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摘要:胶粘剂是人们日常生活经常接触的物质,本文对胶粘剂进行了简单分类,并在此基础上对常见胶粘剂及其应用进行了介绍。
关键词:胶粘剂粘合力粘接
一、引言
胶粘剂是一种靠界面作用力把各种材料牢固地粘结在一起的物质。胶粘剂也叫粘合剂、粘接剂,简称胶。人们非常熟悉的糨糊、胶水、水泥等都属于胶粘剂的范畴。
人类使用的胶粘剂可以追溯到几千年以前,开始用的胶粘剂是由天然物质如淀粉、动物胶、粘土等制得。例如在古代的武器制造上,中国和日本使用骨胶粘合铠甲、刀鞘;在我国秦朝用糯米浆与石灰浆作长城基石的粘合剂,使得万里长城至今巍然屹立,成为中华民族古老文化的象征。
二次世界大战后,很多天然胶粘剂由合成胶粘剂所代替。合成胶粘剂不但干得快而且在性能上也得到了改善。在国民经济和技术飞速发展的今天,胶粘剂已在我国形成一个由试制、生产到应用的完整体系,而且随着我国现代工业的发展其开发和应用也出现了一个崭新的局面。
据中国胶粘剂工业协会提供的资料,今年1—9月全国胶粘剂密封剂总量达到235万吨以上,已接近2002年全年产量。
二、胶粘剂的种类
胶粘剂的种类很多,就其基本成分来讲,可以分为无机胶粘剂和有机胶粘剂,其具体分类如下:
当然,胶粘剂还可以根据使用方向分为纸类胶粘剂、木材胶粘剂、织物胶粘剂、橡胶胶粘剂、金属胶粘剂、玻璃陶瓷胶粘剂、医用胶粘剂、多用胶粘剂等。
三、常见胶粘剂的品种及其应用
1.阿拉伯树胶。阿拉伯树胶属于天然有机胶粘剂,呈白色至深红色,硬脆固体,溶于甘油和水,不溶于其它有机溶剂。阿拉伯树胶的水溶液干燥后能形成坚硬的薄膜,但脆性较大,要增加韧性可用乙二醇、甘油等作为增塑剂。阿拉伯树胶作为胶粘剂,可用于光学镜片的粘接、邮票上胶、商品标签的粘贴和 食品包装的粘合等。
2.骨胶及明胶。骨胶是骨胶朊衍生物的蛋白的总称,属硬蛋白,加水转化为明胶:
C102H149O38N31(硬蛋白)+H2O →C102H151O39N31(明胶)
明胶较骨胶纯度高,品质好。骨胶及明胶都属于有机天然胶粘剂中动物胶粘剂,对皮革、纸张、布匹、木材、金属等有很强的粘合力,可用于皮革、纸盒、纸袋、木材等加工及纺织品、工艺品上光等。
3.聚乙酸乙烯酯胶粘剂。聚乙酸乙烯酯胶粘剂系聚乙酸乙烯系胶粘剂,该胶粘剂俗称“乳胶”或“白胶”,在粘合剂市场占有很大的位置。它稳定性好,用途相当广泛,主要用于粘接纸张、纺织品、石膏板和木材等。但该胶粘剂在使用时脆性较大,为此美国压缩空气公司成功开发了乙烯—醋酸乙烯(EVA)粘合剂,改进了粘接性能,同时综合性能也较好,其中EVA热熔胶主要用于包装印刷行业。
与聚乙酸乙烯酯结构相似的还有20世纪50 年代末合成的α—氰基丙烯酸酯粘合剂,它是一种快速固化胶,所以也叫顺干胶。市售501#、502#胶的主要成分即是α—氰基丙烯酸酯。α—氰基丙烯酸酯粘合剂除了聚乙稀、聚丙烯、氟塑料和有机硅树脂外,几乎对各种同类材料或异种材料都能粘合,并且有良好的粘接性能,适用于小零件的粘合、修补和固定。医学上可用于皮肤伤口的无线缝合。但缺点是固化速度太快,不宜大面积粘合,且耐水耐碱性差。
4.环氧树脂胶粘剂。环氧树脂是含有两个以上环氧基的多分子性化合物的总称,它问世于1938年,1940年在美国率先进入工业化生产。环氧树脂是热固性树脂,加入固化剂后在一定温度下固化,可用来粘接各种金属和大部分非金属,常称作“万能胶”,广泛用于汽车、飞机、卫星、导弹、轻工、建筑等工业部门。该类胶粘剂具有工艺性能好,胶接强度高,收缩率小,耐高低温和电绝缘性能良好等优点,但一般比较脆,耐冲击性较差。
