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胶黏剂的种类与发展趋势 （南京蓝大飞秒检测技术有限公司，南京，210032，feimiaojc@126.com） 【摘要】本文介绍了胶黏剂的组成及粘连机理，此外，对几种重要的胶黏剂如环氧树脂胶黏剂、聚氨酯胶黏剂、丙烯酸酯胶黏剂、丁腈橡胶胶粘剂、热熔胶黏剂进行了简单论述。而且，指出了未来胶黏剂的发展趋势。 【关键词】胶黏剂；机理；分类；发展趋势 一、前言 近年来，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。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。 随着我国汽车、电子电器等行业的飞快发展，???米材料等新材料、新技术在胶黏剂工业中得到应用，今后胶黏剂的性能将更加优异，应用范围将不断扩大。 二、胶黏剂的组成 胶黏剂又称粘合剂、粘接剂，简称胶。它是一种能够把两种同类或不同类材料紧密地结合在一起的物质。采用胶黏剂将各种材料或部件连接起来的技术称为胶接技术。胶黏剂通常是由基料和辅助材料配合而成。 1、基料 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。常用的合成树脂有环氧树脂、酚醛树脂、聚酯树脂、聚氨酯、硅树脂等；合成橡胶有氯丁橡胶、丁腈橡胶和聚硫橡胶等；常用的无机化合物有硅酸盐类和磷酸盐类。 2、辅助材料 辅助材料主要包括固化剂、促进剂、填料、增韧剂、稀释剂、偶联剂、稳定剂，防老剂、增粘剂、增稠剂等。 固化剂：又称为硬化剂、交联剂或硫化剂。 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。不同的树脂要针对其分子链上的反应基团而选用合适的固化剂。 溶剂主要对胶粘剂起稀释分散、降低粘度的作用，使其便于施工，并能增加胶粘剂与被胶粘材料的浸润能一力，以及延长胶粘剂的使用寿命。溶剂分为两大类：一类为非活性稀释剂，俗称为溶剂，不参与胶粘剂的固化反应；另一类为活性稀释剂，参与固化反应。常用的有机溶剂有丙酮、甲乙酮、乙酸乙酯、苯、甲苯、酒精等。 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，如石棉粉、铝粉、云母、石英粉、碳酸钙、钛白粉、滑石粉等。各有不同效果，根据要求选用。 偶联剂：具有能分别和被粘物及粘合剂反应成键的两种 基团，提高胶接强度。多为硅氧烷或聚对苯二甲酸酯 化合物。 稳定剂：为防止胶黏剂长期受热分解或贮存时性能变化的成分。 三、胶黏剂的粘接机理 把被粘物连接成整体的操作步骤可分为： 首先对被粘物的待粘表面进行修配，使之配合良好；其次表面处理之后，可涂敷偶联剂，或进行胶粘剂底涂，即先涂一极薄的底胶，以保护表面；然后涂布胶粘剂，将被粘表面合拢装配；最后通过物理或化学方法固化，实现胶接。 ①吸附理论 物理吸附的范德华力：当两理想平面相距1nm，吸引力可达10—100MPa; 0.3nm，可达100-1000MPa。 只要胶粘剂能充分润湿被粘物表面，并与之达到良好接触，分子间的引力便产生了胶粘作用。 ②机械结合理论 认为粘合力是由于粘合剂渗入被粘物表面的缝隙或凹陷处，经固化后产生啮合连接。 ③静电理论 当黏合剂与被黏结材料接触时在界面两侧形成双电层，粘合力主要来自于双电层的静电引力。 ④扩散理论 粘合剂与被粘材料接触时，其分子互相扩散，在界面发生互溶，导致界面的消失和过渡层的产生，两聚合物的胶结是在过渡层中进行的。 ⑤化学键理论 胶粘剂与被胶粘物表面形成化学键，从而产生化学结合力。化学键能比分子间的作用能高且稳定。 四、胶黏剂的特点 1、耐温性耐温性是无机胶黏剂的优良特性之一。无机高温胶黏剂通常使用范围在1500～1750℃，而磷酸氧化铜胶黏剂的耐温范围更广，可在 180～1400℃范围内使用。 2、粘接无破坏性 材料的连接主要有螺栓连接、铆接、焊接和粘接等，使用螺栓连接等技术虽然可实现快速连接，但却因对材料部件打空或局部加热而对材料有所破坏，并在使用中不能避免应力集中。 相比之下，粘接技术是一种非破坏性连接技术，并因粘接界面整体承受负荷而提高负载能力，延长了使用寿命。 3 、轻质性 胶黏剂的密度较小，大多在0.9～2之间，约是金属或无机材料密度的20%～25%，因而可以大大减轻被粘物体连接材的重量。这在航天、航空、导弹上，甚至汽车、航海上，都有减轻自重，节省能源的重要价值。 五、胶黏剂的分类 1、按化学成分分类： 1）无机胶粘剂 2）有机胶粘剂 3）天然胶