膠粘劑的定義

通過界面的粘附和物質的內聚等作用，能使兩種或兩種以上的制件或材料連接在一起的天然的或合成的、有機的或無機的一類物質，統(tǒng)稱為膠粘劑（adhesive）又叫粘合劑，習慣上稱為膠。

① 粘結（粘合）：指兩個表面靠化學力、物理力或者兩者兼有的力使之結合在一起的狀態(tài)

② 膠粘劑首先必須在被粘物表面粘附，這是由于兩相之間產(chǎn)生粘合力，該力來源于次價鍵力或主價鍵力

內聚：即單一物質內部各粒子靠主價鍵力（包括離子鍵、共價鍵、配位鍵、金屬鍵等）、次價鍵力（包括范德華力、氫鍵）結合在一起的狀態(tài)。膠粘劑的內聚力與分子間力、相對分子質量、交聯(lián)程度、結晶和分子纏繞等因素有關。

膠粘劑的要求

① 不論出于何種狀態(tài)，當涂布時都應呈液態(tài)

② 對被粘接物表面能夠完全鋪展，充分潤濕

③ 必須能夠通過某種方式而使液體轉變?yōu)楣腆w或凝膠狀態(tài)，形成堅韌而穩(wěn)定的膠層

④ 固化后應有一定的強度。能夠可靠的連接，傳遞應力，抵抗破壞

⑤ 可耐0℃以上的溫度，并經(jīng)受一定時間的考驗

膠粘劑的分類

按照外觀分類：溶劑型乳液型（水性）；膏狀或糊狀；固體型；膜狀型。

按照固化方式分：水基蒸發(fā)型、溶劑揮發(fā)型、熱熔型、化學反應型、壓敏型。

膠粘劑的基本組成

膠粘劑的基本組成：膠粘劑的組分包括基料、固化劑、溶劑、增塑劑、填料、偶聯(lián)劑、交聯(lián)劑、促進劑、增韌劑、增粘劑、增稠劑、稀釋劑、防老劑、阻聚劑、阻燃劑、引發(fā)劑、光敏劑、消泡劑、防腐劑、穩(wěn)定劑、絡合劑、乳化劑。

基料的種類：基料是膠粘劑的主要成分、主劑或主體聚合物，起粘合作用。按照化學的成分的不同  ，基料的來源有無機化合物和有機化合物。有機化合物是高分子合成類的高分子基料。

① 常用的有機化合物：熱固性合成樹脂：酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、氨基樹脂、聚氨酯樹脂、不飽和聚酯和丙烯酸樹脂

② 熱塑性合成樹脂：橡膠類基料、天然高分子材料、水性膠乳類，基料

③ 橡膠類基料膠粘劑

膠粘劑基料的選擇原理：根據(jù)膠粘劑應用的對象、應用的場合及應用的性能的選擇。同時分子基料的分子結構與粘接性能的關系甚為密切。

① 高分子材料的極性有關

② 高分子材料的結晶性能

③ 高分子材料的分子量

固化劑（硬化劑）：使基態(tài)原料通過化學反應，發(fā)生聚合、縮聚或交聯(lián)反應轉變?yōu)榫€性高聚物或者網(wǎng)狀高聚物，是膠接接頭具有力學強度和穩(wěn)定性的物質。

固化劑的選擇：

①最好是液體的無毒、無色、無味的物質

②固化劑與被固化物反應要平穩(wěn)，放熱量少，以減少膠層的內聚力

③耐熱性，選用分子中具有反應基團較多的固化劑

④韌性，選用分子鏈較長的固化劑

膠粘劑溶劑：指能夠降低某些固體或者液體分子間力，而使被溶物質分散為分子或離子均一體系的液體，常用的溶劑為低黏度的液體物質。主要有脂肪烴、芳香烴、鹵代烴、酯類、醇類、酮類、酸類、醚類、萜烯烴、酰胺類和水類。但是多數(shù)的有機溶劑有一定的毒性、易燃性、易爆性、對環(huán)境有污染、對安全有隱患、對人體有危害。

溶劑的作用：

① 聚合反應的介質：是反應緩和、溫度易于控制

② 溶解基料：制備溶劑型膠粘劑

③ 稀釋劑：稀釋膠粘劑使其達到一定的黏度，有利于濕潤、便于涂布

④ 調節(jié)膠粘劑的揮發(fā)速度

⑤ 防止凝膠，用來增加貯存穩(wěn)定性

⑥ 粘結前的表面清潔處理劑

⑦ 直接粘接，某些塑料

⑧ 降低成本、提高效益

膠粘劑溶劑的選擇：

① 極性：選擇與基料極性相同或相近的溶劑（相似相容的原理）

② 溶解度參數(shù)（與極性有關）：溶劑的溶解度參數(shù)和高分子基體的溶解度參數(shù)相近

③ 溶劑的揮發(fā)性：選擇揮發(fā)度適當?shù)娜軇┗蚩炻旌系娜軇?。溶劑揮發(fā)太快：膠液表面易成膜、膜下溶劑不易揮發(fā)；溶劑揮發(fā)太慢：表干時間慢，影響工效

