精细化工工艺学—第5章 粘合剂.
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第5章 黏 合 剂
兰州理工大学 化工学院
2009年10月
6-1 黏合剂概述
一 定义：填充于两个物件之间将其连接在一 起、并具有足够强度的一类物质称为黏合剂， 简称为胶。
二、历史：几千年的历史，20世纪30年代高分 子材料的出现，形成了现代粘结剂工业，世 界产量8百万吨，5000多个品种，合成胶黏 剂80％
结合力的种类与大小
类型 范德华力
化学键
作用力种类 原子间距nm 能量kJ/mol
偶极力 0.3-0.5
<21
诱导偶极力 0.3-0.5
<2
色散力 0.3-0.5
<42
氢键
0.2-0.3
<50
离子键 0.1-0.2
590-1050
共价键 0.1-0.2
63-710
金属键 0.1-0.2
113-347
老剂、阻燃剂、稳定剂。
五、胶结剂的固化
粘接前为液体或变成液体 胶粘剂对被粘物面的湿润。
粘接后固化，提高强度。 ✓热塑性黏合剂：溶剂挥发 ✓热固性黏合剂：交联固化
六、黏合剂分类
按主体材料:有机（天然和合成）和无机 按粘接强度：结构型（静态剪切强度大于
15MPa）和非结构型；（9.8） 按固化方式：室温、高温型，挥发固化，辐射 按物理型态：
✓填料用量增加：收缩率小，热膨胀系数下降， 成本下降，但黏度上升、韧性变差
✓偶联剂：黏附性提高、耐湿热性提高、耐老 化性能提高，有时耐热性下降
－－－相互制约。
三、 粘接工艺步骤
表面处理： 目的：提高表面能；增加表面积；除去表面 污物及疏散层。
方法：溶剂洗、酸碱洗、水洗、超声、喷砂、 打磨、放电等
胶黏剂涂布:刷、辊、喷涂、抹涂、热压粘贴 等
γsl
γsg
γSG= γSL + γLG cosθ
1 热力学问题：Wenzel关系式
r＝A/A’ =cosθ’/cosθ>1.5 式中：r粗糙度系数
实际表面为非理想面
θ’ <900，θ<θ’，易于润湿的 表面由于凹凸而更有利于润 湿；
A真实表面积 A’理想表面表观表面积 θ真实接触角 θ’理想表面表观接触角
能量kJ/mol <21 <2 <42 <50 590-1050 63-710 113-347
2机械结合理论
表面的孔隙， 使得固化剂 形成机械铆 合
气体往往使 得胶黏剂不 易进入，缺 陷
3、静电理论
粘结点中存在双电层（因界面处不同介质 对电子的约束能力不同，出现正负离子， 形成双电子层，正负相吸产生结合力。）
黏度为η，表面张力为ν的流体流过半径为R、
长度为L的毛细管所需时间t：
2
t 2L 注意控制完全浸润时间 R cos 和固化时间
3表面吸附对润湿的影响
表面易吸附各种气体、水蒸汽和杂质而形成 吸附层；
吸附层会改变接触角大小；如吸附油使得表 面的自由能下降，引起θ上升，润湿困难。
清洗处理:表面处理有机械、化学和物理方法、 放电法；如酸、碱洗、水洗、打磨
结构示意
n H2C CH
性质：
O
玻璃化温度：25-28℃，C O
密度：1.19g/cm3,
CH3
线膨胀系数8.6×10-5/℃，
吸水率2％-3％
H2C CH n O
CO 和
CH3
用途：用于黏合剂、涂料、建筑、织物加工、 纸制品加工等
3 聚醋酸乙烯合成方法
反应机理：自由基聚合（ 方法：本体聚合、 溶液聚合、乳液聚合、悬浮聚合）
配方中各种影响因素： ✓聚合物分子量增大：机械强度好，低温韧性好，
但黏度大，润湿速度慢 ✓聚合物极性增大：内聚能高，对极性表面的黏
