胶粘剂基本知识

胶粘剂基本知识什么是胶粘剂（胶水）世界是由物质构成的，当需要把两种物质牢固的结合在一起的时候，除了一些机械的方法以外，往往需要使用粘接的方法。胶粘剂就是使用物理和化学双重作用将两个相同或不同的物体结合在一起的物质，分为有机胶粘剂和无机胶粘剂两大类。从广义来说，金属的焊接、水泥都是粘接的应用，这里我们只讨论有机胶粘剂这个范畴。。胶粘剂的分类有机胶粘剂又分为天然胶粘剂和合成胶粘剂，天然胶粘剂包括普通米浆熬成的浆糊，橡胶树流出的胶液，鱼、牛皮熬出的鱼胶、牛胶等。合成胶粘剂一般来说是用化学合成的方法制成的工业制品，主要都是石油制品和副产品，也是目前胶粘剂的主流。合成胶粘剂按状态大体分为固体胶粘剂和液体胶粘剂，液体胶粘剂又分为水溶性的和油溶性的，比如市面上的办公用胶水（纸品胶），木工用的白乳胶都属于水性胶水，而典型的油溶性胶水就是装修用的黄胶（万能胶）。合成胶粘剂按材质可分为橡胶型和树脂型两大类，这是由合成它们的原料决定的，也决定了他们的基本性能和用途。橡胶型的胶粘剂一般来说固化以后都有相应的弹性，所以适合用来粘接有弹性有韧性的物体，比如橡胶、塑料，常见的品种有装修用的黄胶（万能胶），鞋胶等等。树脂类的胶粘剂一般来说固化以后比较硬和脆，适合用来粘接硬制的物体，如金属、硬制塑胶、木器等，常见的品种有502瞬间胶、环氧树脂胶等等。橡胶型胶水还可以细分为氯丁系、聚氨酯系、丁苯系等等，树脂型胶水分为丙烯酸系、环氧树脂系等等，这些我们以后还会慢慢讲到。胶粘剂的选择在这个行业有一句话：没有不用胶粘剂的行业，也没有粘不住的产品。胶粘剂广泛应用于国民经济的各个方面，用途非常广泛。但是也要知道另外一句话：真正万能的胶水是不存在的。所谓“万能胶”只是说明它用途广，并不是真正万能。所以碰到需要粘接的情况，认真分析，选择合适的胶水就尤为重要。当然，这是以熟悉各种胶水的基本性能和用途为基础的。比如纸品胶你用来粘鞋那肯定不适合，502瞬间固化你用来粘接大面积的海报肯定也不行。因此，衡量胶粘剂的好坏，不在于它的成本，而在于你把它用到了合适的地方。合用的胶水就是最好的胶水。什么是溶剂在化工行业经常听到“溶剂”这个词，所谓溶剂也有广义和狭义之分。广义来说，糖溶解于水，水就是糖的溶剂，狭义上来说，我们这里主要指的是化工溶剂，主要是石油提炼的，用来溶解固体物质的化学液体，一般为无色透明，有刺激性气味。溶剂的用途非常广泛，油溶性的油漆、油墨、胶粘剂各种等精细化工品都需要按比例把固体物质溶解在溶剂中进行生产。胶粘剂常用的主要溶剂有：甲（乙）醇、溶剂汽油、甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮、环己酮等等，他们还有很多甲（乙）醇、溶剂汽油、甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮、环己酮等等，他们还有很多俗称和英文缩写，比如丁酮又叫MEK，丙酮又叫阿司通等等，这些都是以前香港厂的叫法，要有所了解。塑料的粘接塑料的相互粘接，一般来说除去PE、PP等难粘材料需要处理不谈，PS、ABS、PVC、压克力这些易粘接材质可以有以下两种粘接方法。溶接法：上述这些材质一般都能比较容易被溶剂溶解，当接触到相应的化工溶剂时，塑料的表面都会有微微溶解的现象。因此当粘接接触面积非常平滑、相对较大、粘接强度又要求不太高的材质时，可以使用溶剂作为胶粘剂，利用塑料溶解、重结晶的过程来粘接他们本身。对于小面积的粘接或者溜缝，可以用针管注射的方法，大面积可以喷涂或滚涂（本公司型号ZH640）。注意要点是：1、溶剂挥发一般比较快，因此要在溶剂挥发前完成粘接。2、对应不同的材质、粘接面积溶剂配比很重要，小面积的材质应该使用较快干的溶剂，反之则用慢干型的。3、溶剂配比不恰当的情况下，材质容易出现白化、脆化、裂纹等现象，要反复试验。粘接法：当需要较高的粘接强度、需要填充一些缝隙孔洞等其他无法使用溶接的情况，就要使用胶粘剂来粘接。