粘

一、胶黏剂的定义：之袁州冬雪创作

通过界面的黏附和内聚等作用，

能使两种或两种以上的制件或资料毗连在一起的天然的

或合成的、有机的或无机的一类物质，统称为胶黏剂，又叫

黏合剂，习惯上简称为胶.简而言之，胶黏剂就是通过黏合

作用，能使被黏物连系在一起的物质.

二、胶黏剂的分类：

胶黏剂的分类方法很多，按应用方法可分为热固型、热熔型、

室温固化型、压敏型等；

按应用对象分为布局型、非构型或特种胶；按形态可分为水

溶型、水乳型、

溶剂型以及各种固态型等；从胶黏剂的应用范畴来分，则胶

黏剂主要分为土木建筑、纸张与植物、汽车、飞机和船舶、

电子和电气以及医疗卫生用胶黏剂等种类.所以用途分歧的

胶黏剂的作用机理也是大纷歧样的，下面就各种资料：木材、

玻璃、金属、纸张和塑料的粘结机理做以简单的先容.

三、六大胶粘实际

聚合物之间，聚合物与非金属或金属之间，金属与金属和金

属与非金属之间的胶接等都存在聚合物基料与分歧资料之

间界面胶接问题.粘接是分歧资料界面间接触后相互作用的

成果.因此，界面层的作用是胶粘迷信中研究的基本问题.诸

如被粘物与粘料的界面张力、概况自由能、官能基团性质、

界面间反应等都影响胶接.胶接是综合性强，影响因素复杂

的一类技术，而现有的胶接实际都是从某一方面出发来阐述

其原理，所以至今全面唯一的实际是没有的.

1、吸附实际：

人们把固体对胶黏剂的吸附当作是胶接主要原因的实际，称

为胶接的吸附实际.实际认为：粘接力的主要来历是粘接体

系的分子作用力，即范德化引力和氢键力.胶粘与被粘物概

况的粘接力与吸附力具有某种相同的性质.胶黏剂分子与被

粘物概况分子的作用过程有两个过程：

第一阶段是液体胶黏剂分子借助于布朗运动向被粘物概况

分散，使两界面的极性基团或链节相互接近，在此过程中，

升温、施加接触压力和降低胶黏剂粘度等都有利

于布朗运动的加强.第二阶段是吸附力的发生.当胶黏剂与

被粘物分子间的间隔达到10-5Å时，界面分子之间便

发生相互吸引力，使分子间的间隔进一步缩短到处于最大稳

定状态.胶黏剂的极性太高，有时候会严重妨碍湿润过程的

停止而降低粘接力.分子间作用力是提供粘接力的因素，但

不是唯一因素.在某些特殊情况下，其他因素也能起主导作

用.

2、化学键形成实际:

化学键实际认为胶黏剂与被粘物分子之间除相互作用力外，

有时还有化学键发生，例如硫化橡胶与镀铜金属的胶接界

面、偶联剂对胶接的作用、异氰酸酯对金属与橡胶的胶接界

面等的研究，均证明有化学键的生成.化学键的强度比范德

化作用力高得多；化学键形成不但可以提高粘附强度，还可

以降服脱附使胶接接头破坏的弊病.但化学键的形成其实不

普通，要形成化学键必须知足一定的量子化`件，所以不成

能做到使胶黏剂与被粘物之间的接触点都形成化学键.何

况，单位粘附界面上化学键数要比分子间作用的数目少得

多，因此粘附强度来自分子间的作用力是不成忽视的.

3、弱界层实际：

当液体胶黏剂不克不及很好浸润被粘体概况时，空气泡留在

空地中而形成弱区.又如，当中含杂质能溶于熔融态胶黏剂，

而不溶于固化后的胶黏剂时，会在固体化后的胶粘形成另外

一相，在被粘体与胶黏剂整体间发生弱界面层（WBL）.发生

WBL除工艺因素外，在聚合物成网或熔体相互作用的成型过

程中，胶黏剂与概况吸附等热力学现象中发生界层布局的不

平均性.不平均性界面层就会有WBL出现.这种WBL的应力松

弛和裂纹的发展都会分歧，因而极大地影响着资料和制品的

整体性能.

