什么是胶粘剂（粘合剂完整指南）

什么是粘胶剂？

胶粘剂，通常称为胶水，是多种物质中的任何一种，当涂到两个表面上时，会将它们粘合或密封，并抵抗分离压力。

胶水有两大类：天然胶水和人造胶水。大多数现代胶水都是人造的，但各种胶水已经使用了数百年。合成胶水比天然胶水有很多优势，包括一致性、粘合强度和适应性。

现代胶粘剂由各种精心设计的化学物质制成。胶粘剂通常按粘合方法分类。然后进一步将其分为反应性胶粘剂和非反应性胶粘剂，指的是胶粘剂是否发生化学反应而变硬。常见的胶粘剂类型包括环氧树脂、硅胶和丙烯酸。

使用胶粘剂粘合的优缺点

与缝纫、热粘合和机械紧固等其他连接技术相比，使用胶粘剂具有优势。

胶粘剂粘接的优点包括：

• 将压力均匀分布在关节上
• 灵活地将各种表面粘合在一起
• 易于机械化的流程具有成本效益
• 改善美观度和设计
• 更大的设计自由度

相反，使用胶粘剂的缺点包括：

• 测试时分离表面的难度增加
• 在高温和极端温度下稳定性降低
• 粘合较大物体但表面积较小时，强度相对较低

胶粘剂用途

尽管粘合技术在家庭环境中通常用于维修，但它广泛用于制造和建筑领域，将组件和零件粘合在一起。

胶粘剂的用途也不仅仅局限于粘合。作为密封剂，它们用于在工程中形成覆盖空腔和多孔表面的保护涂层。当它固化（变硬）时，它会加固精密部件，保护它们免受空气和液体的侵蚀，防止生锈、污染物和腐蚀造成的损坏。硅酮是密封剂的常见成分。

胶粘剂如何发挥作用？

胶水背后的科学原理至今仍未完全被人理解。有效的粘合需要两种自然力的相互作用——内聚力（一种物质相互粘合的趋势）和附着力（一种物质粘附在另一种物质上的趋势）。换句话说，胶水仅仅粘在表面上是不够的（粘合力）。它还必须是自粘的（内聚力），否则它会在压力或重量的作用下从中间撕裂并断裂。

机械粘合

机械粘合由于其简单性而成为最常见的粘合形式。当胶粘剂进入材料上的微小孔隙并将两者粘合在一起时，胶粘剂和表面之间就会形成粘合。

化学键合

化学键合是指胶粘剂在分子水平上与表面结合。这类似于原子结合在一起形成H2O（水）等分子结构的过程。

粘合的确切机制非常复杂，不同物质之间也存在差异。但本质上，它涉及两种化学力——吸附和化学吸附。吸附是构成粘合物质的分子与所应用表面的分子之间的静电吸引力。而化学吸附是胶水与所应用物质之间形成深层分子键。

粘附

胶粘剂涂抹后，会使其所涂抹的表面变湿。许多弱静电力（称为范德华力）推动胶水分子和表面之间的相互作用，使它们粘合在一起。胶粘剂必须薄薄地涂抹并很好地覆盖表面才能成功发挥作用。胶水和表面之间的结合不是化学结合；它只是大量微观的吸引力。表面和胶水分子以近乎磁性的方式相互粘附。

化学吸附

有时，胶粘剂能够与表面形成更牢固的粘合。例如，如果将某些胶水和塑料粘合在一起，这些材料将融合形成非常坚固的化学键。本质上，在粘合接头处会产生一种新的化合物——这一过程称为化学吸附。

什么使胶水具有粘性？

这个常见问题的答案涉及更复杂的胶粘剂化学。从化学角度来看，大多数胶水都含有聚合物。这些是大分子链，容易相互粘合（内聚力）和与其他物质粘合（粘附力）。在制造过程中，大多数胶粘剂中都会加入水，以防止它们立即硬化。当它后来被打开并暴露在空气中时，水开始蒸发，留下聚合物，准备开始粘在物体上。

现代胶粘剂类别

现代胶粘剂分为三大类。我们来看看：

溶剂型胶粘剂

溶剂是溶质，即溶解其他物质的物质，形成液体溶液。溶剂型胶粘剂含有溶液形式的聚合物。一旦涂抹，溶剂就会蒸发，与此同时，胶水就会硬化，形成粘合。

水性胶粘剂

水基胶粘剂又称为分散胶粘剂，以溶液或与水混合的干粉形式供应。当水蒸发或被其所应用的表面吸收时，剩余的水溶性聚合物被液体分散，凝结成胶粘剂。

常见的水基胶粘剂有：

• 白色学生胶水
• 乳胶
• 淀粉胶
• 聚合物基胶粘剂

聚合物胶水又称为乳液胶粘剂。它通常呈乳白色，由强力粘合聚合物制成，例如聚醋酸乙烯酯(PVA)。聚合物基胶粘剂对热敏感，在特定温度下熔化，冷却后再次凝固。它们是粘合木材的理想选择。

