分享

维懂百科——结构胶

 张景涛 2024-09-21 发布于辽宁
结构胶是一种强度高、能承受较大荷载,且耐老化、耐疲劳、耐腐蚀,在预期寿命内性能稳定的胶粘剂。结构胶的发展历程如下

起步阶段(1978 - 1983 年):

  • 1978 年,法国人马尔嘎带着结构胶(西卡杜尔 31#胶)来到中国,这是结构胶在中国的早期引入。

  • 1980 年,建设部正式下达了“建筑结构胶粘剂研制及应用技术推广”的课题,由中国科学院大连化学物理研究所与辽宁建筑科学研究所共同攻关。

  • 1983 年完成了课题,研制出我国第一个实用型——JGN 型建筑结构胶粘剂,开创了我国化学法加固的先河,填补了国内建筑物粘钢加固补强的空白。

规范发展阶段(1990 - 2006 年):

  • 1990 年,中国工程建筑标准化协会标准《混凝土结构加固技术规范》(CECS25:90)将粘钢加固技术正式纳入规范,并将 JGN 系列建筑结构胶列为指定使用产品。

  • 1996 年,中国科学院应市场发展要求相继研制成应用于动荷载构件、潮湿环境、混凝土表面修补、高温条件、灌注式等各种结构补强胶粘剂。

  • 2000 年,结构胶迅速发展到新旧建筑物的混凝土植筋锚固、化学法粘钢、化学锚栓加固、粘碳纤维布(板)、材料抗冲磨、裂缝灌浆防腐防水等加固补强项目中,成为日后建筑界不可缺少的重要建筑加固补强材料。

  • 2006 年,国家标准《混凝土结构加固设计规范》GB50367 - 2006 实施。

快速发展阶段(2006 年至今):

随着我国建筑、汽车、航空航天等行业的快速发展,对结构胶的需求不断增加,国内结构胶的研发和生产水平不断提高,产品种类不断丰富,性能不断提升,应用领域也不断拓展。同时,国内相关的标准和规范也在不断完善,进一步促进了结构胶行业的健康发展。

图片


01



关于结构胶

一、主要特点 

1. 强度高:能够将不同材料牢固地粘接在一起,承受较大的应力。

2. 耐久性好:具有良好的耐候性、耐老化性和耐腐蚀性,可在各种恶劣环境下长期使用。

3. 适用范围广:可用于金属、陶瓷、玻璃、木材、塑料等多种材料的粘接。 

二、应用领域 

1. 建筑领域:用于玻璃幕墙、石材幕墙、铝板幕墙等的结构粘接;也可用于桥梁、隧道、大坝等工程的加固和修补。

2. 汽车制造:用于车身部件的粘接,如挡风玻璃、天窗、保险杠等,可提高车身的强度和密封性。

3. 电子电器:用于电子产品的组装和封装,如手机、电脑、电视等,可提供可靠的粘接和密封。4. 航空航天:用于飞机、卫星等航天器的结构粘接和密封,要求具有极高的强度和可靠性。


02



结构胶的组成

结构胶主要由基料、固化剂、填料、增韧剂、稀释剂及其他助剂等组成。 

一、基料是结构胶的主要成分,决定了结构胶的基本性能。常见的基料有环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸酯等。