4、分散实际：

两种聚合物在具有相容性的前提下，当它们相互慎密接触

时，由于分子的布朗运动或链段的摆发生相互分散现象.这

种分散作用是穿越胶黏剂、被粘物的界面交织停止的.分散

的成果导致界面的消失和过渡区的发生.粘接体系借助分散

实际不克不及诠释聚合物资料与金属、玻璃或其他硬体胶

粘，因为聚合物很难向这类资料分散.

5、静电实际：当胶黏剂和被粘物体系是一种电子的承受体-

供给体的组合形式时，电子会从供给体（如金属）转移到承

受体（如聚合物），在界面区两侧形成了双电层从而发生了

静电引力.在干燥环境中从金属概况疾速剥离粘接胶层时，

可用仪器或肉眼观察到放电的光、声现象，证实了静电作用

的存在.但静电作用仅存在于可以形成双电层的粘接体系，

因此不具有普遍性.此外，有些学者指出：双电层中的电荷

密度必须达到1021电子/厘米2时，静电吸引力才干对胶接

强度发生较分明的影响.而双电层栖移电荷发生密度的最大

值只有1019电子/厘米2（有的认为只有1010-1011电子/

厘米2）.因此，静电力虽然确实存在于某些特殊的粘接体系，

但决不是起主导作用的因素.

6、机械作用力实际：

从物理化学观点看，机械作用其实不是发生粘接力的因素，

而是增加粘接效果的一种方法.胶黏剂渗透到被粘物概况的

缝隙或凹凸之处，固化后在界面区发生了啮合力，这些情况

近似钉子与木材的接合或树根植入土壤的作用.机械毗连力

的实质是磨擦力.在粘合多孔资料、纸张、织物等时，机构

毗连力是很重要的，但对某些坚实而光滑的概况，这种作用

其实不显著.

四、胶黏剂的粘结机理

1、木材胶黏剂：由于木材的特殊构造，其胶黏剂作用机理

很简单就是依靠机械镶嵌作用和分子间作用力发生粘接.但

起主要作用的还是分子间的物理或化学作用.从物理化学观

点看，机械作用其实不是发生粘接力的因素，而是增加粘接

效果的一种方法.胶黏剂渗透到被粘物概况的缝隙或凹凸之

处，固化后在界面区发生了啮合力，这些情况近似钉子与木

材的接合或树根植入土壤的作用.机械毗连力的实质是磨擦

力.在粘合多孔资料、纸张、织物等时，机构毗连力是很重

要的，但对某些坚实而光滑的概况，这种作用其实不显著.

用于木材胶接和木制品制造的胶黏剂具有应力平均、接缝弥

合、胶接强度高、耐水性好能简化制品布局及实现操纵机械

化和自动化等特点.主要有皮胶、骨胶、酪素胶、聚醋酸乙

烯酯胶黏剂、酚醛树脂胶黏剂、脲醛树脂胶粘剂、环氧树脂

胶黏剂和氯丁橡胶胶黏剂等.用于板材的拼接装配和端面包

边；门窗家具的榫孔胶接；地板、天棚及壁的外部装修；人

造板、胶合板、夹心板、木塑复合板及木合金板等的制造；

概况装饰板的黏贴等.

2、纸张胶黏剂：

纸张的构造是由纤维素构成的，所以可以用能和纤维素发生

化学作用的物质作为胶黏剂.天然纤维素中含有大量的羟

基，具醇羟基的特性，故能与涂层的概况羟基、羟甲基、异

氰酸酯基、缩丁醛基、环氧基等发生化学反应，形成化学键，

从而完成粘合.纸张常常使用的胶粘剂有：水玻璃、淀粉类、

纤维素类、天然胶乳类；乙烯树脂胶粘剂、合成胶乳胶粘剂、

热溶胶、胶粘带和水再湿活化性胶粘剂.