附力提高，耐热性增加，但耐水性下降；
✓交联密度增大：耐热性、耐介质性能提高， 但柔韧性下降，低温脆性增加
✓增塑剂用量提高：黏度下降、冲击强度提高， 但内聚强度下降，蠕变增加，耐热下降
黏合功等于此电容瞬时放电的能量；
4、扩散理论
被粘物是有机物时： 界面扩散形成一个模糊的过渡层； 两聚合物的胶结是在过渡层中进行的； 可以解释高聚物胶结的一些现象。 以界面相容为依据提出的。
5、化学键理论
胶黏剂与被胶粘物表面形成化学键： 硫化橡胶与镀铜金属的胶结界面； 异氰酸酯对金属与橡胶的胶结界面； 偶联剂在胶黏剂与被粘物之间；
聚甲醛
3.8
双酚A环氧 3.9
尼龙
4.1
酚醛树脂
4.5-6.3
聚乙烯缩丁醛 5.6
聚氨酯
6.7-7.5
数3.6以上 为极性材料， 2.8-3.6为弱 极性材料， 2.8以下为 非极性材料。
脲醛树脂
6.0-8.0
氯丁橡胶
7.3-8.5
丁腈橡胶
6.0-14
二、胶黏剂配方中的影响因素
胶接强度与胶接界面结合力（物理吸附，化学 键合or机械结合）的大小、胶黏剂的力学性能 （即胶黏剂的强度）有关，
链终止
H
H
R
+ CH2 C
R
CH2 C
X
X
●
H
●
H
R
+ CH2 C H
R
CH2 C
X
X
歧化反应：自H 由基间发生原子（H）转移，H
高温R 下比C 重2较HC 大 + R'
R C2HC R
耦合反应：与X 聚合物发效率，避免的
3 聚醋酸乙烯乳胶黏合剂合成方法
以聚乙烯醇为保护胶体，加入阴离子或非离子 表面活性剂，在一定pH值水相中，将醋酸乙 烯进行乳液聚合：－－自由基链式反应，
链引发（引发剂形成初级自由基，与单体形成 自由基）、链增长、链转移、链终止
K2S2O8
2S2O8
+ 2-
S2O8
_ HS3O
2-
_
+ + SO4
SO4●
HS3O●
链引发
引发剂形成的初级自由基与单体反应生成自由 基
H
+ R●
H2C C
X
H R C2H C●
X
3 聚醋酸乙烯合成方法
链引发过程中，引发剂形成的初级自由基与单 体反应生成自由基，引发效率f=0.1-0.8之间， 与介质的粘度有关，与温度几乎无关
黏附性较好，机械强度高、耐热、耐化学性好 耐冲击性和弯曲性差。
一、聚醋酸乙烯乳胶黏合剂
1 简介：俗称白乳胶，产量和产值在我国合 成胶中占第二位。
机械强度高、黏度低、使用方便； 以水为分散介质，成本低、无毒、不燃 耐水性不够，耐热、冷性差； 蠕变较大（在应力保持恒定时型变随时间
延长而增大）
2 结构、性质与用途
化学键能比分子间的作用能高且稳定。 化学键必需满足一定化学条件才能产生。
6-3 粘接工艺
一、胶黏剂的选择：
1根据被粘物的性质、性状选用：如不耐热的 木材、纸张多用挥发性的胶，而耐热的可以 选择反应性；极性表面选择极性胶黏剂等。
2根据胶结接头的使用场合和要求：根据受力 大小、种类、持续时间、使用温度等环境， 如受力大选择结构胶，使用环境：如灌封胶 用于卫星，温变收缩小，
5 影响界面结合因素：
表面化学状态和吸附物；（水、油） 被粘附物表面的微细结构(粗糙度)－－被粘物 胶黏剂、底胶分子的链结构（分子量、官能
团等）、黏度和黏弹性；－－－－－黏接剂 胶黏剂底胶与被粘物表面的相容性和各组分
及界面应力—环境的稳定性； －－－环境 胶结工艺－－温度、压力、涂胶方式－工艺
6 胶黏剂必需具备的条件
θ’ >900，θ>θ’，难于润湿的 表面由于 凹凸而更难润湿；
热力学角度上看： θ’< 90o是 润湿的充分条件
2 润湿的动力学问题
