粘合剂资料 (2008/06/24 09:00)

粘合剂(Adhesive)是靠界面间作用使各种材料牢固地粘接在一起的物质。 一、粘合剂的组成 粘合剂是一类混合物，不同品种的粘合剂组成不同，有简单、有复杂，但粘料是粘合剂的主要组分，根据需要还配合一种或多种其他组分。 1、粘料 粘合剂以称基料、主剂、是决定粘合剂性能主要组分，能起到胶粘的作用，作为粘料的物质可以是天然高分子、合成树脂及合成橡胶。天然高分子有淀粉、蛋白质、天然橡胶等，还有无机材料如硅酸盐、硝酸盐等。 粘料的选择需考虑聚合物的特性和被粘物的特性。 2、固化剂和固化促进剂 以热固性聚合物为粘料时，必须加入固化剂使粘合组分交联形成体型结构。固化促进剂是加速交科反应，缩短固化时间或降低固化温度的组分。 3、增塑剂和增韧剂 为了改善胶层柔韧性，提高胶层冲击强度而加入的配合剂。 4、稀释剂 稀释剂是为了降低粘合剂粘度、增加粘合剂浸稳透力而使用的低分子化合物，有些稀释剂还能降低粘合剂的活性，延长粘合剂的使用期。 5、填料 填料的作用是改善粘合性能和降低粘合剂的成本。填料一般是粉末状或细短纤维状。填料的用量要合适，否则会导致粘接性能下降。 6、偶联剂 偶联剂是为了改善粘合剂和被粘物表面之间的界面强度而使用的助剂。偶联剂是具有反应性基团的化合物，可与被粘物表面分子形成化学键合。偶联剂又称增粘剂。 7、其他助剂 粘合剂组分除上述必需的组分外，有进根据粘料的结构性质、用途还需加入防老剂、着色剂等组分。 二、粘合剂的分类 粘合剂种类繁多，组分各异，有多种分类方式： 1、按形态分类 水溶液型、溶液型、乳液（胶乳）型、无溶剂型、固态型、膏状与腻子 2、按化学成分分类 1）无机：包括硅酸盐、磷酸盐、硼酸盐、陶瓷类及低熔点金属类 2）有机：天然系及合成系。天然系包括淀粉系类、蛋白系类、天然树脂系类、天然橡胶系列、沥青系类。合成系包括树脂型、橡胶型（氯丁橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、聚硫橡胶、羧基橡胶、有机硅橡胶、热塑性橡胶）及复合型。其中树脂型包括热塑性类（聚醋酸乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩醛类、聚丙烯酸酯类、纤维素类、饱和聚酯、聚氨酯等）及热固性类（脲醛树脂、蜜醛树脂、酚醛树脂、间苯二酚甲醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯等）。 3、按来源分类 胶粘剂按来源可分天然胶粘剂和合成胶粘剂，前者如动物的皮、骨、血胶，植物的淀粉、天然橡胶、松香胶等都属于天然胶粘剂，开发应用已有数千年历史，但强度不理想。后者始于本世纪初合成高分子出现之后，其性能优越，已形成脲醛、酚醛、蜜醛、聚醋酸乙烯乳液、合成橡胶胶浆、聚丙烯酸酯等廉价的大品种和具有形形色色特性的品种。 三、粘合剂的性能 1、粘合剂的性能参数 2、贮存期 3、工作寿命（适用期） 4、粘度 5、固含量 6、固化时间 7、其他：粘合剂的密度、pH值。 8、粘合剂的机械性能 剪切强度、剥离强度、拉伸强度、冲击强度 9、粘合剂的物理化学性能 主要是指固化后、胶层本身及界面层的物理化学性能，包括耐热性、耐水性、耐化学试剂性能、耐潮性、耐老化性、耐低温性，以及经受环境条件变化的特性。如耐高低温突变性能、耐干湿突变性能等。 四、粘合剂品种简介 1、热塑性高分子粘合剂 热塑性高分子粘合剂是以线型聚合物为粘料，很容易配制成溶液状，乳液状或熔融状粘合剂进行粘接操作，使用方便。