专题二 学生实验 胶黏剂的配制与使用 同步作业 《化学（加工制造类）》同步教学 高教版

专题二 化学与材料 学生实验 胶黏剂的配制与使用 同步作业 一、基础题（共70分） （一）选择题（每题3分，共33分） 1. 下列不属于胶黏剂组成中基本成分的是（ ） A. 粘料 B. 固化剂 C. 增塑剂 D. 颜料 2. 按来源分类，白乳胶属于（ ） A. 天然胶黏剂 B. 合成有机胶黏剂 C. 无机胶黏剂 D. 功能胶黏剂 3. 环氧树脂胶的固化剂常用（ ） A. 乙二胺 B. 过硫酸铵 C. 松香 D. 淀粉 4. 胶黏剂粘接过程的核心步骤不包括（ ） A. 润湿 B. 扩散 C. 固化 D. 染色 5. 下列胶黏剂中，属于热固性的是（ ） A. 白乳胶 B. 502胶 C. 酚醛树脂胶 D. 热熔胶 6. 配制环氧胶时，影响固化效果的关键因素是（ ） A. 搅拌速度 B. 主剂与固化剂配比 C. 容器颜色 D. 涂胶厚度 7. 下列胶黏剂中，适合金属与陶瓷粘接的是（ ） A. 白乳胶 B. 环氧胶 C. 热熔胶 D. 淀粉胶 8. 关于白乳胶（聚乙酸乙烯酯胶）的说法，错误的是（ ） A. 单体为乙酸乙烯酯（CH₃COOCH=CH₂） B. 属于乳液型胶黏剂 C. 耐水性、耐热性较好 D. 常用于木材、纸张粘接 9. 胶黏剂中增塑剂的作用是（ ） A. 提高粘接强度 B. 降低胶层脆性 C. 加快固化速度 D. 增加胶液颜色 10. 下列操作中，不利于提高粘接强度的是（ ） A. 粘接前打磨基材表面 B. 清除基材表面油污 C. 涂胶后立即施加压力 D. 胶层过厚且不均匀 11. 下列胶黏剂中，可在常温下快速固化的是（ ） A. 环氧胶 B. 502胶 C. 酚醛树脂胶 D. 白乳胶 （二）填空题（每空2分，共28分） 1. 胶黏剂按化学组成分为______、______、______，加工制造中常用的是______。 2. 胶黏剂的基本组成包括______、______、______、______，其中______是决定粘接性能的核心成分。 3. 环氧树脂（如E-51）的结构中含有______（-CH(O)CH-），与固化剂反应形成______结构，赋予胶层高强度和耐腐蚀性。 4. 胶黏剂粘接的基本过程为______、______、______，其中______是粘接成功的基础。 5. 白乳胶通过______聚合制备，其单体为______，常用______作引发剂，属于______型胶黏剂。 6. 配制胶黏剂时，需控制的关键参数有______、______、______，这些参数直接影响胶黏剂的固化效果和粘接强度。 7. 加工制造中，胶黏剂的常用固化方式有______、______、______，可根据胶种和使用场景选择。 （三）判断题（每题1分，共9分，对的打“√”，错的打“×”） 1. 胶黏剂的粘接强度仅与胶液本身性能有关，与基材表面状态无关。（ ） 2. 环氧胶中主剂与固化剂的配比必须精准，否则会导致固化不完全。（ ） 3. 热固性胶黏剂固化后，加热可重新软化使用。（ ） 4. 白乳胶可用于食品包装材料的粘接。（ ） 5. 胶黏剂中填料（如碳酸钙、玻璃纤维）可提高粘接强度和硬度。（ ） 6. 粘接金属时，表面除油、除锈是保证粘接质量的关键步骤。（ ） 7. 502胶（α-氰基丙烯酸乙酯胶）属于瞬干胶，固化时需少量水分引发聚合。（ ） 8. 胶黏剂的适用期是指混合后可正常使用的时间，温度越高适用期越长。（ ） 9. 无机胶黏剂（如水玻璃）适合粘接金属、陶瓷等耐高温基材。（ ） 二、提升题（共30分） 简答题（每题10分，共30分） 1. 结合加工制造类专业分析：① 某机械厂需粘接金属零件与工程塑料外壳，候选胶黏剂为环氧胶、白乳胶、热熔胶，请推荐合适的材料并说明理由，写出该材料的核心成分及关键性能；② 若粘接后出现胶层脱落，分析可能的原因（至少2点）；③ 如何通过操作工艺优化该粘接的可靠性？写出具体措施（至少3点）；④ 简述胶黏剂在机械装配中的应用意义（至少3点）。 2. 胶黏剂在高端制造中应用广泛：① 分别说明环氧胶、聚氨酯胶、厌氧胶的性能特点及在加工制造中的应用场景；② 对比传统胶黏剂（如白乳胶、淀粉胶）与新型胶黏剂（如环氧胶、聚氨酯胶）的性能差异及应用范围，举例说明新型胶黏剂对制造业升级的推动作用；③ 某电子厂需使用胶黏剂粘接精密电子元件，分析该胶黏剂应具备的核心性能及选材要求；④ 简述胶黏剂的发展趋势及对加工制造行业的影响。 3. 结合加工制造类专业回答：① 某工厂配制的环氧胶出现固化不完全、胶层发粘的问题，分析可能的原因（从配胶、环境两个方面说明）；② 胶黏剂的质量检测是加工制造中的重要环节，分析胶黏剂粘接强度的常用检测方法（举2例），解释其检测原理及适用场景；③ 设计一个实验，比较环氧胶、白乳胶、502胶对金属与木材的粘接强度，写出实验原理、仪器、步骤和预期结论，并说明该实验对加工制造中胶黏剂选型的指导意义。   