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胶黏剂简介 胶接（粘合、粘接、胶结、胶粘）是指同质或异质物体表面用胶黏剂连接在一起的技术，具有应力分布连续，重量轻，或密封，多数工艺温度低等特点。胶接特别适用于不同材质、不同厚度、超薄规格和复杂构件的连接。胶接近代发展最快，应用行业极广，并对高新科学技术进步和人民日常生活改善有重大影响。因此，研究、开发和生产各类胶黏剂十分重要。 胶黏剂的分类方法很多，按应用方法可分为热固型、热熔型、室温固化型、压敏型等；按应用对象分为结构型、非构型或特种胶；接形态可分为水溶型、水乳型、溶剂型以及各种固态型等。合成化学工作者常喜欢将胶黏剂按粘料的化学成分来分类热塑性 纤维素酯、烯类聚合物（聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、过氯乙烯、聚异丁烯等）、聚酯、聚醚、聚酰胺、聚丙烯酸酯、a-氰基丙烯酸酯、聚乙烯醇缩醛、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等类热固性 环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰-甲醛树脂、有机硅树脂、呋喃树脂、不饱和聚酯、丙烯酸树脂、聚酰亚胺、聚苯并咪唑、酚醛-聚乙烯醇缩醛、酚醛-聚酰胺、酚醛-环氧树脂、环氧-聚酰胺等类合成橡胶型 氯丁橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、丁钠橡胶、异戊橡胶、聚硫橡胶、聚氨酯橡胶、氯磺化聚乙烯弹性体、硅橡胶等类橡胶树脂剂 酚醛-丁腈胶酚。 人 们把固体对胶黏剂的吸附看成是胶接主要原因的理论，称为胶接的吸附理论。理论认为：粘接力的主要来源是粘接体系的分子作用力，即范德化引力和氢键力。胶粘与被粘物表面的粘接力与吸附力具有某种相同的性质。胶黏剂分子与被粘物表面分子的作用过程有两个过程：第一阶段是液体胶黏剂分子借助于布朗运动向被粘物表面扩散，使两界面的极性基团或链节相互靠近，在此过程中，升温、施加接触压力和降低胶黏剂粘度等都有利于布朗运动的加强。第二阶段是吸附力的产生。当胶黏剂与被粘物分子间的距离达到10-5Å时，界面分子之间便产生相互吸引力，使分子间的距离进一步缩短到处于最大稳定状态。根据计算，由于范德华力的作用，当两个理想的平面相距为10Å时，它们之间的引力强度可达10-1000MPa；当距离为3-4Å时，可达100-1000MPa。这个数值远远超过现代最好的结构胶黏剂所能达到的强度。因此，有人认为只要当两个物体接触很好时，即胶黏剂对粘接界面充分润湿，达到理想状态的情况下，仅色散力的作用，就足以产生很高的胶接强度。可是实际胶接强度与理论计算相差很大，这是因为固体的力学强度是一种力学性质，而不是分子性质，其大小取决于材料的每一个局部性质，而不等于分子作用力的总和。计算值是假定两个理想平面紧密接触，并保证界面层上各对分子间的作用同时遭到破坏时，也就不可能有保证各对分子之间的作用力同时发生。胶黏剂的极性太高，有时候会严重妨碍湿润过程的进行而降低粘接力。分子间作用力是提供粘接力的因素，但不是唯一因素。在某些特殊情况下，其他因素也能起主导作用。 木质素是一种天然有机商分子化合物, 广泛存在于种子植物体中, 是植物骨架中的增强体系。它是一种量大而又可再生的有机资源, 估计全世界每年由植物生长可产生1200亿吨的木质素.