粘合劑檢視原始碼討論檢視歷史

粘合劑
原圖鏈接

粘合劑粘合劑（Bonding agent）是最重要的輔助材料之一，在包裝作業中應用極為廣泛。粘合劑是具有粘性的物質，藉助其粘性能將兩種分離的材料連接在一起。粘合劑的種類很多。

簡介

粘合劑實際是使相同或不同物料連接或貼合的各種應力材料總稱。主要有液態、膏狀和固態三種類型。

分類

粘合劑的種類很多，通常可作如下分類：

材料來源分

①天然粘合劑它取自於自然界中的物質。包括澱粉、蛋白質、糊精、動物膠、蟲膠、皮膠、松香等生物粘合劑；也包括瀝青等礦物粘合劑。 ②合成粘合劑主要指人工合成的物質，包括水玻璃等無機粘合劑，以及合成樹脂、合成橡膠等有機粘合劑。

使用特性分

①水溶型粘合劑用水作溶劑的粘合劑，主要有澱粉、糊精、聚乙烯醇、羧甲基纖維素等。 ②熱熔型粘合劑通過加熱使粘合劑熔化後使用，是一種固體粘合劑。一般熱塑性樹脂均可使用，如聚氨酯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、乙烯—醋酸乙烯共聚物等。 ③溶劑型粘合劑不溶於水而溶於某種溶劑的粘合劑。如蟲膠、丁基橡膠等。 ④乳液型粘合劑多在水中呈懸浮狀，如醋酸乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、氯化橡膠等。 ⑤無溶劑液體粘合劑在常溫下呈粘稠液體狀，如環氧樹脂等。粘合劑是標籤材料和粘結基材之間的媒介，起連結作用。按其特性可以分為永久性和可移除性兩種。它有多種配方，適合不同的面材和不同的場合。粘合劑是不乾膠材料技術中的最重要的成分，是標籤應用技術的關鍵。

按原材料分

1 MS改性硅烷改性硅烷聚合物末端為甲氧基硅烷，1978 年發明由中淵集團發明，該公司是全球唯一的改性硅烷原材料供應商，在此基礎之上，比利時諾萬科技經過不斷的研發創新，生產了一系列應用於建築、工業、汽車交通、民用等的高品質密封膠和粘黏劑。 2 聚氨酯聚氨酯全稱為聚氨基甲酸酯,是主鏈上含有重複氨基甲酸酯基團的大分子化合物的統稱。它是由有機二異氰酸酯或多異氰酸酯與二羥基或多羥基化合物加聚而成。 3 硅酮硅酮（Silicones）俗稱硅油或二甲基硅油，分子式：(CH3)3SiO(CH3)2SiOnSi(CH3)3，系有機硅氧化物的聚合物，是一系列不同分子量的聚二甲基硅氧烷，黏度隨分子量增大而增加。三者某些性能比較

性能

MS 改性硅烷聚氨酯硅酮不起泡 10 9 5 低溫下出膠 10 6 10 防垂墜性 10 10 10 固化速度 10 7 10 存放穩定性 10 7 9 抗老化性 9 6 10 對各種基質的粘黏性 10 5 8 機械性能 10 10 10 耐溫性 9 8 10 防污性 10 10 5 對水性油漆親和性 10 10 3 防滲色性 8 8 3

表格中數字表示具體獲得分數，滿分為10分。

按包裝材料分

①紙基材料粘合劑主要包括原始（天然）的澱粉，糊精，酪蛋白和現在的化學合成而又環保的各種水性膠乳等。廣泛應用於彩盒、煙包、紙袋、禮品盒、精裝盒和各類手工盒，以及木器家私。 ②塑料粘合劑主要包括丁苯膠、聚氨酯、硝酸纖維素、聚醋酸乙烯等溶劑型粘合劑；乙烯—醋酸乙烯共聚物、乙烯—丙烯酸共聚物等水溶型粘合劑；醋酸乙烯樹脂、丙烯酸樹脂等乳液型粘合劑；聚苯乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸酯等熱塑性樹脂組成的熱熔型粘合劑等。 ③木材粘合劑主要包括骨膠、皮膠、鯁膠、乾酪素、血膠等動物膠；也包括酚醛樹脂膠、聚醋酸乙烯樹脂膠、脲醛樹脂膠等合成樹脂膠；還包括豆膠等植物膠等。粘合劑、膠粘劑因表面鍵合和內力（粘附力和內聚力等）作用，能使一種固體表面與另一種固體表面結合在一起的非金屬材料的總稱。