（Rideal-Washburn式）：认为非理想表面存 在毛细管：黏度太大，润湿时间长，有时固化 快，黏度上升快，更不易润湿，虽然热力学上 可以润湿，但来不及已经固化，造成动力学上 的不润湿。
母粉可以提高冲击强度；石棉粉提高耐热性 能） 、降低成本，占树脂的几十％－几百％
胶黏剂的组成
稀释剂:（与涂料的区别：活性稀释剂，参与 反应，降低黏度，体积收缩小如灌封胶）
偶联剂:硅烷或钛酸酯，如KH-550，γ－氨 基丙基三乙氧基硅烷，增加润湿
触变剂:如气相二氧化硅，触变性，防流挂 增塑剂:如DOP 其它:引发剂、促进剂、乳化剂、增稠剂、防
X
X
头-尾相接比重较大
如25℃下制备醋酸乙烯：头-头、尾-尾相接 的比例各只有1%，100℃下为1.8%
链转移
H
+ RC2HC●
YZ
X
H
+ R C2HC Y Z●
X
式中：YZ代表第二个分子，可以是单体、溶 剂、引发剂、聚合物分子等。
如果形成的Z ● 活性与正常的自由基可以比 拟，则Z ●可以继续引发另一条新链，转移
2 粘接接头受力的基本类型
3 接头破坏
接头的强度取 决于黏接剂的 内聚强度、被 粘物材料的强 度和两者之间 的粘合力中最 弱的环节
4 胶结界面结合力种类及特点
物理结合：普遍存在 机械联结和范得华力（偶极力、诱导力、色 散力和氢键）
化学结合： 共价键、离子键、金属键。
化学键合的能量比物理键合的能量大且稳定 （抵抗应力环境作用，防止解吸附，裂纹扩 张能力远大于物理键合方式）。
直接连接相当于原电池)
6 比织布、焊接或铆钉相比具有快速、经济等 特点
四、胶黏剂的组成
基料：是构成黏合剂的主要成分，分为: 天然聚合物：淀粉, 天然橡胶, 松香, 动植物胶 合成聚合物：合成树脂、橡胶， 无机物：硅酸盐、磷酸盐
固化剂（交连剂；硬化剂）：固化型 填料：为改善某些性能（如纤维，铝粉，云
胶黏剂的固化：挥发干燥，热熔型：冷却，交 联，辐射固化
§6-4 合成树脂黏合剂
热塑性树脂胶黏剂 通过溶剂挥发、溶体冷却或聚合反应使之变为 热塑性固体。
其机械性能、耐热性能和耐化学性能较差，但 使用方便，有较好的柔软性。
合成树脂黏合剂
热固性树脂胶黏剂 通过加入固化剂/加热固化，液态树脂经聚合反 应交联成网状结构，形成不溶、不熔的固体，
3根据成本与合理性
常用高分子材料的介电常数
聚四氟乙烯 2-2.2
聚乙烯 2.2-2.3
聚苯乙烯 2.73
硅橡胶 2.3-4.0
ABS
2.4-5.0
聚砜
2.9-3.1
聚碳酸酯 3
聚酰亚胺 3.0-4.0
聚氯乙稀 3.2-3.5
不饱和聚酯 3.4
PMMA 3.5
高分子材料 介电常数
尼龙MC
3.7
一般介电常
液态（溶液、水溶型、乳液型、膏状） 固态（粒状、块状、膜状）
胶黏剂的分类：按主料分
无机 硅酸盐、磷酸盐、水玻璃、水泥
有 天 动物胶 皮胶、骨胶、虫胶、鱼胶,酪素胶
机 然 植物胶 淀粉、糊精、松香、阿拉伯树脂
胶
矿物胶 矿物蜡、沥青
黏 合 合成 热塑 纤维素、烯类、聚酯、聚醚 剂 成 树脂 热固 环氧、酚醛、脲醛、有机硅
40-50年代不饱和聚酯、环氧、PU 50年代丙烯酸，60年代厌氧胶、热熔胶
三、与其他联接方式相比的优点
1 薄膜、纤维和小颗粒的粘接； 2 应力分布面广：和焊接、铆钉比较 3 通过交叉粘接能使各向异性材料的强度重量
比及尺寸稳定性得到改善；如三合板 4 电容器,印刷线路等的黏合面具有电绝缘性能 5 可粘接各种异种材料；(不同金属电极电位不同，
胶黏剂中加入某些表面活性物质，降低材料 的表面能，使接触角下降。
