(以幹基(jī)計),占膠粘劑總產量的將近40%,是產(chǎn)量最大、應用(yòng)最廣泛的膠種131。聚乙烯醇縮甲醛(俗稱107膠)也是我國合成膠粘劑的大宗品種之一,主要(yào)應用於建築裝演。然而近幾年人們發現,這類含甲醛的縮合係膠粘劑使用過程中不斷地釋(shì)放出遊離態甲醛,對人的眼(yǎn)、粘膜和呼吸(xī)道有刺激作用,還會引起氣管炎(yán)、皮炎、肝髒(zāng)病變、致癌(ái)及惡性腫瘤等疾病,據統計,我國每年由室內(nèi)甲醛汙(wū)染引(yǐn)起(qǐ)的超額死亡數達n.1萬人I’1。“甲醛(quán)”危害引起了世界各國的高度重視,目前在發達國家主導產品(pǐn)是甲醛含量降到0.1%以下(xià)和達到國際El級標準的低毒醛類膠,而在我國由於各方因素,中低檔甚至劣質膠占相當大比例。為此,我國頒布了強製性國家標準GB185so一001“室內建築裝飾裝修材料(liào)—人造板及其製品中甲醛(quán)釋(shì)放限量”,2002年7月1日起強製實施,市場上禁(jìn)止銷售不符合本標準的商品閻,甲醛(quán)縮合類膠粘劑的低毒化趨勢(shì)刻不容緩。不過,隨(suí)著人們環保意識和生活質量(liàng)的不斷(duàn)提高以(yǐ)及新的“綠色”替代品的出現,相信在不(bú)遠的將來,甲醛係膠粘劑(jì)將被淘汰。
1.2級丁橡(xiàng)膠膠粘劑
氯丁膠粘劑已有五(wǔ)十多年曆(lì)史,也是用量很大的品種,廣泛用於家庭、製鞋、建築裝演、汽車和一般工業生產等行業中,具有初(chū)粘力(lì)大、強度高,室溫下即可固化、粘接材料品種(zhǒng)多等優點(diǎn),但是氯丁(dīng)膠含有大量有(yǒu)毒有害可揮發的有機溶劑(VOC),對健康和環境危害嚴重,最近十年內的產量實際減少(shǎo)了三分之一悶。
目前,研究人員致力於開(kāi)發水基氯丁膠和無溶劑(jì)型氯丁膠(jiāo)。如王福(fú)坤閉(bì)報(bào)道了一種水(shuǐ)基氯(lǜ)丁膠粘劑,固體(tǐ)含量為58%,粘度約為l0(刃(rèn)omPa.s,用水的蒸發來表現(xiàn)粘接強度。然而,水基(jī)氯丁膠過高的固含量將導致粘(zhān)度過大,不便於使用,另外水基膠是熱力學不穩定體係,可能發生聚結而失(shī)去使用性能閣(gé),而無溶劑型產品性能不突(tū)出,價格又昂貴191,一直未得到發(fā)展。
1.3環(huán)氧樹(shù)脂膠(jiāo)粘劑
環氧樹脂膠粘劑粘附性好(hǎo)、內聚(jù)強度高,是最重要的工程膠種ll0]。目前我國環氧膠粘劑年(nián)產量為3萬噸左右[1l],盡管產量占膠粘(zhān)劑總產(chǎn)量的比例不大,但用途極為(wéi)廣泛(fàn),主要(yào)應用領(lǐng)域包括建築、航空航天、水利工程、鑽井、軍工等。我國環氧膠的研製起步較晚(wǎn),但近十年發展勢頭極其凶猛(měng),新型膠種(zhǒng)層(céng)出不(bú)窮。比如,晨光研究院llz]研製的單組分水基環氧膠,施工現場不必稱量混合,使用方便,有效(xiào)地加快了施工進度;大連物化所lln的JGH係列環氧建築結構膠,廣泛使用於補強加固、錨(máo)結、灌注修補、室內裝修(xiū)、密封防水、水下施工等各類工程領域中;關長參1141等報道了雙馬來(lái)酞亞胺改性(xìng)的環氧膠,擁有很好的耐高溫性(xìng),可(kě)在200一230℃長期使用;另(lìng)外,還有像室溫固化耐高溫環氧膠[l5.’司,聚氨醋、有機矽接枝改性的高強度環(huán)氧膠Il;.因,低(dī)溫固化環氧膠Il,],彈性環氧膠閡等新膠種不斷(duàn)見諸報(bào)道。