按用途分

①工業用粘合劑主要是用於彩印包裝、建築裝飾及木器家具方面，以達到物與物的聯結複合。 ②農林用粘合劑主要用於邊坡綠化或其它土壤結構改良，能夠使土壤形成團粒結構，達到保墒的效果。同時，能增強土壤的透水性，防止地表徑流造成的土壤流失，提高土壤滲透力，保土保肥，緩解和調節土壤水分蒸發，讓作物更好的生長。粘膠劑的使用應用在生活和生產的方方面面，如汽車內飾件粘膠、包材粘膠、鞋材以及其他的建築或者裝飾材料的表面粘接等，那麼什麼是粘膠劑？膠粘劑的原理和用途又是什麼呢？膠接（粘合、粘接、膠結、膠粘）是指同質或異質物體表面用膠粘劑連接在一起的技術，具有應力分布連續，重量輕，或密封，多數工藝溫度低等特點。膠接特別適用於不同材質、不同厚度、超薄規格和複雜構件的連接。通過界面的黏附和內聚等作用，能使兩種或兩種以上的製件或材料連接在一起的天然的或合成的、有機的或無機的一類物質，統稱為膠粘劑（adhesive），又叫黏合劑，習慣上簡稱為膠。簡而言之，膠粘劑就是通過黏合作用，能使被黏物結合在一起的物質。「膠粘劑」是通用的標準術語。

吸附理論

把固體對膠黏劑的吸附看成是膠接首要要素的理論，稱為膠接的吸附理論。理論認為：粘接力的首要來歷是粘接系統的分子作用力，即范德化引力和氫鍵力。膠粘與被粘物外表的粘接力與吸附力具有某種一樣的性質。膠黏劑分子與被粘物外表分子的作用進程有兩個進程：榜首時期是液體膠黏劑分子憑藉於布朗運動向被粘物外表分散，使兩界面的極性基團或鏈節彼此挨近，在此進程中，升溫、施加觸摸壓力和下降膠黏劑粘度等都有利於布朗運動的加強。第二時期是吸附力的發作。當膠黏劑與被粘物分子間的間隔到達10-5時，界面分子之間便發作彼此招引力，使分子間的間隔進一步縮短到處於最大安穩狀況。膠接強度與理論核算相差很大，這是由於固體的力學強度是一種力學性質，而不是分子性質，其巨細取決於資料的每一個部分性質，而不等於分子作用力的總和。核算值是假定兩個抱負平面嚴密觸摸，並確保界面層上各對分子間的作用一同遭到損壞時，也就不或許有確保各對分子之間的作用力同時作用。膠黏劑的極性太高，有時分會嚴峻阻礙濕潤進程的進行而下降粘接力。分子間作用力是供應粘接力的要素，但不是僅有要素。在某些格外狀況下，別的要素也能起主導作用。

化學鍵構成理論

化學鍵理論認為膠黏劑與被粘物分子之間除彼此作用力外，有時還有化學鍵發作，化學鍵的強度比范德化作用力高得多；化學鍵構成不只可以行進粘附強度，還可以戰勝脫附使膠接接頭損壞的弊端。但化學鍵的構成並不一般，要構成化學鍵有必要滿意必定的條件，所以不或許做到使膠黏劑與被粘物之間的觸摸點都構成化學鍵。何況，單位粘附界面上化學鍵數要比分子間作用的數目少得多，因而粘附強度來自分子間的作用力是不能忽略的。

