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一、膠（jiāo）粘劑的定義

1、膠粘劑的定義（yì）：

通過界麵的粘附和物質的內聚等作用，能使兩種或兩種以上的製件或材料連接在一起的天然的（de）或合成的、有機的或無（wú）機的一類物質，統稱為膠粘劑（adhesive）又叫粘合劑，習慣上稱為（wéi）膠。

2、粘結（粘合（hé））：

指兩個表麵靠化學力、物理力或者兩者兼有的力使之結合在一起的狀態。

膠粘劑首先必（bì）須在被粘物表麵（miàn）粘附，這是由於兩相之間產生粘合（hé）力，該力來源於次價鍵力或主價鍵力。

3、內（nèi）聚：

即單（dān）一物質內（nèi）部各（gè）粒子靠主價鍵力（包括離（lí）子鍵、共價鍵、配位鍵、金屬鍵等（děng））、次（cì）價鍵力（包括範（fàn）德華力、氫鍵）結合在一（yī）起的狀態。膠粘劑的內聚力與分子間力、相對（duì）分子質量、交聯程度、結晶和分（fèn）子纏繞等因素有關。

二、膠粘劑的要（yào）求

1：不論出於何種狀態，當塗布時都應呈液態（tài）；

2：對被粘接物表（biǎo）麵能夠完（wán）全鋪展，充分潤（rùn）濕；

3：必須能（néng）夠（gòu）通過某種方式而使液體轉變為固（gù）體或凝膠狀態，形成堅韌而穩定的膠層；

4：固化後應有一定的強度。能夠可靠的連接，傳遞應力，抵抗破壞；

5：可（kě）耐0℃以上的溫度，並經受一定時間的考驗。

三、膠粘劑的分類

1：按照外（wài）觀分（fèn）類

   1.1：溶劑型

   1.2：乳液型（水性）

   1.3：膏狀或糊狀（zhuàng）

   1.4：固（gù）體型

   1.5：膜狀型

2：按照固化方式分

水基蒸發型、溶劑揮發型、熱熔型、化學（xué）反應型（xíng）、壓敏型。

四、膠粘劑的基本組成

1 、膠粘劑的基本組成：

膠粘劑（jì）的組（zǔ）分包括（kuò）基料、固化劑、溶（róng）劑、增塑劑、填料、偶聯劑、交聯劑、促進劑、增韌劑、增粘劑、增稠劑、稀釋劑、防老劑、阻聚劑、阻燃（rán）劑、引發（fā）劑、光敏劑、消泡劑、防腐劑、穩定劑、絡合劑、乳化（huà）劑。

2 、基料的種類：

基（jī）料是膠粘劑的主要成（chéng）分、主劑或主體（tǐ）聚合物，起粘合作用。按照化學的成分的不同   ，基料（liào）的來源有無機化合物和有機化合物。有機化合物是高分（fèn）子合成類的（de）高（gāo）分子基料。

2.1 常用的有機化合物

熱固性合成樹脂（zhī）：酚醛樹脂、環氧樹脂、氨基樹脂、聚氨酯樹脂、不飽和聚（jù）酯和丙烯酸樹脂。

熱塑（sù）性合成樹脂：橡膠類基料、天然高分子材（cái）料、水性膠乳類   基料（liào）

橡膠類基料膠粘劑

2.2 膠粘劑基（jī）料的選擇原理

根據膠粘劑應用（yòng）的（de）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係（xì）甚為密切。

1).高分子材料（liào）的極性有關   

2).高分子材料（liào）的結晶性能

3).高分（fèn）子材料的分子量

3、固化劑（硬化劑）

3.1.固化（huà）劑（硬化劑）

使基（jī）態原料通過化學（xué）反應，發生聚合、縮聚或交聯反應轉變（biàn）為線性高（gāo）聚物或者網狀高聚物，是膠接接（jiē）頭具有力學強度和穩定性的物質。

3.2.固化劑的選擇：

1）：最好是液（yè）體的無毒、無色、無味的物質；

2）：固化劑與被固化物反應要（yào）平穩，放熱量少，以減少（shǎo）膠層的內聚力；

3）：耐熱性，選用分子中具有反應基團（tuán）較多的固化劑；

4）：韌性，選用分子鏈較長的（de）固化劑；

4、膠粘劑溶劑

4.1.膠粘劑溶劑

指（zhǐ）能夠降低某些固體或（huò）者液體分（fèn）子間力，而使被溶物質分散（sàn）為分子或離子均一體係的液體，常（cháng）用的溶劑為低（dī）黏（nián）度的液體物質。主要有脂肪烴、芳香烴、鹵代烴、酯類、醇（chún）類、酮（tóng）類、酸類、醚類（lèi）、萜烯烴、酰胺類和（hé）水類。但是多數的有（yǒu）機溶劑（jì）有一定的毒性、易燃性、易爆性、對環境有汙染、對（duì）安全又隱（yǐn）患、對人體有危（wēi）害。