环氧树脂种类很多,用作胶粘剂的主要品种为双酚A缩水甘油醚型,占环氧树脂胶粘剂总能量的90%。环氧树脂胶粘剂品种型号很多,并常与其他粘合剂配用,以适用于不同材料的粘接。环氧聚硫橡胶胶粘剂和E—44环氧树脂胶就是其中的两种,其配方见表1和表2。其中环氧聚硫橡胶胶粘剂有较强的粘接强度,适用于塑料与金属、塑料与塑料的粘接;E—44环氧树脂宜于室温上使用,可粘接金属和非金属材料,也可修复铸件砂眼和孔隙。
5.压敏胶粘剂。压敏胶粘剂是指一种粘合力极强,不用加热用手一按压便可粘合且具有一定抗剥离强度的胶粘剂。压敏胶粘剂一般制成压敏胶带,用于纸箱、瓶、桶的困扎、密封及各种商标的粘贴,也可用于办公、医疗、电器绝缘及一些管道的防腐胶带包敷作业等,用途极广。
6.自制日用品胶粘剂。在日常生活中我们有时会不小心打碎一些物品,这时我们可以利用在一般化学实验室能找到的药品,自制少量胶粘剂,对损坏物品进行粘合修复。下面是几种日用品胶粘剂的配方,供大家参考。
除上述常见胶粘剂近年来有了长足进步外,还有好多种,而且也在日益得到较大发展和利用,比如聚酰胺等耐高温的胶粘剂,同时无机胶粘剂也有了新的发展。限于篇幅本文不能对各种胶粘剂一一进行详述,可参阅有关文献。
四、结束语
综上所述,胶粘剂是一种品种多,产量小,应用面极广的精细化工产品。在能源短缺、绿色环保的今天,胶粘剂必将朝着快速化、无公害、节能、省资源的方向发展。同时还要开发粘接性能良好,粘接工艺更为简便的新型胶粘剂,而且胶粘剂的产量也将有所增加、应用范围会更加广泛。展望胶粘剂的未来,其发展前景无限。
(承德民族师专化学系)
[参考文献]
[1]工业材料(日),32(1),6(1984)
[2]化工新型材料,11(1)11(1983)
[3]粘合剂的进展,成月莲,化学教育,1985(3)
[4]生活化学,谷海军主编,中国科学技术出版社
关键词:胶粘剂粘合力粘接
一、引言
胶粘剂是一种靠界面作用力把各种材料牢固地粘结在一起的物质。胶粘剂也叫粘合剂、粘接剂,简称胶。人们非常熟悉的糨糊、胶水、水泥等都属于胶粘剂的范畴。
人类使用的胶粘剂可以追溯到几千年以前,开始用的胶粘剂是由天然物质如淀粉、动物胶、粘土等制得。例如在古代的武器制造上,中国和日本使用骨胶粘合铠甲、刀鞘;在我国秦朝用糯米浆与石灰浆作长城基石的粘合剂,使得万里长城至今巍然屹立,成为中华民族古老文化的象征。
二次世界大战后,很多天然胶粘剂由合成胶粘剂所代替。合成胶粘剂不但干得快而且在性能上也得到了改善。在国民经济和技术飞速发展的今天,胶粘剂已在我国形成一个由试制、生产到应用的完整体系,而且随着我国现代工业的发展其开发和应用也出现了一个崭新的局面。
据中国胶粘剂工业协会提供的资料,今年1—9月全国胶粘剂密封剂总量达到235万吨以上,已接近2002年全年产量。
二、胶粘剂的种类
胶粘剂的种类很多,就其基本成分来讲,可以分为无机胶粘剂和有机胶粘剂,其具体分类如下:
当然,胶粘剂还可以根据使用方向分为纸类胶粘剂、木材胶粘剂、织物胶粘剂、橡胶胶粘剂、金属胶粘剂、玻璃陶瓷胶粘剂、医用胶粘剂、多用胶粘剂等。
三、常见胶粘剂的品种及其应用
1.阿拉伯树胶。阿拉伯树胶属于天然有机胶粘剂,呈白色至深红色,硬脆固体,溶于甘油和水,不溶于其它有机溶剂。阿拉伯树胶的水溶液干燥后能形成坚硬的薄膜,但脆性较大,要增加韧性可用乙二醇、甘油等作为增塑剂。阿拉伯树胶作为胶粘剂,可用于光学镜片的粘接、邮票上胶、商品标签的粘贴和 食品包装的粘合等。
2.骨胶及明胶。骨胶是骨胶朊衍生物的蛋白的总称,属硬蛋白,加水转化为明胶:
C102H149O38N31(硬蛋白)+H2O →C102H151O39N31(明胶)
明胶较骨胶纯度高,品质好。骨胶及明胶都属于有机天然胶粘剂中动物胶粘剂,对皮革、纸张、布匹、木材、金属等有很强的粘合力,可用于皮革、纸盒、纸袋、木材等加工及纺织品、工艺品上光等。
3.聚乙酸乙烯酯胶粘剂。聚乙酸乙烯酯胶粘剂系聚乙酸乙烯系胶粘剂,该胶粘剂俗称“乳胶”或“白胶”,在粘合剂市场占有很大的位置。它稳定性好,用途相当广泛,主要用于粘接纸张、纺织品、石膏板和木材等。但该胶粘剂在使用时脆性较大,为此美国压缩空气公司成功开发了乙烯—醋酸乙烯(EVA)粘合剂,改进了粘接性能,同时综合性能也较好,其中EVA热熔胶主要用于包装印刷行业。
与聚乙酸乙烯酯结构相似的还有20世纪50 年代末合成的α—氰基丙烯酸酯粘合剂,它是一种快速固化胶,所以也叫顺干胶。市售501#、502#胶的主要成分即是α—氰基丙烯酸酯。α—氰基丙烯酸酯粘合剂除了聚乙稀、聚丙烯、氟塑料和有机硅树脂外,几乎对各种同类材料或异种材料都能粘合,并且有良好的粘接性能,适用于小零件的粘合、修补和固定。医学上可用于皮肤伤口的无线缝合。但缺点是固化速度太快,不宜大面积粘合,且耐水耐碱性差。
4.环氧树脂胶粘剂。环氧树脂是含有两个以上环氧基的多分子性化合物的总称,它问世于1938年,1940年在美国率先进入工业化生产。环氧树脂是热固性树脂,加入固化剂后在一定温度下固化,可用来粘接各种金属和大部分非金属,常称作“万能胶”,广泛用于汽车、飞机、卫星、导弹、轻工、建筑等工业部门。该类胶粘剂具有工艺性能好,胶接强度高,收缩率小,耐高低温和电绝缘性能良好等优点,但一般比较脆,耐冲击性较差。
环氧树脂种类很多,用作胶粘剂的主要品种为双酚A缩水甘油醚型,占环氧树脂胶粘剂总能量的90%。环氧树脂胶粘剂品种型号很多,并常与其他粘合剂配用,以适用于不同材料的粘接。环氧聚硫橡胶胶粘剂和E—44环氧树脂胶就是其中的两种,其配方见表1和表2。其中环氧聚硫橡胶胶粘剂有较强的粘接强度,适用于塑料与金属、塑料与塑料的粘接;E—44环氧树脂宜于室温上使用,可粘接金属和非金属材料,也可修复铸件砂眼和孔隙。
5.压敏胶粘剂。压敏胶粘剂是指一种粘合力极强,不用加热用手一按压便可粘合且具有一定抗剥离强度的胶粘剂。压敏胶粘剂一般制成压敏胶带,用于纸箱、瓶、桶的困扎、密封及各种商标的粘贴,也可用于办公、医疗、电器绝缘及一些管道的防腐胶带包敷作业等,用途极广。
6.自制日用品胶粘剂。在日常生活中我们有时会不小心打碎一些物品,这时我们可以利用在一般化学实验室能找到的药品,自制少量胶粘剂,对损坏物品进行粘合修复。下面是几种日用品胶粘剂的配方,供大家参考。
除上述常见胶粘剂近年来有了长足进步外,还有好多种,而且也在日益得到较大发展和利用,比如聚酰胺等耐高温的胶粘剂,同时无机胶粘剂也有了新的发展。限于篇幅本文不能对各种胶粘剂一一进行详述,可参阅有关文献。
四、结束语
综上所述,胶粘剂是一种品种多,产量小,应用面极广的精细化工产品。在能源短缺、绿色环保的今天,胶粘剂必将朝着快速化、无公害、节能、省资源的方向发展。同时还要开发粘接性能良好,粘接工艺更为简便的新型胶粘剂,而且胶粘剂的产量也将有所增加、应用范围会更加广泛。展望胶粘剂的未来,其发展前景无限。
(承德民族师专化学系)
[参考文献]
[1]工业材料(日),32(1),6(1984)
[2]化工新型材料,11(1)11(1983)
[3]粘合剂的进展,成月莲,化学教育,1985(3)
[4]生活化学,谷海军主编,中国科学技术出版社