弱界層理論

當液體膠黏劑不能極好潤澤被粘體外表時，空氣泡留在空地中而構成弱區。又如，傍邊含雜質能溶於熔融態膠黏劑，而不溶於固化後的膠黏劑時，會在固體化後的膠粘構成另一相，在被粘體與膠黏劑全體間發作弱界面層（WBL）。發作WBL除技能要素外，在聚合物成網或熔體彼此作用的成型進程中，膠黏劑與外表吸附等熱力學景象中發作界層構造的不均勻性。不均勻性界面層就會有WBL呈現。這種WBL的應力鬆懈和裂紋的開展都會不一樣。

分散理論

兩種聚合物在具有相容性的條件下，當它們彼此嚴密觸摸時，由於分子的布朗運動或鏈段的擺發作彼此分散景象。這種分散作用是穿越膠黏劑、被粘物的界面交錯進行的。分散的作用致使界面的不見和過渡區的發作。粘接系統憑藉分散理論不能闡明聚合物資料與金屬、玻璃或別的硬體膠粘，由於聚合物很難向這類資料分散。

靜電理論

當膠黏劑和被粘物系統是一種電子的接受體-供應體的組合辦法時，電子會從供應體（如金屬）轉移到接受體（如聚合物），在界面區兩邊構成了雙電層，然後發作了靜電引力。然而，靜電力儘管的確存在於某些格外的粘接系統，但決不是起主導作用的要素。

機械作用力理論

從物理化學觀念看，機械作用並不是發作粘接力的要素，而是添加粘接作用的一種辦法。膠黏劑浸透到被粘物外表的縫隙或高低的地方，固化後在界面區發作了嚙合力，這些狀況相似釘子與木材的接合或樹根植入泥土的作用。機械連接力的實質是摩擦力。在粘合時，安排連接力是很首要的，但對某些堅實而潤滑的外表，這種作用並不顯着。延伸：PP聚丙烯材質表面粘接底材與膠水粘接解決方案聚丙烯PP材質屬於非極性、表面不敏感的材料，惰性比較大，表面難以粘接，在實際的表面粘接工藝中常出現粘接不牢脫膠的現象，一般在聚丙烯PP的粘接時需要配炅盛PP粘膠底塗處理劑一起使用才可以達到粘接牢固的效果。無鹵通過RoHS檢測，在PP材質汽車內飾件的粘接以及植絨工藝中應用也比較廣泛。 ^[1]

配方

澱粉粘合劑是水、生澱粉、熟漿糊、苛性鈉、硼砂和甲醛的混合物，大概比例是：水80%；澱粉20%（其中生澱粉占85%，熟澱粉占15%）；苛性鈉（澱粉總量的）2.4-2.8%；硼砂（澱粉總量的）2.7-3.2%，約10摩爾；甲醛微量。美國一些紙箱廠使用的澱粉大多是玉米澱粉。有的是未經處理的純玉米粉，有的則經過了化學處理，特別是經過處理的專用澱粉具有良好的穩定粘性和極好的含水性能。有些澱粉呈粉狀，有些為粒狀。顆粒只是粉末圍成的松塊，用於下糊糟中調配整批糊。有的工廠使用經過特殊處理的玉米澱粉專門製造一種單一粘度的粘合劑，其膠化點為61℃開始，63℃完成。雖然膠化點較低，但粘合劑在粘結時像一般的雙面機糊一樣，膠化迅速。粘度通常在27~32秒之間。680加侖的漿糊用500公斤澱粉。澱粉在常溫水中攪動後，其質點分散成乳狀，但不會溶解，也不會吸收水分。如果停止攪動，澱粉則沉澱於底部逐漸結成硬塊，一旦硬塊型成，再分散就不那麼容易了。分散於水中的澱粉，加熱時即開始吸收水分而膨脹。粘合劑配方中使用的是生澱粉，大約在70℃開始膨脹。溫度升高到90℃，膨脹作用完成。膠化的澱粉很粘稠，其程度視水中的澱粉量而定。