二、固化剂使基料发生化学反应,从液态变为固态,从而形成具有一定强度的胶层。不同的基料需要不同类型的固化剂。 

三、填料主要用于改善结构胶的性能,如增加强度、降低成本、调节粘度等。常见的填料有石英粉、碳酸钙、滑石粉等。

四、增韧剂提高结构胶的韧性和抗冲击性能,防止胶层在受力时发生脆性断裂。常用的增韧剂有橡胶、热塑性树脂等。 

五、稀释剂调节结构胶的粘度,便于施工操作。稀释剂在固化过程中会挥发掉,不参与胶层的形成。


03



结构胶的种类

一、环氧树脂结构胶 

1. 特点:具有高强度、高粘结力、耐化学腐蚀、耐热性好等优点。

2. 应用领域:广泛应用于建筑、汽车、电子、航空航天等领域的结构粘接和加固。 

二、聚氨酯结构胶 

1. 特点:柔韧性好、耐冲击、耐低温性能优异。

2. 应用领域:适用于对柔韧性要求较高的场合,如汽车内饰、家具制造等。 

三、丙烯酸酯结构胶 

1. 特点:固化速度快、粘结强度高、耐候性好。

2. 应用领域:常用于玻璃幕墙、金属板材等的快速粘接。 

四、硅酮结构胶 

1. 特点:耐高低温性能好、耐老化、防水性好。

2. 应用领域:主要用于建筑幕墙、门窗等的密封和结构粘接。


04



结构胶的选择

一、根据粘接材料选择 

1. 不同的结构胶对不同的材料有不同的粘接效果。例如,环氧树脂结构胶对金属、陶瓷等材料的粘接强度高;聚氨酯结构胶对塑料、橡胶等材料的粘接效果好;硅酮结构胶则适合用于玻璃、石材等材料的粘接。

2. 在选择结构胶时,要了解被粘接材料的性质,包括材料的种类、表面状况、硬度、强度等,选择与之相适应的结构胶。 

二、根据使用环境选择 

1. 考虑使用环境的温度、湿度、化学腐蚀等因素。如果使用环境温度较高,应选择耐高温的结构胶;如果环境湿度较大,应选择具有良好耐水性的结构胶;如果使用环境中有化学腐蚀,应选择耐腐蚀的结构胶。

2. 对于户外使用的结构胶,还应考虑其耐候性,选择具有良好抗紫外线、抗老化性能的结构胶。 

三、根据强度要求选择 

1. 结构胶的强度是选择的重要指标之一。根据实际需要,选择具有合适强度的结构胶。一般来说,环氧树脂结构胶和聚氨酯结构胶的强度较高,丙烯酸酯结构胶和硅酮结构胶的强度相对较低。

2. 同时,要考虑结构胶的拉伸强度、剪切强度、剥离强度等不同的强度指标,以满足不同的使用要求。 

四、根据固化速度选择 

1. 不同的结构胶固化速度不同,有的固化速度快,有的固化速度慢。如果需要快速完成粘接作业,可以选择固化速度快的结构胶;如果有足够的时间进行施工,可以选择固化速度较慢的结构胶,以便有更多的时间进行调整和操作。

2. 固化速度还受到温度、湿度等环境因素的影响,在选择结构胶时要考虑实际施工环境对固化速度的影响。

五、根据品牌和质量选择 

1. 选择知名品牌的结构胶,质量相对有保障。可以通过查看产品的认证标志、检测报告等了解产品的质量情况。

2. 参考其他用户的评价和使用经验,选择口碑好的结构胶产品。 

六、根据价格选择 

1. 结构胶的价格因品牌、性能、规格等因素而异。在选择结构胶时,要根据实际需求和预算进行选择,不要只追求价格低廉而忽视了质量。

2. 综合考虑结构胶的性能和价格,选择性价比高的产品。


05



结构胶的使用注意

一、施工环境 

1. 温度:结构胶的使用温度一般在 5℃至 35℃之间,过低或过高的温度可能影响其性能和固化速度。在低温环境下,结构胶的固化时间会延长,甚至可能无法完全固化;高温环境下,结构胶可能会加速固化,导致使用时间缩短。

2. 湿度:施工环境的相对湿度应控制在 40%至 70%之间。过高的湿度可能会影响结构胶的粘结强度,甚至导致胶层出现起泡、发白等现象;过低的湿度则可能使结构胶固化过快,影响施工效果。 

