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第四章 胶 粘 剂 胶黏剂是一类古老而又年轻的材料。 早在数千年前，人类的祖先就已经开始使用胶黏剂。 许多出土文物表明，5000年前我们祖先就会用粘土、淀 粉和香松等天然产物做胶黏剂；4000千多年前就会用生 漆做胶黏剂和涂料制造器具；3000年前的周朝已用动物 胶作木船的填缝密封胶。 公元前200年东汉时期用糯米浆糊制成棺木密封胶，配以防腐剂，使马王堆古尸出土时肌肉及关节仍有弹性,足见中国胶接技术之高超。 到上世纪初，合成酚醛树脂的发明，开创了胶黏剂的现代发展史。目前，与三大合成高分子材料的产量比较，胶黏剂只占第五位，但年增长速度则居第一位。 目前，胶黏剂的应用已渗入到国民经济中的各个部门,成为工业生产中不可缺少的技术，在高技术领域中的应用也十分广泛。如据报导：国外在生产一辆汽车中要使用5～10kg胶黏剂；一架波音飞机的粘接面积达到2400m2 ；一架宇航飞机需要粘接30000块陶瓷片。 4.1 胶粘剂概述 4.2 粘接原理 4.3 无机胶粘剂 4.4 天然胶粘剂 4.5 合成聚合物胶粘剂 4.6 其他胶粘剂 4.7 粘接的基本工艺 4.8 胶粘剂的环保问题和发展趋势 4.1.1 胶黏剂组成 胶黏剂通常是由基料、固化剂、促进剂、溶剂、填料、增韧剂、稀释剂、偶联剂、稳定剂，防老剂、增粘剂、增稠剂等辅助材料配合而成。 基料又称粘料，是胶黏剂的主要成分。有天然聚合物、合成聚合物及无机物三大类。 溶剂： 胶粘剂的基料一般是固体或粘稠液体，不易施工，加入溶剂可以提高胶粘剂的润湿性能，提高胶液的流平性。考虑因素包括溶剂的极性、挥发性、毒性、成本。常用的溶剂有脂肪烃、环烷烃、芳香烃、卤代烃、醇、醚、酮、酯、酰胺类及砜类。 增塑剂： 主要是减弱分子间力，提高胶粘剂的韧性和耐寒性，极性也要和基料接近，常用的有邻苯二甲酸酯，磷酸酯和己二酸酯。 固化剂： 是使液态基料通过化学反应，发生聚合、缩 聚或交联反应，转变成高分子量固体，使胶接接头具有 力学强度和稳定性的物质。不同的基料应选用固化快、 质量好、用量少的固化剂。 偶联剂： 分子中含有特殊的极性和非极性基团，能同时与极性物质和非极性物质产生一定的结合力，改善被粘物表面性能，增进粘结强度。常用的有硅烷和钛酸酯两种类型。 填料： 是不参与反应的惰性物质，可提高胶接强度、 耐热性、尺寸稳定性并可降低成本。其品种很多，主要为金属粉、金属或非金属氧化粉、天然矿粉，玻璃纤维，碳纤维、石墨等。 促进剂：能加速固化剂和基料反应，促进固化。 防老剂：提高胶粘剂的耐候性能。 阻聚剂和稳定剂： 阻止和延缓胶粘剂中的基料在储存过程中自行交联，提高胶粘剂的储存稳定性。常用的有对苯二酚。 引发剂： 一定条件下能分解产生自由基的物质，主要有过氧化二苯甲酰、过氧化环己酮、过氧化异丙苯。 其他辅助材料 ： 可能还需添加增稠剂、络合剂、乳化剂、防霉剂、阻燃剂等。 4.2 胶接机理 ⑴机械理论: 即胶接是胶粘剂渗透到被粘物表面层的孔隙中,固化后产生机械锲合作用而使其连接为一体的。（钉键；勾键；根键；榫面） ⑵吸附理论: 即胶接是胶粘剂与被沾物的表面分子间相互吸附而使其粘结为一体的表面过程。 ⑶静电论: 即胶接是胶粘剂和被粘物间相互接触,产生正、负电层的双电层,由于静电相互吸引而产生粘附力的。（胶粘剂提供电子对；被粘金属提供空轨道） ⑷扩散论: 即胶接是胶粘剂与被粘物分子间相互扩散,在界面上互溶而形成牢固结合的。（聚合物间的胶粘过程） 动物胶粘剂 骨胶、酪朊胶、血朊胶、鱼胶、虫胶等。 植物胶粘剂 淀粉胶、植物蛋白胶、树脂胶。 矿物胶粘剂 硫磺胶粘剂、沥青胶粘剂、蜡质胶粘剂。 热塑型胶粘剂 热固型胶粘剂 橡胶类胶粘剂 复合胶粘剂 4.5.1.1 聚乙烯树脂类胶黏剂 （一）聚醋酸乙烯系列 醋酸乙烯的聚合可采用本体聚合，溶液聚合，乳液聚合。 聚醋酸乙烯乳液胶黏剂又称为白乳胶。 可用于书籍装订，标签，箱制品，纸张的印花，卷烟纸，木材加工，皮革加工，瓷砖粘贴等。 但有耐水性，耐热，耐溶剂性不好和蠕变等问题。其生产工艺P93 溶液型聚醋酸乙烯胶黏剂常用的溶剂为低级酮，卤代烃，甲苯和甲醇等，固含量为30%-35%，将固体聚合物直接溶于适当的溶剂中制得。多用于非极性表面的粘接。 聚醋酸乙烯热熔胶常用于无线装订，可用于纸-金属箔-塑料薄膜之间的粘合。 （二）聚乙烯醇胶黏剂 通常是水溶型，固含量约5%-10%，固化速率慢，一般需加入填料，增塑剂，熟化剂，防腐剂等。主要用于纸品粘接 民用胶水就是将5-10份的聚乙烯醇加入95-90的水中，加热到80-90度即可。 （