木质素属于芳香族高聚物，可作降解使用，其在工业上应用非常广泛。木质素很早就作为枯结剂使用。木质素分子上存在放基、经基和双键, 内聚力大、强度商, 添加其他有相似的官能团的化合物, 如妥尔油树脂, 便可作为粘结荆在纤维板制造中使用，木质素也可在农业上作肥料，农药缓释剂，植物生长调节剂，土壤改良剂。木质素除了在上述工农业领域中有很好的应用外, 还在医药方面用于甲基多巴血管扩张剂或多巴帕金森氏病药的原料, 制造抗菌增效剂州、抗炎剂、抗痛剂和兴奋剂等。在冶金和金属工业中, 木质素产品可用于铸造用生砂模和干燥砂模的补助粘合剂、壳型压模、气体形崩解剂、砂流动性改警剂等方面。在印染工业中可用作分散染料、偶氮染料的分散剂和均染剂。在制造耐火材料、砖瓦和陶瓷器皿时, 木质素作为分散剂也得到了广泛应用。磷酸盐胶黏剂以其优异的粘结性能，特别是其在-183-2900温度范围内的适用性，在金属、玻璃、陶瓷等材料的修复、生产和粘接等许多方面起着重要的作用。但是，耐酸碱性、耐水性、抗冲击韧性以及制造工艺等方面仍有待进一步提高，理论研究也有大量工作要做。为此，该文系统地综述了磷酸盐无机胶黏剂的特点、性能、化学结构和分类，以及在耐火材料、涂料、陶瓷及陶瓷复合材料、军工、铸造和模具等方面的应用，并从机械、化学、物理三方面分析了磷酸盐无机胶黏剂的粘接机理，指出磷酸盐胶黏剂正在向环保型、功能型、专用型胶黏剂方向发展，具有广阔的应用前景。 无机胶黏剂主要是以木质素为原料加以开发成为新型的无机胶黏剂材料无机胶黏剂按固化方式的不同可分为熔融固化型、挥发固化型、遇水固化型、反应固化型，其中反应固化型应用最广，硅酸盐无机胶黏剂就属于此类。 人类很早就用动物胶，动物胶是皮胶和骨胶的合成，其主要成分是一种叫胶原(collagen)的蛋白质。但是有记载的工厂生产在荷兰是1690年，在英国是1700年，在美国则是1808年0。皮胶的提炼，是把动物屠宰场含皮的废料，先用碱液处理使皮膨润并且除去毛发和血水，然后用清水和稀酸把碱涤除，最后再用清水洗掉稀酸。清理后的膨润原料即可用温水浸渍一段时间，把胶质溶出来，再把稀胶的水分蒸发掉而得到品质最佳的皮胶。热水浸渍和蒸发水分的程序可以重复多次而得到不同等级的皮胶。骨胶的提炼，则是先把去肉的骨料打成碎块，用如同上述的程序清洗，然后才用清水沸煮，把胶质溶出来。市售的动物胶是块状、片状或粉状的固体。皮胶的品质比骨胶好，经常分开出售，但也有两个混起来的等级。使用时，须先用水浸渍，然后以60以下的温度加热直到完全溶解。动物胶的干胶着强度很高，但在温度38以上或在高湿度环境会软化。现在除了极少数的木匠，很少有人还用动物胶作为木材胶勃剂。现代的细木工胶勃剂是聚醋酸乙烯醋胶(PVAe)。1.2酪素胶(casein)人类虽然很早就知道用酪素胶来勃东西，可是大约19世纪初期在瑞士和德国才有商业生产，美国则在1900年才开始生产酪素胶仁“。酪素胶比动物胶耐水，在第一次世界大战期间是造飞机的木材胶戮剂。第二次世界大战之前，是生产胶合板和层积材的重要木材胶戮剂，从1910年代中期起到1970年代初，酪素胶也一直是重要的细木工胶乳剂。第二次世界大战之后，美国用的酪素胶大都从阿根廷、新西兰、澳大利亚和欧洲进口。酪素胶从家畜的奶汁提炼，先把乳酪从奶汁提出，然后使剩下的奶汁自然发酵或加稀酸酸化，酸化的乳液加温到约37的时候，酪蛋白(casein)就会浮析出来。滤掉乳清(whey)并经清洗之后，再把大部分的水分榨挤掉，最后把酪蛋白打碎，烘干、磨成细粉即成酪素胶。