粘合剂化学成分
发布时间: 2022-12-06 10:40
在上一节中，粘合剂根据其承载能力进行分类，而本节根据其化学成分对其进行分类。胶粘剂的分类化学特性包括：天然与合成、有机与无机、材料。
天然与合成粘合剂
虽然历史上粘合剂仅由天然成分制成，但今天它们可以由天然化合物或合成化合物组成。天然粘合剂来源于动物材料、植物物质，在某些情况下还来源于矿物质。
动物基粘合剂由白蛋白、蜂蜡、酪蛋白、从生皮、蹄或骨头提炼的明胶以及虫胶等成分制成。
植物基粘合剂由糊精、天然树脂（如阿拉伯树胶、香脂等）、油和蜡（如亚麻籽油）、大豆蛋白和淀粉等成分制成。矿物基粘合剂由琥珀、沥青、石蜡、硅酸盐和硫磺等成分制成。尽管这些类型的粘合剂制造成本相对较低，并且在整个行业中不断得到应用，尤其是木材、纸张、薄膜和箔材料，但大多数常用的粘合剂都属于最近开发的合成粘合剂类别。
在大多数情况下，合成粘合剂源自人造聚合物（即非天然存在的聚合物），包括热塑性塑料、热固性塑料和弹性体（有关这些化合物的更多信息将在本文后面的部分中概述——请参阅粘合剂材料）。虽然比天然粘合剂更昂贵，但这些类型的粘合剂具有更高的粘合强度和耐用性，并提供更多定制选项。
有机与无机粘合剂
虽然大多数类型的粘合剂——包括天然的和合成的——都是由有机化合物制成的，但有机和无机材料用于制造和生产粘合剂。通常，有机化合物是含有碳（通常是氢、氧或氮）原子的材料，而无机化合物是不含任何碳原子的材料。但是，这种划分也有一些例外。例如，不含氢、氧或氮的四氯化碳 (CCl 4 ) 被认为是有机化合物，而含有碳的二氧化碳 (CO 2 ) 和一氧化碳 (CO) 被认为是无机化合物。
天然有机粘合剂包括动物基和植物基粘合剂，而天然无机粘合剂包括矿物基粘合剂。合成有机粘合剂包括前面提到的所有三个类别——即热塑性塑料、热固性和弹性体粘合剂——而合成无机粘合剂包括非碳基粘合剂，如水泥和砂浆。
粘合材料
如上所述，有几种不同类型的化合物可以衍生出粘合剂，包括丙烯酸、氯丁橡胶、聚氨酯、硅树脂和聚氨酯。这些不同的化合物可以分为更大的伞组，最常用的是合成材料，例如：热塑性粘合剂：热塑性粘合剂不需要固化期。相反，一旦粘合剂被施加，它就会冷却（例如，在热熔粘合剂的情况下）或干燥（例如，在胶水的情况下）以在基材之间形成粘合。
由于热塑性材料不需要固化期，因此它们在加热时不会发生物理或化学变化。因此，它们可以重新熔化和回收以用于未来的附件应用。虽然这种能力在长期粘合剂成本方面提供了一些优势，但它也限制了热塑性粘合剂的合适工作温度和环境条件（特别是化学和溶剂暴露）。
制造热塑性粘合剂的一些化合物包括纤维素衍生物、聚丙烯酸酯、聚醚、聚砜、饱和聚酯以及乙烯基聚合物和共聚物。
热固性粘合剂：与热塑性粘合剂不同，热固性粘合剂确实需要固化期。当首次应用于基材时，热固性粘合剂具有短聚合物分子。然而，在固化过程中，这些粘合剂会发生不可逆的化学交联反应，将长链聚合物分子结合在一起。这种反应改变了热塑性粘合剂的物理性质和化学性质，使其硬化并使粘合剂粘合凝固。根据所用热固性粘合剂的类型，有多种固化方法，包括加热和加压，或暴露于湿气、辐射或催化剂中。
由于热固性粘合剂需要一定的固化时间才能使粘合剂结合凝固，因此这些类型的粘合剂不能充分软化以重新定位或调整，也不能重新用于未来的连接应用。此外，虽然它们通常表现出更强的耐热性和耐溶剂性，并提供比热塑性粘合剂更高的粘合强度（使其适用于结构应用），但极端温度仍可能导致粘合性能下降或减弱。
制造热固性粘合剂的一些化合物包括氨基塑料、环氧树脂、呋喃、酚醛树脂、聚芳烃和不饱和聚酯。这些粘合剂有多种形式，包括液体、糊状物和固体，以及单组分或多组分溶液。
弹性粘合剂：弹性粘合剂，例如橡胶粘合剂，可以由天然或合成弹性体制成。由于这些化合物的天然弹性、耐久性以及承受拉伸和压缩应力的能力，这些类型的粘合剂适用于需要高粘合强度的连接应用，特别是对于不均匀负载。
弹性粘合剂有多种形式，包括液体、糊状物、胶带和单组分或多组分溶液。根据所用类型的组合物，可能需要固化时间来设置粘合。
混合粘合剂：混合粘合剂源自热塑性、热固性和弹性体化合物的混合，这些化合物表现出所选材料的优势特性的某种组合。例如，混合粘合剂可以表现出弹性体粘合剂所表现出的抗剥离性和抗冲击性，以及热固性粘合剂所表现出的高耐热性和耐溶剂性。这些粘合剂可以液体、薄膜和单组分或多组分溶液的形式提供。
添加剂：除了在特定类型的粘合剂中发现的标准化合物（如上所述）外，某些附件应用可能还需要添加剂来提高粘合剂的质量。例如，为了美观可以加入着色剂（如染料或颜料），可以加入增塑剂以增加柔韧性，加入填料（如云母、氧化铝、二氧化硅等）可以扩展配方，提高比性能特点。
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