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、松香、阿拉伯树胶、天然树胶、天然橡胶等类；

3、矿物胶：矿物蜡、沥青等类。

三、合成胶粘剂

1、合成树脂

（1）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；

（2）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；

2、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；

3、橡胶树脂型：酚醛-丁腈胶、酚醛-氯丁胶、酚醛-聚氨酯胶、环氧-丁腈胶、环氧-聚硫胶等类。

3胶粘剂的几个主要技术指标

A．PH值

pH是溶液酸碱程度的衡量标准。pH值越趋向于0表示溶液酸性越强，反之，越趋向于14表示溶液碱性越强，在常温下，pH=7的溶液为中性溶液。

有很多方法来测量溶液的pH值：

1．在待测溶液中加入pH指示剂，不同的指示剂根据不同的pH值会变化颜色，根据指示剂的研究就可以确定pH的范围。滴定时，可以作精确的pH标准．

2．使用pH试纸．pH试纸有广泛试纸和精密试纸，用玻棒蘸一点待测溶液到试纸上，然后根据试纸的颜色变化并对照比色卡也可以得到溶液的pH。上方的表格就相当于一张比色卡．pH试纸不能够显示出油份的pH，由于pH试纸以氢铁制成和以氢铁来量度待测溶液的pH值，但油中没含有氢铁，因此pH试纸不能够显示出油份的pH。

3．使用pH计．pH计是一种测量溶液pH值的仪器，它通过pH选择电极（如玻璃电极）来测量出溶液的pH。pH计可以精确到小数点后两位．

B．固含量

本方法依据GB/T2793-1995《胶黏剂不挥发物含量的测定》。

1.原理

胶黏剂试样在一定温度下加热一定时间后，加热后试样质量与加热前试样质量的百分比值，即为胶黏剂的不挥发物含量。

2.仪器设备

电热鼓风恒温干燥箱温度波动不大于±2℃；温度计0~150℃，分度值为1℃；低型称量瓶50mm，高30mm;分析天平最大称量200g，分度值0.1mg；玻璃干燥器24cm，装有无水氯化钙或变色硅胶干燥剂。

3.试验步骤

（1）胶黏剂的烘干温度与烘干时间及试样质量见表

不同类型胶黏剂的烘干条件

（2）按要求称取试样，精确到0.001g，置于试验温度下经恒重，洁净，干燥的称量瓶中，在规定试验温度下的干燥箱中加热，达到规定时间后取出试样，放入干燥器中冷却至室温，秤重。

C.粘度

1.涂-4杯黏度计法

采用涂-4杯黏度计测试的黏度为条件黏度,单位为s.它适合于测试胶黏剂流出时间为10~150s的产品.如航空用自力-2胶黏剂(溶剂型)就规定其涂-4杯黏度为60~90s.

一.原理

测定盛装在一特定锥形容器中的100ml胶黏剂,通过下部一直径为(4±0.2)mm漏孔的流出时间.

二.仪器设备

涂-4杯黏度计由塑料或黄铜加工而成,但以金属黏度计为准.上部为圆柱形,下部为圆锥形,壁表面粗糙度0.4um.锥性底部有一漏嘴,高(4±0.02)mm,孔内直径为(4±0.02)mm,用不锈钢制成.黏度计锥体内部的角度为81°±15’,总高度73mm,圆柱体内径50+2mm,容量为100ml.温度计,分度为0.1℃.秒表,精度为0.2s.

三.试验步骤

1.取样试样应为无结块,无凝胶,均匀的流体.事先将试样放在规定温度(如25℃)下恒温.

2.试验测试前应用沾有溶剂的纱布清洁黏度计内表面,冷风干燥,对光观察漏嘴孔内应洁净.将黏度计安置在水平位置上,黏度计下面放置100ml量杯,将胶黏剂试样事先加热到25+0.5℃时,用左手中指堵住黏度计漏嘴孔,迅速将试样倒入黏度计杯,用玻璃棒将气泡和多余试样刮入槽内,是杯内液面与杯边缘齐平.若室温高于25℃,则将试样事先控制在25-0.5.放开按紧的左手中指,使胶黏剂流出，同时开动秒表，记录胶黏剂从黏度计漏嘴孔中流出其流丝中断的时间(s).

2.旋转粘度计

NDJ-1旋转粘度计（指针式）

NDJ-1旋转式粘度计是一用于测量液体的粘性阻力与液体的绝对粘度，附有1-4号四种转

子，可根据被测液体的高低随同转速配合选用。

1.粘度测量范围：10～100000mPa·s

2.测量误差：±5％（牛顿型液体）

3.测定转子：1～4号四种转子

4.转速：6r/min、12r/min、30r/min、60r/min