3、织物胶黏剂：

纤维分为天然纤维和化学纤维.有机天然纤维：纤维素纤维

（棉、麻等）和蛋白质纤维（羊毛、蚕丝等）；化学纤维：

无机化学纤维（玻璃纤维、碳纤维、石墨纤维、金属纤维等）

和有机化学纤维：人造纤维（粘胶纤维、醋酸纤维等）和合

成纤维（涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氯纶等）.由于

织物品种繁多，分歧的织物有各自的粘接性能，在粘接之前

必须知道织物为何种纤维，以便选用合适的胶粘剂.纤维复

合资料的粘结作用分为（1）概况极性：概况极性越强的纤

维资料，与胶粘剂形成氢键的才能越强.（2）概况反应性：

含活性基团的纤维概况反应性较强，粘合效果较好.这可以

用吸附实际诠释：实际认为：粘接力的主要来历是粘接体系

的分子作用力，即范德华力和氢键力.胶粘与被粘物概况的

粘接力与吸附力具有某种相同的性质.

4、金属胶黏剂：

金属概况张力很高,属于高能概况,在PU胶粘剂固化物中含

有内聚能较高的氨酯键和脲键,在一定条件下能在粘接面上

堆积,形成高概况张力胶粘层｡一般来讲,胶粘剂中异氰酸

酯或其衍生物百分含量越高,胶粘层的概况张力越大,胶越

坚韧,能与金属等基材很好地匹配,粘接强度一般较高｡金

属概况一般存在着吸附水(即使颠末打磨处理的金属概况也

存在微量的吸附水或金属氧化物水合物),含有一NCO的基团

与水反应生成脲键与金属氧化物之间由于氢键而螯合形成

酰脲—金属氧化物络合物,一NCO基团还能与金属水合物形

成共价键等｡在无一NCO场合,金属概况水合物及金属原子

与氨酯键及脲键之间发生范德华力和氢键,而且以TDIMDI为

基础的聚氨酯胶粘剂含苯环,具有冗电子体系,能与金属形

成配价键｡金属概况成分较为复杂,与PU胶之间形成的各种

化学键或次价键(如氢键)的类型也很复杂｡

5、玻璃胶黏剂：

玻璃是无定形固体，为非化学计量化合物.一般为硅酸盐，

有时是由硼酸盐或磷酸盐等混合物组成.玻璃的概况组成与

其本体组成差别大，粘接时要根据详细情况分析，采纳分歧

的概况处理方法；概况能较高，吸附水膜后对粘接影响较大，

须经概况处理，选择胶粘剂时必须要思索到玻璃的特性.玻

璃石板陶瓷等无机资料概况也含吸附水羟基,粘接机理大致

与金属相同o

6、塑料胶黏剂：

PVCPETFRP等塑料概况的极性基团能与胶粘剂中的氨酯键酯

键醚键等基团形成氢键,形成有一定粘接强度的接头｡有人

认为玻纤增强塑料(FRP)中含一OH基团,其中概况的一OH与

PU胶粘剂中的一NCO反应形成化学粘接力｡非极性塑料如

PEPP,其概况很低,用极性的聚氨酯胶粘剂粘接时可以遇到

坚苦,这可用多种方法对聚烯烃塑料停止概况处理加以处理

｡一种法子是用电晕处理,使其概况氧化,增加极性:另外一

种法子是在被粘的塑料概况上采取多异氰酸酯胶粘剂等作

增粘涂层剂(底涂剂底胶)｡如熔融凹挤出薄膜在PET等塑料

薄膜上停止挤出复合时,由于邢概况存在低聚合度的弱界面

层,粘接强度不睬想,使用底胶时,多异氰酸酯在热的聚乙烯

概况上分散,使弱界面层强化,

复合薄膜则具有非常好的剥离强度｡