三、 黏附机理。1吸附理论
物理吸附：范得华力，相距1nm，吸引力可 达10—100MPa; 0.3nm，可达100-1000MPa
类型 范德华力
化学键
作用力种类 偶极力 诱导偶极力 色散力 氢键 离子键 共价键 金属键
原子间距nm 0.3-0.5 0.3-0.5 0.3-0.5 0.2-0.3 0.1-0.2 0.1-0.2 0.1-0.2
nH2CCH O CO CH3
H2CCHn O
H2CCHn O
CO 和
CO
室温或加热条件下易于流动； 有良好的润湿性； 在一定温度、压力、时间下，能把被粘接
物牢牢地粘接成一整体； 具有足够的强度和良好的力学性质。
二、润湿现象
良好的润湿性是胶结的必要条件，润湿的好坏 可以用接触角θ恒量。
对于理想的表面:平整、光滑、洁净
液体润湿固体程度：
γlg
➢θ‘ > 90o不能很好润湿； ➢θ’< 90o能很好润湿； ➢扬氏方程：
可能发生的反应
反应式
溶剂笼中自由基初级复合 R●+ ● R
R-R
在笼外的二级复合
R●+ ● R
R-R
与聚合物自由基反应 与引发剂、溶剂反应 链引发
R●+ ● M R●+ R’-R’ R●+M
R-M
●
●
R-R’ + R’ ●
R-M ●
链增长
H
H
+ R C2HC● H 2C
X
X
H
H
R C2HC C2HC ●
橡胶 氯丁、丁苯、丁腈、丁基、聚氨酯
橡胶 酚醛－丁腈、酚醛－氯丁、酚醛－ 树脂 聚氨酯、环氧－丁腈、环氧－聚硫
七、应用
木材加工：三合板、密度板（脲醛，甲醛） 建筑业：大白胶（聚醋酸乙烯）防水（房顶 包装业：箱、袋、压敏胶 其次是纺织、密封、腻子、汽车、航空航天
6-2 胶接的基本原理
一、胶结界面：被粘物和胶黏剂主体之间称为 胶结界面(接头，胶接界面) 1、胶结界面情况 界面中胶黏剂、 底胶和被粘物 表面以及吸附层 之间无明显边界
兰州理工大学 化工学院
2009年10月
6-1 黏合剂概述
一 定义：填充于两个物件之间将其连接在一 起、并具有足够强度的一类物质称为黏合剂， 简称为胶。
二、历史：几千年的历史，20世纪30年代高分 子材料的出现，形成了现代粘结剂工业，世 界产量8百万吨，5000多个品种，合成胶黏 剂80％
结合力的种类与大小
类型 范德华力
化学键
作用力种类 原子间距nm 能量kJ/mol
偶极力 0.3-0.5
<21
诱导偶极力 0.3-0.5
<2
色散力 0.3-0.5
<42
氢键
0.2-0.3
<50
离子键 0.1-0.2
590-1050
共价键 0.1-0.2
63-710
金属键 0.1-0.2
113-347
老剂、阻燃剂、稳定剂。
五、胶结剂的固化
粘接前为液体或变成液体 胶粘剂对被粘物面的湿润。
粘接后固化，提高强度。 ✓热塑性黏合剂：溶剂挥发 ✓热固性黏合剂：交联固化
六、黏合剂分类
按主体材料:有机（天然和合成）和无机 按粘接强度：结构型（静态剪切强度大于
15MPa）和非结构型；（9.8） 按固化方式：室温、高温型，挥发固化，辐射 按物理型态：
✓填料用量增加：收缩率小，热膨胀系数下降， 成本下降，但黏度上升、韧性变差
✓偶联剂：黏附性提高、耐湿热性提高、耐老 化性能提高，有时耐热性下降
－－－相互制约。
三、 粘接工艺步骤
表面处理： 目的：提高表面能；增加表面积；除去表面 污物及疏散层。
方法：溶剂洗、酸碱洗、水洗、超声、喷砂、 打磨、放电等
胶黏剂涂布:刷、辊、喷涂、抹涂、热压粘贴 等
γsl
γsg
γSG= γSL + γLG cosθ
1 热力学问题：Wenzel关系式