参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. D 2. B 3. A 4. D 5. C 6. B 7. B 8. C 9. B 10. D 11. B （二）填空题 1. 无机胶黏剂；有机胶黏剂；复合胶黏剂；有机胶黏剂 2. 粘料；固化剂；稀释剂；填料（或增塑剂、增黏剂）；粘料 3. 环氧基；网状（体型） 4. 润湿；扩散；固化；润湿 5. 乳液；乙酸乙烯酯（CH₃COOCH=CH₂）；过硫酸铵；热塑性 6. 配比；搅拌均匀度；温度；时间 7. 常温固化；加热固化；紫外光固化 （三）判断题 1. × 2. √ 3. × 4. × 5. √ 6. √ 7. √ 8. × 9. √ 二、提升题 简答题 1. ① 推荐环氧胶；理由：环氧胶对金属、工程塑料均有优异附着力，粘接强度高、耐老化、耐化学品，适合结构件粘接；白乳胶对金属粘接差、耐水性不足；热熔胶对部分工程塑料（如PC、ABS）粘接强度有限，且耐热性一般；核心成分：主剂为环氧树脂（如E-51），固化剂为乙二胺等胺类；关键性能：钢-钢拉伸抗剪强度≥15MPa，适用期15-30分钟（25℃），耐温-50至120℃，耐水、耐油、耐弱酸弱碱。② 脱落原因：基材表面处理不彻底，油污、氧化膜残留导致胶层附着力不足；配胶比例偏差大或搅拌不均，固化不完全；胶层过厚，内部应力大或固化收缩不均；使用环境温度/湿度超出胶黏剂耐受范围，加速老化。③ 工艺优化措施：基材处理：金属打磨除锈、塑料打磨粗化，用无水乙醇清洗并干燥；配胶：按1:1或5:1等规定比例，用电子秤称量，同一方向搅拌3-5分钟，刮净容器边角；涂胶与固化：胶层厚度控制在0.1-0.3mm，贴合后施加0.1-0.3MPa压力，25℃固化24小时或80℃固化2小时；环境控制：操作温度15-30℃，湿度40%-60%，避免阳光直射。④ 应用意义：实现不同材料（金属-塑料、金属-陶瓷）的可靠连接，简化装配；替代焊接、螺栓连接，减轻结构重量，降低加工成本；胶层具有缓冲减震作用，提高零件抗疲劳性能；密封与粘接一体化，提升设备的密封性和防腐蚀性。 2. ① 环氧胶：高强度、耐温、耐化学品，用于机械结构件、汽车底盘、电子封装；聚氨酯胶：弹性好、耐疲劳、粘结面广，用于密封胶、汽车内饰、弹性部件；厌氧胶：缺氧固化，用于螺纹锁固、轴承固定、管道密封。② 传统胶黏剂（白乳胶、淀粉胶）强度低、耐候性差，多用于木材、纸张等非结构件；新型胶黏剂（环氧、聚氨酯）强度高、功能多样，用于高端装备、新能源、航空航天等领域；推动作用：如环氧胶用于新能源汽车电池包粘接，实现轻量化与高可靠性，助力汽车电动化；厌氧胶用于高铁螺栓锁固，防止松动，提升运行安全。③ 电子封装材料核心性能：绝缘性（体积电阻率≥10¹⁴Ω·cm）、导热性（≥0.8W/(m·K)）、低吸水性（≤0.5%）、耐温-40至150℃、固化收缩率低（≤0.5%）、环保无毒；选材要求：优先环氧、有机硅类，与芯片、基板兼容性好，固化时无腐蚀性气体，适合批量自动化生产。④ 发展趋势：高性能化（更高强度、耐温、耐老化）、环保化（无溶剂、低VOC）、功能化（导电、导热、导热、自修复）、快速固化与精准可控；行业影响：推动精密制造、绿色生产，拓展在5G、新能源、医疗器械等领域的应用，促进工艺创新（如点胶自动化、UV固化流水线）。 3. ① 固化不完全原因：配胶方面：配比偏差＞5%，主剂或固化剂过量；搅拌不均，边角未混合到位；环境方面：温度低于15℃，反应速率慢；湿度＞70%，胺类固化剂吸潮影响交联；混合后超过适用期仍使用，胶液已部分凝胶。② 检测方法：拉伸剪切试验：原理是沿胶层剪切方向施加拉力，测破坏时的剪切强度，适用金属-金属、金属-塑料等结构粘接；仪器：万能材料试验机；场景：机械零件、汽车部件的粘接质量检测。剥离试验：原理是对胶接试样施加剥离力，测单位宽度的剥离强度，适用薄膜、板材、柔性材料；仪器：剥离试验机；场景：电子元器件、包装材料的粘接检测。③ 实验设计：原理：通过拉伸剪切试验比较三种胶对金属-木材的粘接强度；仪器：万能材料试验机、电子秤、砂纸、无水乙醇、夹具、金属片（钢）和木片（松木）各6块；步骤：试样制备：金属片打磨除锈、木片打磨，无水乙醇清洗干燥；配胶与粘接：环氧胶按比例混合，白乳胶、502胶直接使用，涂胶后贴合，施加0.2MPa压力，环氧胶25℃固化24小时，502胶固化1小时，白乳胶固化4小时；测试：将试样装夹，以5mm/min速率拉伸，记录剪切强度，每组3个平行样取均值；预期结论：环氧胶强度最高（≥5MPa），502胶次之（≥3MPa），白乳胶最低（≥1MPa）；指导意义：结构件粘接选环氧胶，快速定位选502胶，木材非结构粘接选白乳胶，为加工制造中不同场景的胶黏剂选型提供数据支撑。 学科网（北京）股份有限公司 $