原料工藝

硼砂也有粉狀和粒狀之分，細粒狀的硼砂最好。硼砂根據強度分兩種級別。10摩爾硼砂有10個水分子，稱10級水硼砂。5摩爾硼砂有5個水分子，稱5級水硼砂。5摩爾硼砂的濃度較高。0．35公斤的5摩爾硼砂相當於0．454公斤10摩爾硼砂。同樣量的兩種硼砂用錯的話，產生的後果是嚴重的。如果將硼砂加入生澱粉和水乳液中，然後將混合物加熱，澱粉吸水後迅速膨脹，並變得比沒加硼砂時更粘稠。硼砂的添加量有一定的限度，否則的話，會影響澱粉的膨脹，膠化的漿糊會變脆，乾燥時呈粉末狀態。苛性鈉只要含76%氧化鈉，而無添加劑的商品級，屑狀粒狀或片狀皆可適用。成份相當於98%的氫氧化鈉。苛性鈉會吸收空氣中的水分後會降低其強度。因此，包裝桶如有損壞，不宜使用。打開桶蓋取材後，應立即將桶蓋蓋緊。

苛性鈉

苛性鈉是一種強鹼，乾燥狀態或溶於水中都嚴重灼傷肌膚。操作苛性鈉時須戴面罩及橡皮手套，並隨時準備一瓶醋，以便即刻處理苛性鈉沾染的皮膚。苛性鈉溶於水時會冒煙，不要吸入冒出來的煙，煙有毒。苛性鈉加入生澱粉與水的乳液中，並將混合物加熱，可以降低澱粉膨脹和膠化的溫度。根據這一特點，可利用添加苛性鈉的量以精確控制澱粉膨脹和膠化的溫度。但添加量太大會引起膠化的質點分裂，使粘度降低，並使糊中生澱粉提前膠化。

甲醛

甲醛呈37%水溶液狀態，按配方規定的容積或濕重計量。在一般粘合劑使用甲醛是為了防腐。在一些防水粘合劑配方中則當作一種化學交聯劑。操作甲醛須配戴防護設備，因為甲醛對眼睛和皮膚具有強烈的刺激性，應絕對避免吸入。

耐水粘合劑

耐水粘合劑與普通粘合劑不同之處通常是含生澱粉較多，苛性鈉較少，不含或很少含硼砂，當然，耐水粘合劑加進了一定量的防水劑。可採用的防水劑很多，都是水溶性樹脂。這類樹脂與甲醛發生化學交聯以後，在糊線上加熱就會變成不溶於水、具有一定耐水性的粘合劑。大部分耐水粘合劑的壽命都有一定限度。有的是隨時間的推移逐漸變稠，甚至於在攪動情況下也不能避免。有的機械操作性能好，但耐水程度大幅降低。所以，粘合劑配好之後一定要儘快使用。

注意事項

增加防水紙板性能的注意事項如下：防水粘合劑的PH值必須控制在規定限度之內；必須比正常的糊線塗得更重一些；生產紙板時儘量多用熱能；面紙水分不宜過高；必須有更多的攪動，而且貯槽中的防水粘合劑須儘快使用；如效果仍然不佳，唯一的補救辦法是多加樹脂。

水性

主要是通過表面吸收水分來完成干固或粘結的。粘合劑中的生固體澱粉，在糊線上膠化吸收水分。粘結時間為幾秒鐘至一分鐘左右。水分逐漸地被周圍的空氣和紙纖維吸收。這種傳統方式的粘合劑一般用於瓦楞紙板生產線，能立即產生堅固的粘結效果。為達到滿意的粘結效果，在澱粉和水乳液中須加入一種稍有粘性的懸乳液，內含預先膠化的澱粉。這種懸乳液能使生澱粉懸浮於水中並防止其沉澱；增加濃度便於被上膠輥帶上並在輥上形成適當厚度的糊膜；調節粘度以便使紙纖維適當濕潤初步粘附；保證生澱粉分子周圍有大量水分，以便加熱時澱粉能最大限度地膨脹並完全膠化；須加入苛性鈉以調整和控制澱粉的膠化溫度，直至最低。為達到滿意的粘結效果，還須加入硼砂，使生澱粉在加熱時吸收所有可供吸收的水分；使澱粉膠化時產生適當的粘性和韌性；起到緩衝劑的作用，防止苛性鈉在最低膠化溫度之下使一部分生澱粉膨脹。