r＝A/A’ =cosθ’/cosθ>1.5 式中：r粗糙度系数
实际表面为非理想面
θ’ <900，θ<θ’，易于润湿的 表面由于凹凸而更有利于润 湿；
A真实表面积 A’理想表面表观表面积 θ真实接触角 θ’理想表面表观接触角
能量kJ/mol <21 <2 <42 <50 590-1050 63-710 113-347
2机械结合理论
表面的孔隙， 使得固化剂 形成机械铆 合
气体往往使 得胶黏剂不 易进入，缺 陷
3、静电理论
粘结点中存在双电层（因界面处不同介质 对电子的约束能力不同，出现正负离子， 形成双电子层，正负相吸产生结合力。）
黏度为η，表面张力为ν的流体流过半径为R、
长度为L的毛细管所需时间t：
2
t 2L 注意控制完全浸润时间 R cos 和固化时间
3表面吸附对润湿的影响
表面易吸附各种气体、水蒸汽和杂质而形成 吸附层；
吸附层会改变接触角大小；如吸附油使得表 面的自由能下降，引起θ上升，润湿困难。
清洗处理:表面处理有机械、化学和物理方法、 放电法；如酸、碱洗、水洗、打磨
结构示意
n H2C CH
性质：
O
玻璃化温度：25-28℃，C O
密度：1.19g/cm3,
CH3
线膨胀系数8.6×10-5/℃，
吸水率2％-3％
H2C CH n O
CO 和
CH3
用途：用于黏合剂、涂料、建筑、织物加工、 纸制品加工等
3 聚醋酸乙烯合成方法
反应机理：自由基聚合（ 方法：本体聚合、 溶液聚合、乳液聚合、悬浮聚合）
配方中各种影响因素： ✓聚合物分子量增大：机械强度好，低温韧性好，
但黏度大，润湿速度慢 ✓聚合物极性增大：内聚能高，对极性表面的黏
附力提高，耐热性增加，但耐水性下降；
✓交联密度增大：耐热性、耐介质性能提高， 但柔韧性下降，低温脆性增加
✓增塑剂用量提高：黏度下降、冲击强度提高， 但内聚强度下降，蠕变增加，耐热下降
黏合功等于此电容瞬时放电的能量；
4、扩散理论
被粘物是有机物时： 界面扩散形成一个模糊的过渡层； 两聚合物的胶结是在过渡层中进行的； 可以解释高聚物胶结的一些现象。 以界面相容为依据提出的。
5、化学键理论
胶黏剂与被胶粘物表面形成化学键： 硫化橡胶与镀铜金属的胶结界面； 异氰酸酯对金属与橡胶的胶结界面； 偶联剂在胶黏剂与被粘物之间；
聚甲醛
3.8
双酚A环氧 3.9
尼龙
4.1
酚醛树脂
4.5-6.3
聚乙烯缩丁醛 5.6
聚氨酯
6.7-7.5
数3.6以上 为极性材料， 2.8-3.6为弱 极性材料， 2.8以下为 非极性材料。
脲醛树脂
6.0-8.0
氯丁橡胶
7.3-8.5
丁腈橡胶
6.0-14
二、胶黏剂配方中的影响因素
胶接强度与胶接界面结合力（物理吸附，化学 键合or机械结合）的大小、胶黏剂的力学性能 （即胶黏剂的强度）有关，
链终止
H
H
R
+ CH2 C
R
CH2 C
X
X
●
H
●
H
R
+ CH2 C H
R
CH2 C
X
X
歧化反应：自H 由基间发生原子（H）转移，H
高温R 下比C 重2较HC 大 + R'
R C2HC R
耦合反应：与X 聚合物发效率，避免的
3 聚醋酸乙烯乳胶黏合剂合成方法
以聚乙烯醇为保护胶体，加入阴离子或非离子 表面活性剂，在一定pH值水相中，将醋酸乙 烯进行乳液聚合：－－自由基链式反应，
链引发（引发剂形成初级自由基，与单体形成 自由基）、链增长、链转移、链终止
K2S2O8
2S2O8
+ 2-
S2O8
_ HS3O
2-
_
+ + SO4
SO4●
HS3O●
链引发