4.2.溶劑的作用（yòng）：

1） 聚合反應的介質（zhì）：是反應（yīng）緩和、溫度易於（yú）控製、

2） 溶解基料（liào）：製備溶（róng）劑（jì）型膠粘劑

3） 稀釋劑：稀釋膠粘劑（jì）使其達到（dào）一定的黏（nián）度，有利於濕潤、便於塗布

4） 調節膠（jiāo）粘劑的揮發速度

5） 防止凝膠，用來增加貯存（cún）穩定性（xìng）

6） 粘結前的（de）表麵清潔處理劑

7） 直接粘接，某些塑料

8） 降低（dī）成本、提高效益

4.3、膠粘劑溶劑的選擇

1）. 溶劑的選擇

A、極性：選擇與基料極性相同或相近的溶（róng）劑（相似相容的原理）。

B、溶解度參數（shù）（與（yǔ）極性有關）：溶劑（jì）的溶解度參數和高分子基體的溶解度參數相近。

C、溶劑的揮（huī）發性（xìng）：選擇揮發度適當的溶劑或（huò）快慢（màn）混合的溶劑。

溶劑揮發太快：膠液表麵易成膜（mó）、膜下溶劑不易揮發；揮發是一個吸（xī）熱（rè）的過程，太快膠膜表麵的（de）溫度降低而凝結水汽，影響粘接質量。

溶劑揮發太慢（màn）：表幹時間慢，影響工效。

D、溶劑的（de）選擇要考慮到（dào）價格、毒性和來源。

5、軟化（huà）劑

5.1. 軟化劑的作（zuò）用：

軟化劑（jì）是SBS費用（yòng）不可的（de）組分，其作用是調節硬度，流動性，並（bìng）降低（dī）成本，充油SBS可使配煉加工更容易。最（zuì）常用的是環烷油，芳（fāng）烴成色深、有毒、不能使用，石蠟油不（bú）能改（gǎi）善物性，還會導致噴出。國產克拉瑪依KN係（xì）列環保型環烷油（例如KN4010等）質量上乘。

5.2. 軟化劑的種類：

按烴類組成分（fèn）為石蠟基、環烷基、芳香基三類。

5.3. 軟（ruǎn）化劑的特點（diǎn）：

1） 石（shí）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） 環烷基橡膠油：兼（jiān）具石蠟基、芳香基（jī）的優點，乳化（huà）性、相容性適中，無汙染、無（wú）毒性，適用範圍也比較廣。

3） 芳香基橡（xiàng）膠油（yóu）：相（xiàng）容性好，填（tián）充量大，價格低廉（lián），所得橡膠產品（pǐn）強度高（gāo）。但（dàn）顏色（sè）深、毒性大、對環境汙染大。

6、增塑劑

6.1. 增（zēng）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。

6.2.   增塑劑的作用：

1）、 屏散高（gāo）分子化合物的（de）活性基團（tuán），減弱分子間作用力，從而降低分子（zǐ）之（zhī）間的相（xiàng）互作用。

2）、 增加高分子化合（hé）物的熱性、延（yán）伸性和耐寒性，降低其內聚強度（dù）、彈性模量（liàng）及耐熱性。

6.3、增塑劑的選擇：

1）、極性：

極（jí）性（xìng）大小影響增塑劑與主體（tǐ）材（cái）料的相容（róng）性，其原理同溶劑作用。

2）、持久性（xìng）：

由於滲出、遷移、揮發二損失（shī）影響膠的物理機械性能。選擇高沸點的或高分（fèn）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。

6.4、 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。

7、填料

7.1. 填料的定義

在膠粘劑（jì）中不與基（jī）體起化學反應，但是可以改變其性能，降低成（chéng）本的固體材料。

7.2. 常用（yòng）的填（tián）料分為有（yǒu）機填料和無機填料：

有機填（tián）料：改善樹脂的脆（cuì）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（zēng）加、但耐熱性、介質性能、收縮率等都會有所（suǒ）改善。

7.3. 填料的選擇：

1）：無活性與膠粘劑的其他組（zǔ）分不發生反應；

2）：分散性好與基料有良好的潤濕性；

3）：不含水分、有害物質（zhì）、油脂，無吸濕性；

4）：顆粒均勻（yún），無毒（dú）；

5）：來源廣泛、加工（gōng）方便、價格低廉；

6）：填（tián）料的密度與（yǔ）基料的密度不能（néng）相差太大；

7）：用量適宜。

7.4. 常用的填料：二氧化矽、碳酸鈣、碳酸鎂、鋁（lǚ）粉、酚醛樹（shù）脂等

8、偶聯劑

8.1. 偶聯劑

能同時與極性物質和非極性物質產生一（yī）定結合力的和化合物，其特點是分子中同時具有極性和（hé）非極（jí）性部分的物質。常用的偶聯劑有有機鉻偶聯劑、有機矽偶聯劑和鈦酸酯（zhǐ）偶聯劑。