固化过程中不产生交联反应，而是通过溶剂或分散介质的挥发或熔体冷却成为胶层、产生粘接力。此类粘合剂具有柔韧性、耐冲击性、初粘力高、贮存稳定性好等特点，但耐热性、耐溶剂性较差，胶接强度相对较低，在常温下往往有蠕变倾向。这些缺点使其在应用上有一定的局限性。 热塑性粘合剂主要用于非结构件的胶粘，如纸张、木材、皮革、纤维制品等低受力物品的粘接。热塑性聚酰胺、聚酯等也用于金属、金属与塑料、橡皮间的粘接。 2、热塑性高分子粘合剂主要有 1）聚醋酸乙烯酯及其共聚物粘合剂 聚醋酸乙烯（PVAc）及其共聚物粘合剂是产量最大的热塑性品种，主要品种有 PVAc 溶液粘合剂、PVAc乳液粘合剂、醋酸乙烯共聚物粘合剂，包括溶液型、乳液型和热熔胶。 2）丙烯酸树脂粘合剂 丙烯酸树脂粘合剂的粘料是（甲基）丙烯酸及其酯类的均聚物或共聚物。丙烯酸乙酯、丁酯、异辛酯以及甲基丙烯酸甲酯等是常用的单体，丙烯酸、甲基丙烯酸、苯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯是常用的共聚单体。 3）聚乙烯醇（ PVA ）和聚乙烯醇缩醛粘合剂 将聚乙烯醇和水在加热下溶解可直接得到水溶性粘合剂。通常命名用的聚乙烯醇牌号为PVA-1788，其醇解度为88%，平均聚合度为1700。若醇解度太低水溶性不好，醇解度太高则容易结晶，粘合效果下降。因聚乙烯醇粘合剂价格低、无毒、主要用于纸品的粘接和办公用品中的浆液。 4）含氯树脂粘合剂等 含氯树脂包括PVC及其氯化产物（过氯乙烯树脂、由PVC氯化制得）、聚偏氯乙烯（PDVC），以及醋酸乙烯或偏二氯乙烯的共聚树脂。 5）热固性树脂粘合剂 热固性树脂粘合剂是以中低分子量、且含有高反应性基团的聚合物为粘料的粘合剂，在加热（或/和固化剂）作用下，聚合物之间发生交联反应，形成不溶不熔的胶层。此类粘合剂的特点是聚合物分子量小易扩散渗透，粘接力强，胶层耐热性、耐蠕变性好。但起始粘接力小，固化后易产生体积收缩和内应力，使胶接强度下降，所以在往往需加压、加入填料来弥补这些不足。 3、热固性高分子粘合剂主要有 1）氨基树脂粘合剂 2）酚醛树脂粘合剂 3）环氧树脂粘合剂 4）热固性丙烯酸树脂粘合剂 5）橡胶粘合剂 6）复合型粘合剂 7）特种粘合剂 8）热熔粘合剂（简称热熔胶） 9）压敏粘合剂（简称压敏胶） 10）厌氧粘合剂 11）微胶囊粘合剂 胶接技术与传统的铆、螺、焊接相比有其独特的优点，如工艺简便、胶接件表面光洁美观、应力集中小、疲劳寿命长、适用面广，无论同质异质、软硬脆无不可接，而纸、薄膜、泡沫或蜂窝结构等的连接，更非胶接法不可。故应用遍及国民经济和日常生活的各个领域。大品种胶的应用多集中在木材、建筑、轻纺、汽车等行业。 有两类胶粘剂产量不很大，但其某些性能非常突出，且增长速度很快，是目前胶粘剂工业发展的关键。 一类是结构胶粘剂（Structural adhensive)，主要用于航空和宇航及其他工业中受力构件的粘接，目前结构胶主要品种是改性的热固性胶粘剂。如用尼龙、羧酸丁腈、聚砜改性的环氧胶或聚乙烯醇缩醛、丁腈改性的酚醛胶，都具有很高的强度和韧性及优良的耐湿、热老化（除环氧—尼龙外）氧等性能。 另一类是特种胶粘剂。除一般性能外还有某些特殊功能如耐超高温低温、导电、医用......品种配方多达数万种，附加价值高。也此相似，一些特殊工艺胶粘剂如热熔胶(Hot melt adhesive)、厌氧胶(Anaerobic adhesive)、压敏胶(Pressure adhesive)等发展迅速，年增长率在15%以上。