引发剂形成的初级自由基与单体反应生成自由 基
H
+ R●
H2C C
X
H R C2H C●
X
3 聚醋酸乙烯合成方法
链引发过程中，引发剂形成的初级自由基与单 体反应生成自由基，引发效率f=0.1-0.8之间， 与介质的粘度有关，与温度几乎无关
黏附性较好，机械强度高、耐热、耐化学性好 耐冲击性和弯曲性差。
一、聚醋酸乙烯乳胶黏合剂
1 简介：俗称白乳胶，产量和产值在我国合 成胶中占第二位。
机械强度高、黏度低、使用方便； 以水为分散介质，成本低、无毒、不燃 耐水性不够，耐热、冷性差； 蠕变较大（在应力保持恒定时型变随时间
延长而增大）
2 结构、性质与用途
化学键能比分子间的作用能高且稳定。 化学键必需满足一定化学条件才能产生。
6-3 粘接工艺
一、胶黏剂的选择：
1根据被粘物的性质、性状选用：如不耐热的 木材、纸张多用挥发性的胶，而耐热的可以 选择反应性；极性表面选择极性胶黏剂等。
2根据胶结接头的使用场合和要求：根据受力 大小、种类、持续时间、使用温度等环境， 如受力大选择结构胶，使用环境：如灌封胶 用于卫星，温变收缩小，
5 影响界面结合因素：
表面化学状态和吸附物；（水、油） 被粘附物表面的微细结构(粗糙度)－－被粘物 胶黏剂、底胶分子的链结构（分子量、官能
团等）、黏度和黏弹性；－－－－－黏接剂 胶黏剂底胶与被粘物表面的相容性和各组分
及界面应力—环境的稳定性； －－－环境 胶结工艺－－温度、压力、涂胶方式－工艺
6 胶黏剂必需具备的条件
θ’ >900，θ>θ’，难于润湿的 表面由于 凹凸而更难润湿；
热力学角度上看： θ’< 90o是 润湿的充分条件
2 润湿的动力学问题
（Rideal-Washburn式）：认为非理想表面存 在毛细管：黏度太大，润湿时间长，有时固化 快，黏度上升快，更不易润湿，虽然热力学上 可以润湿，但来不及已经固化，造成动力学上 的不润湿。
母粉可以提高冲击强度；石棉粉提高耐热性 能） 、降低成本，占树脂的几十％－几百％
胶黏剂的组成
稀释剂:（与涂料的区别：活性稀释剂，参与 反应，降低黏度，体积收缩小如灌封胶）
偶联剂:硅烷或钛酸酯，如KH-550，γ－氨 基丙基三乙氧基硅烷，增加润湿
触变剂:如气相二氧化硅，触变性，防流挂 增塑剂:如DOP 其它:引发剂、促进剂、乳化剂、增稠剂、防
X
X
头-尾相接比重较大
如25℃下制备醋酸乙烯：头-头、尾-尾相接 的比例各只有1%，100℃下为1.8%
链转移
H
+ RC2HC●
YZ
X
H
+ R C2HC Y Z●
X
式中：YZ代表第二个分子，可以是单体、溶 剂、引发剂、聚合物分子等。
如果形成的Z ● 活性与正常的自由基可以比 拟，则Z ●可以继续引发另一条新链，转移
2 粘接接头受力的基本类型
3 接头破坏
接头的强度取 决于黏接剂的 内聚强度、被 粘物材料的强 度和两者之间 的粘合力中最 弱的环节
4 胶结界面结合力种类及特点
物理结合：普遍存在 机械联结和范得华力（偶极力、诱导力、色 散力和氢键）
化学结合： 共价键、离子键、金属键。
化学键合的能量比物理键合的能量大且稳定 （抵抗应力环境作用，防止解吸附，裂纹扩 张能力远大于物理键合方式）。
直接连接相当于原电池)
6 比织布、焊接或铆钉相比具有快速、经济等 特点
四、胶黏剂的组成
基料：是构成黏合剂的主要成分，分为: 天然聚合物：淀粉, 天然橡胶, 松香, 动植物胶 合成聚合物：合成树脂、橡胶， 无机物：硅酸盐、磷酸盐
固化剂（交连剂；硬化剂）：固化型 填料：为改善某些性能（如纤维，铝粉，云