二、表面处理 

1. 清洁:被粘接的材料表面必须清洁干净,无油污、灰尘、水分等杂质。可以使用清洁剂、酒精等进行清洗,确保表面干燥后再进行涂胶。

2. 打磨:对于一些表面光滑的材料,如玻璃、金属等,可以进行适当的打磨处理,增加表面粗糙度,提高结构胶的粘结强度。

3. 底漆处理:在某些情况下,可以使用底漆对被粘接材料进行处理,增强结构胶与材料的粘结力。 

三、混合比例 

1. 双组份结构胶:对于双组份结构胶,必须严格按照规定的混合比例进行调配。混合比例不准确可能会影响结构胶的性能和固化速度。在混合时,应使用专用的搅拌工具,确保混合均匀。

2. 单组份结构胶:单组份结构胶一般无需混合,但在使用前应检查其是否过期或变质。

四、施胶方法 

1. 挤出:使用专用的胶枪或挤出设备将结构胶均匀地挤出在被粘接材料的表面上。挤出的胶条应连续、均匀,宽度和厚度应符合设计要求。

2. 涂刷:对于一些大面积的粘接,可以使用刷子将结构胶涂刷在被粘接材料的表面上。涂刷时应注意厚度均匀,避免出现漏刷或堆积现象。 

五、固化时间 

1. 结构胶的固化时间因产品种类、温度、湿度等因素而异。在施工后,应按照产品说明书规定的固化时间进行等待,确保结构胶完全固化后再进行下一步操作。

2. 在固化过程中,应避免对粘接部位进行扰动或施加外力,以免影响结构胶的粘结强度。

六、安全事项 

1. 结构胶一般含有化学成分,施工时应佩戴适当的防护用品,如手套、口罩、护目镜等,避免接触皮肤和眼睛。

2. 施工现场应保持通风良好,避免结构胶挥发的气体积聚,对人体造成危害。

3. 结构胶应存放在阴凉、干燥、通风的地方,远离火源和热源,避免阳光直射。同时,应按照产品说明书规定的储存期限使用结构胶,过期的产品不得使用。


06



结构胶的常见品牌

国外品牌 

1. 道康宁(Dow Corning):始于1943年美国,全球硅基技术及创新领域的领导者,商用硅酮行业影响力品牌。

2. 瓦克(Wacker):源于1903年德国,全球领先的有机硅密封胶制造商,著名的研究密集型化学公司。

3. 3M:作为一家世界知名的多元化科技创新企业,其产品从家庭用品到医疗用品,从运输、建筑到商业、教育和电子、通信等各个领域,在结构胶方面也有出色的产品。

4. 圣戈班高功能塑料(Saint-Gobain Performance Plastics):全球领先的高性能聚合物工程产品制造商,服务于全球几乎所有主要行业,提供包括有机硅导热垫等聚合物产品。

5. 西卡(Sika):源于1910 瑞士,著名品牌,全球领先的的专业建筑用化学产品公司,全球化综合性公司。

6. 汉高乐泰(Henkel Loctite):德国汉高集团旗下,全球市场中最具国际化的跨国集团之一,世界 500 强企业,在胶粘剂领域知名度高。

国内品牌 

1. 硅宝:中国驰名商标,四川名牌,国家火炬计划重点高新技术企业,知名有机硅密封胶品牌。

2. 白云:成立于1985年,广东省著名商标,广东省名牌产品,国家火炬计划重点高新技术企业,在建筑用胶领域有较高声誉。

3. 金鼠:中国驰名商标,浙江省著名商标,国家级高新技术企业,硅酮密封胶行业知名品牌。

4. 思蓝德:始于1983年,河南省著名商标,高新技术企业,行业标准起草单位。

5. 新展:广东省著名商标,广东省高新技术企业,国家行业标准起草单位,知名密封胶品牌。

6. 安泰antas:始于1988年,国内集装箱用密封胶行业领先者,极具知名的结构胶品牌,国家级高新技术企业。

7. 回天:国内较大的胶粘剂生产企业,产品涵盖多种胶粘剂类型,包括结构胶。

8. 永安:在国内胶粘剂市场有一定知名度,生产各类胶粘剂产品,结构胶是其产品之一。

图片

END

图片

图片

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多