④ 溶劑的選擇要考慮到價格、毒性和來源

軟化劑的作用：是SBS費用不可的組分，其作用是調節(jié)硬度，流動性，并降低成本，充油SBS可使配煉加工更容易。最常用的是環(huán)烷油，芳烴成色深、有毒、不能使用，石蠟油不能改善物性，還會導致噴出。國產(chǎn)克拉瑪依KN系列環(huán)保型環(huán)烷油（例如KN4010等）質量上乘。

軟化劑的種類：按烴類組成分為石蠟基、環(huán)烷基、芳香基三類

軟化劑的特點：

① 石蠟基橡膠油：抗氧化、光安定性好，但乳化性、相容性、低溫性相對較差
② 環(huán)烷基橡膠油：兼具石蠟基、芳香基的優(yōu)點，乳化性、相容性適中，無污染、無毒性，適用范圍也比較廣
③ 芳香基橡膠油：相容性好，填充量大，價格低廉，所得橡膠產(chǎn)品強度高。但顏色深、毒性大、對環(huán)境污染大

增塑劑的定義：是一種降低高分子化合物玻璃化溫度和熔融溫度，改善膠層脆性、增進熔融流動性的物質。

增塑劑的作用：

① 屏散高分子化合物的活性基團，減弱分子間作用力，從而降低分子之間的相互作用
② 增加高分子化合物的熱性、延伸性和耐寒性，降低其內聚強度、彈性模量及耐熱性

增塑劑的選擇：

① 極性：極性大小影響增塑劑與主體材料的相容性，其原理同溶劑作用
② 持久性：由于滲出、遷移、揮發(fā)二損失影響膠的物理機械性能。選擇高沸點的或高分子量的增塑劑
③ 分子量及狀態(tài)：分子量越高，粘接強度越好

常用的增塑劑：鄰苯二甲酸酯、磷酸酯類、己二酸酯和癸二酸酯等。

填料的定義：在膠粘劑中不與基體起化學反應，但是可以改變其性能，降低成本的固體材料。

常用的填料分為有機填料和無機填料：有機填料——改善樹脂的脆性、吸濕性高、耐熱性能低；無機填料——使膠的相對密度增加、脆性增加、但耐熱性、介質性能、收縮率等都會有所改善。

填料的選擇：

① 無活性與膠粘劑的其他組分不發(fā)生反應

② 分散性好與基料有良好的潤濕性

③ 不含水分、有害物質、油脂，無吸濕性

④ 顆粒均勻，無毒

⑤ 來源廣泛、加工方便、價格低廉

⑥ 填料的密度與基料的密度不能相差太大

⑦ 用量適宜

常用的填料：二氧化硅、碳酸鈣、碳酸鎂、鋁粉、酚醛樹脂等。

偶聯(lián)劑：能同時與極性物質和非極性物質產(chǎn)生一定結合力的和化合物，其特點是分子中同時具有極性和非極性部分的物質。常用的偶聯(lián)劑有有機鉻偶聯(lián)劑、有機硅偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑。在膠粘劑中常用的是硅烷偶聯(lián)劑。

偶聯(lián)劑的作用：

① 增加主體樹脂本身的分子間的作用力，提高膠粘劑的內聚強度
② 增加樹脂與被粘合物之間的結合，起了一定的架橋作用。不同的偶聯(lián)劑具有不同的反應基團，反應基團不同對粘接性能的影響也不同

引發(fā)劑：在一定的條件下能分解產(chǎn)生自由基的物質，一般含有不飽和鍵的化合物中加入引發(fā)劑，常用的引發(fā)劑有過氧化二苯甲酰、過氧化環(huán)己酮、過氧化異丙苯、偶氮二異丁氰等。

促進劑（催化劑）：能夠降低引發(fā)劑的分解溫度或加速固化劑與樹脂橡膠反應的物質。

防老劑：能延緩高分子化合物的老化的物質，對于高溫、暴曬下使用的膠粘劑由于容易老化變質，在配膠時加入防老劑。

增稠劑：黏度低的膠粘劑，增加使其黏度增加的物質

阻聚劑和穩(wěn)定劑：阻止或延緩含有不飽和鍵的聚合物、單體在貯存過程中自行交聯(lián)的物質(對苯二酚)。

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