保管

粘合劑多以高分子物質為土體，有的則要加一定的溶劑，依靠化學反應或物理作用來實現固化，這些在粘合劑保管過程中均會緩慢地發生，因此．粘合劑都有一定的儲存期，這與儲存條件，如濕度、溫度、通風等相關。為了確保粘合劑在規定期限內性能基本不變，嚴格注意保管粘合劑的方法就十分必要。對於不同膠種的粘合劑，因其性質不同，保管條件也不盡相同。現將幾種常用粘合劑保管的注意事項簡介如下；環氧樹脂粘合劑應在通風、乾燥、陰涼、室溫環境儲存，期限為半年到一年。酚醛樹脂粘合劑應裝在密閉的容器中，儲於陰涼、遠離火種的地方，期限為半年到l年。多異氰酸酯膠液應裝入棕色瓶中，避光低溫儲存，不能用金屬容器，不能用橡膠與軟木瓶塞。並嚴防水分進入，否則會發生聚合變質；預聚體聚氨酯粘合劑切忌低溫儲存，以防凝結，甲組分可儲存期為2年，己組分要注意防潮，並避免與水分或其它含活潑氫的物質接觸，期限為半年到1年。脲醛樹脂粘合劑儲存的溫度應儘量低．若加入5%的甲醇呵提高儲存穩定性。氯丁橡膠粘合劑的盛裝容器，密封性要好．室溫下儲存，不可溫度過高(>30℃)或過低(<5℃)，遠離火源．儲存期為3—6月。 a-氰基丙烯酸酯粘合劑應在密封、低溫、乾燥、避光、陰涼的地方儲放，期限1年。玻璃瓶盛裝要比塑料瓶盛裝的儲存期長。厭氧膠應儲存在陰涼、避光處，儲存期為半年，包裝容器的材料應是聚乙烯，切忌使用鐵製容器，並不可裝滿，以免固隔絕空氣而聚合變質失效。 SGA粘合劑應密封儲存，兩組分須隔離，放在陰涼、通風、低溫、乾燥處，期限為半年到1年。聚脂酸乙烯酯乳液(乳白膠)應用玻璃、陶瓷、塑料的容器包裝，儲放溫度為5～30c，注意防凍，儲存期為1年。熱熔膠應在避光、隔熱、室溫下儲存。無機粘合劑應密封儲存，以防吸潮影響使用。

膠粘劑正確使用方法

粘接工藝的程序:：表面處理對於不同性質的被粘物和不同的情況，進行表面處理。嚴格可分為一般方法，化學方法和物理方法。在裝飾行業中，主要針對被粘物件進行簡單處理。如：塵埃、油污、糙面、水分等方面進行處理，確保被粘面清淨、乾燥、無油污。塗膠被粘表面應均勻塗膠，以保證浸潤，儘可能避免氣泡產生，因有氣孔而使粘接強度大大下降，導致發生脫膠。應注意一次對準位置，不可錯動，可加壓，排除空氣，使之緊密接觸。固化膠粘劑通過化學和物理作用，使其膠層變固體的過程。固化是獲得粘接性能的最後一步，對粘接強度影響極大。在固化過程中，溫度、壓力、時間是固化工藝的三個重要參數，每一參數的變化對粘接強度都有直接的影響，（每一種膠粘劑都有特定的固化溫度和時間），固化時施加一定的壓力，應該說對所有膠粘劑都是必要的，因為加壓有利於膠粘劑的擴散滲透，與被粘物緊密接觸，有助於排氣體、水分，避免產生氣泡、孔隙而使膠層均勻及被粘物位置固定。無論是靠化學反應還是物理作用來完成膠層固化，都需要一定的時間，為了固化完全得到最大的粘接強度，必須保證有足夠的固化時間，（這是通常所提的要一定時間令膠粘劑達到最終粘力）。