因为塑料一般都较硬、脆，因此应尽量使用树脂型的胶水，小面积快速固化可以使用瞬间胶，大面积可以使用其他溶剂型丙烯酸胶粘剂（本公司型号ZH220）。塑料和其他材质粘接要分情况，按照客户的具体工艺具体分析，一般来说和硬制的材质（如钢铁），还是应该用丙烯酸类的胶粘剂为主（如AB胶）。橡胶的粘接橡胶一般都有较好的弹性，应该尽量使用橡胶型的胶粘剂。树脂型的胶粘剂固化以后硬、脆，不能适应橡胶高强度的折、揉、拉伸运动。以橡胶和PVC人造革粘接为例，橡胶表面打磨粗糙，使用橡胶处理剂（本公司型号ZH440），晾干后两边材质手工涂刷PU胶（本公司型号ZH801），晾干（或烘干）后贴合加压即可。橡胶型的胶粘剂一般固化时间比较慢，且最好双面涂胶晾干后压合，使用烘箱或者红外灯等加热设备热活化一下，效果会好很多。什么是表面处理剂表面处理剂是改变物质外部物理、化学状态的一种特殊介质。我们所说的处理剂专指用化学的方法对塑料、橡胶起表面改性作用的液态化学品。从微观上来说，物质的粘接是物理和化学双重作用的结果，粘接性能的好坏取决于待粘材料的表面活性（表面能）、双方的接触面积、胶粘剂本身的结构强度等等因素。其中表面活性通俗来说就是材质和胶水的亲和力，当材质和胶水都很难亲和，粘接就更无从谈起了。有一些物质，本身化学性能稳定，但是同时也造成了它的低表面活性（用专业术语来说就是没有极性）。而多数胶水都是强极性的，这样就很难粘接，我们把他们统称为“难粘材料”，比如PE、PP、橡胶等。这样就需要对他们进行表面改性，提高它的表面活性。还有一些材料，本身有极性，但是在模具里面沾染了一些脱模剂类的油污，也造成了难以粘接，也需要表面处理。比如PP聚丙稀材料，是用途非常广泛的工程塑料，相比传统的PVC聚氯乙烯又不含氯离子，无毒环保，但是表面附着力非常低，无论是喷漆、丝印还是粘接都很困难，限制了它的应用。但是在使用了PP处理剂（本公司型号ZH420）以后，上述操作都可以很轻松的完成。一般来说处理剂的使用可以用刷涂、喷涂、滚涂等各种方式，待自然晾干以后再进行下一步操作，在有条件的情况下，可以稍微加热催干，促进它的表面活化。处理剂的最终处理效果一般需要24小时以上。什么是特种胶粘剂胶粘剂从本质上来说还是一种工业原料，随着国家产业化的进程，工业规模越来越大，产业越来越细分，胶粘剂行业暴露出的品种单一、产品同质化、低水平竞争、缺乏创新的弊端越来越严重。与此同时，在电子等高附加值行业，很多厂家又在使用大量的进口胶粘产品，因为国外的产品非常细分，在产品生产的每一个涉及到粘接的环节都有相应的产品适应它，不像国内一种“万能胶”哪里都用，哪里都不好用。这种现状必须改变！发展特种专用胶粘剂，以终端客户的需求为导向，开发他们真正适用、好用的产品，替代进口品牌，是未来胶粘剂产业发展的方向。镜片胶和铝片胶电子、电器面板（特别是液晶显示器处），常需加盖一个镜片（通常材质为压克力有机玻璃），镜片向内的一面周边预涂有丝印油墨，常印成文字或图案。镜片需要将周边涂上胶水，粘到面板上去（基质通常为ABS）。但通常胶水的溶剂会溶掉镜片上预涂的丝印油墨。这时就要使用专用的胶水－镜片胶（本公司型号ZH370），不会腐蚀印刷油墨，快速定位、操作不拉丝、适合流水线操作。美国3M公司的对应型号是4799。电子、电器行业有时经常需要在ABS基材上粘接一片装饰用铝制或不锈钢制的薄片，提升产品档次。这时需要胶水定位迅速，普通的橡胶型胶水就不太适合；铝片又有弹性，需要胶水有较高的初粘强度，AB胶不太适合；粘接面积还比较大，瞬间也不太适合。这时就要使用专用的铝片胶（本公司型号ZH375），满足以上条件，同时对ABS和铝材都有较好的粘附力。3M公司对应型号为4475。粘接小节物质的粘接是一个简单而又复杂的过程。说它简单，是因为同样的一个情况，可以有很多种解决方案，很多胶水都可以粘接它。说它复杂，是在于在这么多解决方案中选择一种最适合的需要费很多功夫。从操作工艺、使用成本各个方面都要考虑到。往往在实验室中可以粘接的很好，但是在实际工厂运用中不可行，工艺条件根本实现不了，或者太耗费工时，得不偿失。