市售的酪素胶多半是已配了碱、生石灰和其他无机盐的干粉。使用的时候，一份酪素胶用二份冷水调和，几分钟之内会变得非常稠，但等巧min慢慢变稀之后再加些面粉或木粉即可使用。调好的酪素胶根据不的配方，可以存放3h至过夜。木材工厂多半购买生素胶，然后自己调配成胶薪剂，调配时加碱、生石灰、酸钠、硼砂等物，调成适当的豁度，有时还须加去泡以减少泡沫，加五氯苯酚以提高防霉性能。有些配还加二硫化碳、氧化锌、或硫酸锌等，以期增进胶豁的抗水性。此外，酪素胶与硅酸钠(42oBe)以大约00刀O的比例调成的胶，也适合用来制造胶合板，这胶的好处是硅酸钠可大幅度降低成本。单面施胶量0.29一0.37kg/n1早，单板和木材施了胶之后必须加或夹紧，压力以0.53一7.OMIa为宜，根据配方，要h至十几h才能在常温下完全固化，提高温度并不能短固化时间。酪素胶的干胶着力很强，酪素胶胶合板具有相当度的防水性，以前是用来制造水泥模板的主要胶赫。酪素胶也比动物胶耐高温，成品在70的温度并影响胶着力。酪素胶呈碱性，所以特别适合用来胶油性木材如袖木和松木等。但是其碱性也会使色浅木材染色，因此其碱性在胶的调配时须加以控制。到1980年以后，酪素胶制造胶合板的功能就完全脉醛胶和酚醛取代。它高昂的成本固然是一个因，但在压力下需要极长的固化时间是使它成为历史迹的主要原因。在细木工的用途上，酪素胶现在也完全被聚醋酸乙烯醋胶取代。.3豆胶(yglues)豆胶在美国的开发要归功于otisJohn、n仁川、lennDavidson和L.F.助ueks2三人，他们在上世纪年代用豆胶在美国西北沿海区制造花旗松胶合板。先仅用碱水把脱脂的大豆粉调和即成，其后的配方再添加二硫化碳、石灰、硅酸钠和一些防霉剂等。豆制造胶合板的配方不断改进，促使40年代大豆在美中西部大面积栽植，其时豆粉制造胶合板的用量达每年27OO0t，到50年代的用量则达每年45000t。豆胶的胶赫作用来自豆粉里的大豆蛋白质。豆粉含高量的复合糖类，但是这些糖类仅提供豁稠性而具胶着性。用来做木材胶勃剂的大豆粉，通常分为脂豆粉及脱脂豆粉，这两个等级的豆粉其蛋白质分性都要很高且不带豆皮。在豆油浸出和豆粉处理过中，如果温度太高会使蛋白质变性，热变性的豆粉的白溶解性很低，因此不能用来调配豆胶。豆粉的细对其胶豁能力也非常重要，越细越好，其表面积以000一6oooelnZ/g为宜:如以目数表示，则至少200目以上。脱脂豆粉是大豆用己烷浸出豆油之后，把豆磨成的细粉;而低脂豆粉则是用榨压法制取豆油后所得的豆粕细粉。 总而言之，蛋白物质有希望成为以后制造木材胶黏剂的主要原料。可是，如何能使蛋白胶勃剂达到现在使用的合成树脂的功能，是一个很大的挑战。参考资料：林向阳 ,陈卫江 ,欧阳海峰福建林业科技第33 卷第2 期2 0 0 6 年6 月木材用胶黏剂的现状和发展趋势 张慧君 (北京林业大学材料科学与技术学院，北京lO0083)南阳师范学院学报第7卷第12期2008年12月安璐，郭小丽，徐祖顺木材胶粘剂的研究进展J粘接，2008，29(4)：2731木材用脲醛树脂胶粘剂研究进展邓艳文 , 傅和青，张小平，黄洪, 陈焕钦 中国胶黏剂2005年11月第14卷第11期木质基材料界面研究进展 王逢瑚刘志明东北林业大学学报2001年9月第29卷第5期木质素的应用进展 刘学苏, 李广学安徽理工大学化学工程系, 安徽淮南232001 2005年第33卷第4期木质素酚醛树脂复合胶粘剂性能研究穆