在膠粘劑中常用的是矽烷偶聯劑。

8.2. 偶聯劑的作用：

1).增加主體樹（shù）脂本身的分子間的作用力，提高膠粘劑的內聚強度

2).增加（jiā）樹脂與被粘合（hé）物之間的結合，起了一定的（de）架橋作（zuò）用。

不同的偶聯劑具有不同的反應基團，反應基團不同對粘接性能的（de）影響也不（bú）同。

9、其他助劑

引發劑：

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

促進劑（jì）（催化劑）：

能夠降低引發劑的分解溫度或加速（sù）固化劑與樹脂橡膠（jiāo）反應（yīng）的物質。

防老劑（jì）：

能延緩高分子化合（hé）物的老化（huà）的物質，對於高溫、暴曬（shài）下使用的膠粘劑由於容（róng）易老（lǎo）化變質，在配膠時加入防老劑

增稠劑：

黏度低的（de）膠粘（zhān）劑，增加使（shǐ）其黏度增加的物質

阻聚劑和穩定劑：

阻止或延緩含有不飽和鍵的聚合物、單體在貯存過程中（zhōng）自（zì）行（háng）交聯的（de）物質(對苯二酚)

三、改變膠（jiāo）粘劑性能的設計原則

粘接強（qiáng）度（dù）的改進設（shè）計

1：選擇粘接力和內聚力都（dōu）大的樹脂（zhī）(環氧樹脂、聚氨酯（zhǐ）)；

2：加入增（zēng）韌劑、降低脆性、增加（jiā）膠層韌性，減小內應力；

3：熱固性樹脂和熱塑性樹脂或橡膠（jiāo）並（bìng）用（yòng），熱固性樹脂提供強力和耐熱元素，而熱（rè）塑性樹脂提供粘性和韌性元素。綜合結果會得到較高的粘接強（qiáng）度；

4：引入極性基團（tuán）或加入相容性能好、極性大的樹脂，可提高橡膠型膠粘（zhān）劑（jì）的粘接強度；

5：適當的交聯劑；

6：添加適量適當的填料、降低收縮率，晶須或納米田納西（xī）奧效果極佳；

7：加入適（shì）當的偶聯劑；

8：加入（rù）稀（xī）釋劑（jì），降低黏度，增大濕（shī）潤性。

耐熱性的（de）改進（jìn）設計

1：采用耐高溫性能好的樹脂或橡膠（酚醛樹脂、有機（jī）矽、氟橡膠、雜環聚合物）；

2：提高環的密度；

3：增（zēng）加交聯劑；

4：適當地提高結晶度；

5：使用耐高溫性能好的（de）固化劑；

6：加入耐熱填料；

7：減少高溫氧化分解，加入抗氧劑；

8：添加矽烷（wán）偶聯劑。

耐寒性的改（gǎi）進（jìn）設計

1：選用耐寒性的聚合物，如聚（jù）氨酯；

2：加（jiā）入增塑劑或增韌劑；

3：降低（dī）交聯度；

4：降低結晶性（xìng）；

5：減少（shǎo）填料（liào）用量。

耐溶劑性的改進設計（jì）  

1：采用耐溶劑好的樹脂或橡膠；

2：增加交聯（lián）度；

3：適當增大填料（liào）的用量；

4：少用（yòng）或者不用增塑劑。

耐酸堿性的改進設計

1：提（tí）高交聯度；

2：選用惰性填料；

3：提高填料的用量；

4：酯類增塑劑不耐酸。

耐水性改性設計

1：選用分子中含有-CN、-NH2、-OH、 -COO-等基團少的聚合物吸水性（xìng）低，不易（yì）被水（shuǐ）解；

2：增加膠粘劑基料的用量；

3：使用耐水性固化劑；

4：提高交聯密度；

5：所用填料為吸水性較小的品種；

6：加入偶聯劑，改善界麵性質（zhì）。

耐（nài）老化性的（de）改進設計

1：選用耐水性、耐候性和耐老化性能好的基料（liào）；

2：提（tí）高交聯度；

3：加入活性填料；

4：某些膠粘劑中可適當的加入防老（lǎo）劑或抗氧化劑；

5：加（jiā）入適量的有（yǒu）機矽烷偶聯劑；

6：使用高溫固化劑。

阻燃性的改進設（shè）計

1：選用阻燃性的樹脂和橡膠味基料；

2：采用阻燃性的增塑劑；

3：加入（rù）阻燃劑，如三氧化二銻、硼（péng）酸鋅；

4：使用阻燃性固化劑。