第七章粘合剂

第七章粘合剂

第七章粘合剂第一节粘合剂的组成和分类粘合剂：将两种同类或不同类的固体物质连接在一起的

物质，又称粘接剂﹑胶粘剂或直接称为胶。 1. 粘合剂的组成：①基料

(粘合物质) 基料是粘结剂的主要而必须的成分。

它又称为基体，也称粘结剂的骨架。它又称为基体，也称粘结剂的骨架。②固化剂。又称硬化剂或熟化剂。它能使线型分子形

成网型或体型结构，从而使粘结剂固化。③填料。填料的加入可以增加粘结剂的弹性模量，降低

线膨胀系数，减少固化收缩率，增加粘度、抗冲击韧性，

提高使用温度、耐磨性能、胶接强度。④增韧剂（增塑剂）。增韧剂能改善粘结剂的性能，

增加韧性、降低脆性，提高粘结层的抗剥离、抗冲击能

力，而且可以改善粘结剂的流动性、耐寒性与耐震性等。1. 粘合剂的组成：⑤稀释剂。释释剂的主要作用是降低粘度，以便于涂布

施工。

稀释剂分为两大类：一类为非活性稀释剂又称为溶剂，

例丙酮、甲乙酮、乙酸乙酯、苯、甲苯等。它不参与例丙酮、甲乙酮、乙酸乙酯、苯、甲苯等。它不参与

粘结剂的固化反应。另一类是活性稀释剂，它既可以

降低粘结剂的粘度，又参与粘结剂的固化反应，例：

环氧丙烷丙基醚、甘油环氧树脂等。

⑥交联剂，是指能通过与大分子主链或支链上的基团反

应，在大分子之间形成化学桥键．而成为不溶不熔的

网状或体型结构的不饱和或多官能团的物质，这种物

质可以提高粘结强度。1. 粘合剂的组成：

⑦促进剂及着色剂。在热固性粘结剂中，凡能

加速固化反应或降低固化反应温度一类的物质

叫固化促进剂，如环氧树脂粘结剂中常用的叔

胺、酚类、硫脲等。胺、酚类、硫脲等。

⑧消泡剂。消泡剂用来防止在制备粘合剂时产生

气泡，或者防止粘合剂在使用时产生气泡。

⑨其它。2.粘合剂的分类3. 粘结机理一粘结的产生粘合力粘附力：粘结剂和被粘物之间的力

内聚力：粘结剂层（胶层）内部的力

注意：粘合力由粘附力和内聚力中最小的一个决

定。内聚力又由粘合剂本身来决定，如粘结剂的性质

﹑组成﹑配比和固化工艺等。

在满足粘合条件的情况下，涂层越薄越好。因为

涂层越厚，缺陷越多。涂层薄，缺陷少，利于粘结剂

分子的定向作用，也能充分发挥粘附力的作用，节约

用胶量。3. 粘结机理(1) 吸附原理（表面润湿）①粘合剂与被粘物体表面之间有最大的接触。

②在接触面上，粘合剂对被粘物体表面有良好的亲和性。

在液体和固体相接触的地方，液面发生弯曲，液面的

切线与固体表面形成夹角θ

→接触角切线与固体表面形成夹角θ→接触角讨论：

A ）若θ=0（接触面积最大），即液体完全

附着在固体表面（液体全面展开），表示

完全润湿；

B）若θ<90°,表示可以润湿，且θ越小，润

湿性越好；湿性越好；

C）若θ>90°,表示不易润湿，且θ越大，润

湿性越差；

D）若θ=180°，表示完全不润湿。粘附结合力：（微观上）化学键力或极性键力（2）扩散理论。粘结剂渗透→（被粘高聚

物）溶胀（甚至溶解）→粘结界面消失

扩散理论的解释范围，主要用在高聚物之

间，特别是热塑性高聚物之间的粘结现象。

（3）静电理论。静电理论认为：粘合力是由（3）静电理论。静电理论认为：粘合力是由

于界面上双电层之间静电引力的作用。

（4）化学键理论。粘合剂与被粘物体表面

发生化学反应→形成化学键结合，但只限

于反应性的特定的粘结剂品种。（5）机械结合理论粘合剂与被粘物体表面粗糙，粘结剂渗透到这些凸

凹或孔隙中，固化后粘合剂与被粘物体粘结在一起。微观

机械连接对于多孔性材料的粘结强度有显著的贡献，但对

于非孔性的表面，这种作用就不大。

（6）极性理论（6）极性理论

极性理论认为粘合作用与胶粘剂和被粘物材料的极性

有关，极性材料要用极性胶粘剂粘合,非极性材料则要用

非极性胶粘剂粘合。1天然粘结剂及无机粘结剂

天然粘结剂是人类应用最早的粘结剂，按

来源可分为动物胶、植物胶和矿物胶等，来源可分为动物胶、植物胶和矿物胶等，而按化学结构则可分为葡萄糖衍生物、

氨基酸衍生物及其它天然树脂等。

无机粘结剂也称为无机胶，例水泥、石膏、

水玻璃及其它无机粘结剂都有非常广泛

的应用范围。第二节包装常用粘结剂一葡萄糖衍生物粘结剂

从植物中提取的胶质多数是葡萄糖衍生物，其分

子式与基本结构如下：CH2OH

O

OH

H

H

H

O

OH

H

n

H6106(CHO)n具体包括：淀粉﹑糊精﹑阿拉伯胶及海藻酸钠等。

而在包装中应用最多的是淀粉粘合剂。淀粉粘结剂

广泛用于包装工业中，特别是纸制品加工。例纸袋、

纸盒、瓦楞纸板箱的粘结等。（一）淀粉粘合剂原料和制备①淀粉。纯白色颗粒状，是主要粘合物质，其分子式为

(C6H10O5)n，淀粉不溶于水，但在水中随温度升高而膨胀，

然后即破裂而糊化。不同类型的植物中淀粉结构有直链，

支链之分，只是量多少不同。

②交联剂（固化剂）（可以防潮）：硼砂，提高粘结剂的耐

水性，加入量为淀粉量的0.1～0.5%

③碱（NaOH）与淀粉中的羟基结合，破坏部分氢键，使大

分子间的作用力减弱，因而

降低了糊化温度。氢氧化钠还

能起到被粘纸材表面处理的作用。经验证明，碱性淀粉粘

合剂对粘合某些纸材是有利的。但用量不能过大，否则会

使粘合剂pH值上升，影响瓦楞纸板的质量。2．淀粉粘合剂制备方法目前，耗用量最大、最重要的是制造瓦

楞纸板用的淀粉粘合剂，其制造方法有

种，即斯坦霍尔(Stein—Hall)法和氧化法。

(1)斯坦霍尔法。现代化大型瓦楞纸箱生(

1)斯坦霍尔法。现代化大型瓦楞纸箱生

产厂用淀粉粘合剂都在本厂自制。这种