胶黏剂的固化：挥发干燥，热熔型：冷却，交 联，辐射固化
§6-4 合成树脂黏合剂
热塑性树脂胶黏剂 通过溶剂挥发、溶体冷却或聚合反应使之变为 热塑性固体。
其机械性能、耐热性能和耐化学性能较差，但 使用方便，有较好的柔软性。
合成树脂黏合剂
热固性树脂胶黏剂 通过加入固化剂/加热固化，液态树脂经聚合反 应交联成网状结构，形成不溶、不熔的固体，
3根据成本与合理性
常用高分子材料的介电常数
聚四氟乙烯 2-2.2
聚乙烯 2.2-2.3
聚苯乙烯 2.73
硅橡胶 2.3-4.0
ABS
2.4-5.0
聚砜
2.9-3.1
聚碳酸酯 3
聚酰亚胺 3.0-4.0
聚氯乙稀 3.2-3.5
不饱和聚酯 3.4
PMMA 3.5
高分子材料 介电常数
尼龙MC
3.7
一般介电常
液态（溶液、水溶型、乳液型、膏状） 固态（粒状、块状、膜状）
胶黏剂的分类：按主料分
无机 硅酸盐、磷酸盐、水玻璃、水泥
有 天 动物胶 皮胶、骨胶、虫胶、鱼胶,酪素胶
机 然 植物胶 淀粉、糊精、松香、阿拉伯树脂
胶
矿物胶 矿物蜡、沥青
黏 合 合成 热塑 纤维素、烯类、聚酯、聚醚 剂 成 树脂 热固 环氧、酚醛、脲醛、有机硅
40-50年代不饱和聚酯、环氧、PU 50年代丙烯酸，60年代厌氧胶、热熔胶
三、与其他联接方式相比的优点
1 薄膜、纤维和小颗粒的粘接； 2 应力分布面广：和焊接、铆钉比较 3 通过交叉粘接能使各向异性材料的强度重量
比及尺寸稳定性得到改善；如三合板 4 电容器,印刷线路等的黏合面具有电绝缘性能 5 可粘接各种异种材料；(不同金属电极电位不同，
胶黏剂中加入某些表面活性物质，降低材料 的表面能，使接触角下降。
三、 黏附机理。1吸附理论
物理吸附：范得华力，相距1nm，吸引力可 达10—100MPa; 0.3nm，可达100-1000MPa
类型 范德华力
化学键
作用力种类 偶极力 诱导偶极力 色散力 氢键 离子键 共价键 金属键
原子间距nm 0.3-0.5 0.3-0.5 0.3-0.5 0.2-0.3 0.1-0.2 0.1-0.2 0.1-0.2
nH2CCH O CO CH3
H2CCHn O
H2CCHn O
CO 和
CO
室温或加热条件下易于流动； 有良好的润湿性； 在一定温度、压力、时间下，能把被粘接
物牢牢地粘接成一整体； 具有足够的强度和良好的力学性质。
二、润湿现象
良好的润湿性是胶结的必要条件，润湿的好坏 可以用接触角θ恒量。
对于理想的表面:平整、光滑、洁净
液体润湿固体程度：
γlg
➢θ‘ > 90o不能很好润湿； ➢θ’< 90o能很好润湿； ➢扬氏方程：
可能发生的反应
反应式
溶剂笼中自由基初级复合 R●+ ● R
R-R
在笼外的二级复合
R●+ ● R
R-R
与聚合物自由基反应 与引发剂、溶剂反应 链引发
R●+ ● M R●+ R’-R’ R●+M
R-M
●
●
R-R’ + R’ ●
R-M ●
链增长
H
H
+ R C2HC● H 2C
X
X
H
H
R C2HC C2HC ●
橡胶 氯丁、丁苯、丁腈、丁基、聚氨酯
橡胶 酚醛－丁腈、酚醛－氯丁、酚醛－ 树脂 聚氨酯、环氧－丁腈、环氧－聚硫
七、应用
木材加工：三合板、密度板（脲醛，甲醛） 建筑业：大白胶（聚醋酸乙烯）防水（房顶 包装业：箱、袋、压敏胶 其次是纺织、密封、腻子、汽车、航空航天
6-2 胶接的基本原理
一、胶结界面：被粘物和胶黏剂主体之间称为 胶结界面(接头，胶接界面) 1、胶结界面情况 界面中胶黏剂、 底胶和被粘物 表面以及吸附层 之间无明显边界