第1章 概述
1.1 工程膠黏劑的定義和分類
1.1.1 膠黏劑的概念和分類
1.1.1.1 概念
膠黏劑(Adhesive)是一種起連接作用的物質,它將材料粘合在一起。
1.1.1.2 分類
膠黏劑有多種分類方法,一般按化學成分、形態、工藝、用途等進行分類。
(1)按化學成分分類 膠黏劑按化學成分可分為無機膠黏劑和有機膠黏劑兩大類。
①無機膠黏劑。硅酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽、低熔點金屬等。
②有機膠黏劑。有機膠黏劑種類繁多,可分為天然膠黏劑和合成膠黏劑兩類,詳細的分類見表1-1。
表1-1 有機膠黏劑分類

(2)按形態分類 膠黏劑按形態可分為液體膠(俗稱膠水,如水溶液膠、乳膠、溶劑型液體膠、無溶劑液體膠等)、固體膠(如膠粉、膠塊、膠棒、膠帶、膠膜等)以及膏狀/糊狀膠等。
(3)按固化工藝分類 膠黏劑按固化工藝可分為室溫固化膠、熱固性膠、厭氧膠、濕固化膠、光固化膠、電子束固化膠、熱熔膠、壓敏膠等。
(4)按用途分類 膠黏劑按用途一般可分為結構膠黏劑、非結構膠黏劑和特種膠黏劑。
①結構膠黏劑。能長期承受大負荷、良好的耐久性。
②非結構膠黏劑。有一定的粘接強度和耐久性。
③特種膠黏劑。特殊用途如密封膠、導電膠、導熱膠、應變膠、水下膠、高溫膠等。
另外,膠黏劑按用途還可以分為工業用膠黏劑和家用膠黏劑。
①工業用膠黏劑(Industrial Adhesives)。主要用于工業領域的制造、裝配、維修等,如工程膠黏劑、建筑膠黏劑、汽車膠黏劑、電子膠黏劑、鞋用膠黏劑、包裝膠黏劑、醫用膠黏劑等。
②家用膠黏劑。主要用于家庭裝修、日常維修及手工制作等,國外稱為DIY用膠。
1.1.2 膠黏劑的固化機理
1.1.2.1 形成永久粘接力的兩個條件
形成永久粘接力應具備如下兩個條件:
①膠黏劑必須以液狀或膏狀的形式涂于被粘物表面;
②膠黏劑必須固化。
1.1.2.2 膠黏劑的固化
膠黏劑的固化機理一般分為以下幾種。
(1)熱塑性高分子的冷卻 如熱熔膠等。
(2)溶劑或載體的散逸 如溶劑型膠、水溶液膠、乳液膠等。
(3)現場聚合反應
①混合后反應固化。如雙組分環氧膠、雙組分聚氨酯膠、第二代丙烯酸酯膠等。
②吸收潮氣固化。如室溫固化硅橡膠、單組分濕固化聚氨酯膠、氰基丙烯酸酯膠等。
③厭氧固化。如厭氧膠。
④輻射固化。如紫外線(UV)固化膠、電子束(EB)固化膠等。
⑤加熱反應固化。如單組分環氧膠等。
另外,還有非固化型膠黏劑,如壓敏膠等。
1.1.3 工程膠黏劑的定義和分類
1.1.3.1 定義
工程膠黏劑(Engineering Adhesive)是指無溶劑的液態反應型膠黏劑,用于粘合耐久的基材。它是按用途來分的一類膠黏劑,廣泛用于建筑、汽車、機械、電子電器、船舶、軌道交通、航空航天、光伏發電、風能發電、醫療等工程領域,是合成膠黏劑中增長較快的一類膠黏劑。
1.1.3.2 分類
目前國際上公認的工程膠黏劑有以下6類。
(1)環氧膠黏劑(Epoxy Adhesive) 分為單組分環氧膠、雙組分環氧膠等,廣泛用于建筑、機械、汽車、電子電器、風能發電等領域。
(2)反應型丙烯酸酯膠黏劑(Acrylate Adhesive) 分為第二代丙烯酸酯膠(SGA)和紫外線固化膠(UV膠)等,廣泛用于機械、汽車、電子電器、醫療、DIY等領域。
(3)厭氧膠黏劑(Anaerobic Adhesive) 分為一般厭氧膠黏劑(AN)和預涂微膠囊型厭氧膠(Encapsulating)等,用于汽車、工程機械、通用機械、航空航天等領域。
(4)氰基丙烯酸酯膠黏劑(Cyanoacrylate Adhesive) 俗稱瞬干膠,廣泛用于機械、電子電器、輕工、醫療、DIY等領域。
嚴格來說,反應型丙烯酸酯膠黏劑、厭氧膠黏劑、氰基丙烯酸酯膠黏劑都歸屬于丙烯酸酯膠黏劑大類。
(5)有機硅膠黏劑(Silicone Adhesive) 分單組分膠黏劑RTV-1、雙組分膠黏劑RTV-2等,包括室溫固化有機硅密封膠,廣泛用于建筑、電子電器、光伏發電、汽車、機械、航空航天等領域。
(6)反應型聚氨酯膠黏劑(Polyurethane Adhesive) 分為單組分聚氨酯膠黏劑、雙組分聚氨酯膠黏劑等,包括單組分濕固化聚氨酯密封膠,廣泛用于建筑、汽車、電子電器、軌道交通等領域。