作为初入行的胶粘剂销售人员，应该从目前广泛用的传统成熟产品入手，先熟悉胶粘剂的基本特性和基础应用，由浅入深，慢慢积累经验。发泡材质的粘接塑料和橡胶在发泡炉中在发泡剂的作用下内部产生很多细小、致密的小孔，这种工艺叫做发泡（有点象家常做发面馒头，呵呵）。发泡以后的塑胶材质和注塑件性能有很大的区别，强度降低、弹性更好，有接近海绵的特性。比较常见的有聚苯乙烯泡沫、EVA发泡材、SBR发泡胶等。粘接发泡材质要综合考虑渗透性、粘接性等各方面的因素。发泡材有很多孔洞，因此胶水不能太稀，否则胶液都流到孔洞中，表面缺胶容易造成接着不良。发泡材质强度没有注塑件那么强，但是弹性大大增加，又往往是大面积涂布，因此应该使用弹性好的橡胶型胶水。有些有特殊要求的材质要特殊处理，比如聚苯乙烯泡沫（保利龙）非常不耐溶剂，因此就要使用无腐蚀的专用泡沫胶。EVA材质是低极性的，因此选用胶水也要使用低极性的胶水，或者使用表面处理剂。胶粘剂常用技术指标专业知识1.胶粘剂为什么能粘住？A．机械理论机械理论认为，胶粘剂必须渗入被粘物表面的空隙内，并排除其界面上吸附的空气，才能产生粘接作用。在粘接如泡沫塑料的多孔被粘物时，机械嵌定是重要因素。胶粘剂粘接经表面打磨的致密材料效果要比表面光滑的致密材料好，这是因为（1）机械镶嵌；（2）形成清洁表面；（3）生成反应性表面；（4）表面积增加。由于打磨确使表面变得比较粗糙，可以认为表面层物理和化学性质发生了改变，从而提高了粘接强度。B、吸附理论吸附理论认为，粘接是由两材料间分子接触和界面力产生所引起的。粘接力的主要来源是分子间作用力包括氢键力和范德华力。胶粘剂与被粘物连续接触的过程叫润湿，要使胶粘剂润湿固体表面，胶粘剂的表面张力应小于固体的临界表面张力，胶粘剂浸入固体表面的凹陷与空隙就形成良好润湿。如果胶粘剂在表面的凹处被架空，便减少了胶粘剂与被粘物的实际接触面积，从而降低了接头的粘接强度。许多合成胶粘剂都容易润湿金属被粘物，而多数固体被粘物的表面张力都小于胶粘剂的表面张力。实际上获得良好润湿的条件是胶粘剂比被粘物的表面张力低，这就是环氧树脂胶粘剂对金属粘接极好的原因，而对于未经处理的聚合物，如聚乙烯、聚丙烯和氟塑料很难粘接。通过润湿使胶粘剂与被粘物紧密接触，主要是*分子间作用力产生永久的粘接。在粘附力和内聚力中所包含的化学键有四种类型：（1）离子键（2）共价键（3）金属键（4）范德华力C、扩散理论扩散理论认为，粘接是通过胶粘剂与被粘物界面上分子扩散产生的。当胶粘剂和被粘物都是具有能够运动的长链大分子聚合物时，扩散理论基本是适用的。热塑性塑料的粘接和热焊接可以认为是分子扩散的结果。D、静电理论由于在胶粘剂与被粘物界面上形成双电层而产生了静电引力，即相互分离的阻力。当胶粘剂从被粘物上剥离时有明显的电荷存在，则是对该理论有力的证实。E、弱边界层理论弱边界层理论认为，当粘接破坏被认为是界面破坏时，实际上往往是内聚破坏或弱边界层破坏。弱边界层来自胶粘剂、被粘物、环境，或三者之间任意组合。如果杂质集中在粘接界面附近，并与被粘物结合不牢，在胶粘剂和被粘物内部都可出现弱边界层。当发生破坏时，尽管多数发生在胶粘剂和被粘物界面，但实际上是弱边界层的破坏。聚乙烯与金属氧化物的粘接便是弱边界层效应的实例，聚乙烯含有强度低的含氧杂质或低分子物，使其界面存在弱边界层所承受的破坏应力很少。如果采用表面处理方法除去低分子物或含氧杂质，则粘接强度获得很大的提高，事实业已证明，界面上确存在弱边界层，，致使粘接强度降低2.胶粘剂的分类胶粘剂的分类方法很多，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粘剂按粘料的化学成分来分类。一、无机胶粘剂1）、硅酸盐：硅酸钠（水玻璃）硅酸盐水泥；2）、磷酸盐：磷酸钠氧化铜；3）、陶瓷：氧化铅、氧化铝；4）、低熔点金属：锡-铅合金。二、天然胶粘剂1）、动物胶：皮胶、骨胶、虫胶、酪素胶、血蛋白胶、鱼胶等类；2）、植物胶：淀粉、糊精、