胶粘剂类型

市面上有多种类型的胶粘剂，从常见的家用品牌到用于制造的高度专业化产品。以下是您可能遇到的一些不同类型的胶粘剂：

热熔胶

热熔胶胶粘剂以固体塑料的形式装在管子中，称为棒状。然后将这些棒状插入热熔胶枪中，热熔胶枪会对棒状施加高热量，使塑料熔化。通过涂胶枪中的喷嘴将胶水涂抹到需要粘合的物体或表面上。胶水聚集在表面的孔隙中，冷却并凝固。

热熔胶受热后变成液体，润湿表面，然后冷却成固体聚合物。这种胶粘剂用于各种工程应用中，这些应用中会使用标准胶枪的专业版本。

氰基丙烯酸酯胶粘剂

这种高效胶粘剂也通常被称为强力胶。氰基丙烯酸酯(CA)只需30秒即可形成牢固的永久粘合。它具有吸湿性，因此不防水，但是，只要使用正确的等级并且接头设计得当，这应该不会有问题。由于其强度，氰基丙烯酸酯被广泛用于工程和制造。这种胶粘剂形成的粘合具有良好的抗压性。

聚醋酸乙烯酯胶粘剂

聚醋酸乙烯酯(PVA)是一种广泛使用的热塑性（热敏）胶粘剂，也称为白胶、学校胶、工艺胶或木胶。PVA胶的主要用途是粘木，它有液体形式和涂抹笔和棒。它通常是防水的（I型），但也有适合户外使用的完全防水的品种（II型）。后者通常是黄色的。PVA是一种多用途的胶粘剂，也可用作抹灰和油漆的密封剂。

压敏胶

压敏胶(PSA)不含溶剂，无需水或其他物质即可激活。只需施加压力即可。PSA是一种常见的胶粘剂。它可在便利贴、遮蔽胶带、绝缘胶带、透明胶带和管道胶带的背面找到。通常，压敏胶带由各种塑料制成，其上涂有PSA薄膜或背衬。双面胶带的两面均有胶粘剂。

环氧胶粘剂

环氧胶粘剂是石油的衍生物。它能形成牢固的粘合，并且耐潮、耐化学品和耐腐蚀，是一种有效的密封剂。环氧树脂的工作原理是结合两部分——反应剂（环氧化物）和固化剂，后者一旦涂抹就会使胶粘剂变硬。它还是一种良好的导体，是电子元件和电路板的理想选择。环氧树脂是少数几种在金属和玻璃上有效的胶水之一。树脂还因其保质期长而闻名，并且有多种环氧胶粘剂可供选择。

用途包括：

• 作为万能胶
• 作为工业应用的涂层
• 用于建筑和制造业
• 工程
• 车辆制造

丙烯酸胶粘剂

丙烯酸胶粘剂是一种多功能胶水，可用于多种材料，包括丙烯酸、石膏、木材和石材。丙烯酸基胶粘剂耐紫外线(UV)照射，是户外使用的理想选择。双组分丙烯酸胶粘剂将喷雾或气溶胶与糊剂结合在一起，可实现牢固粘合。使用丙烯酸胶粘剂时，请务必使用个人防护设备，包括手套和面罩，并确保该区域通风良好。

接触胶

接触式胶粘剂是所谓的干膜胶。当涂在表面上时，它们会自动抓紧，形成牢固的粘合。它们广泛用于地毯、橡胶、纸板和木质表面（例如，将层压板粘贴到胶合板上）。与一些替代胶水不同，它们可以很好地粘附在无孔表面上。

接触式胶粘剂又称为冲击式或抓取式胶粘剂，可通过刷子或喷雾式胶粘剂相对简单地涂抹。它们主要有两种形式-溶剂型和水性。前者更厚且干燥更快，而水性替代品只有在水分完全蒸发后才会粘合。接触式胶粘剂以其抗破裂压力和电压浪涌而闻名。即时接触式胶粘剂品种也可供选择，它们在接触时立即粘合。

硅胶胶粘剂

硅胶胶粘剂是另一种强力且用途广泛的胶水，不仅用于一般粘合，还广泛应用于工业领域。特别是，硅胶胶粘剂用于电子、车辆工程、建筑和航空领域。

它们因以下特点而闻名：

• 应用相对容易
• 耐紫外线照射、耐潮湿、耐温变化和耐一般风化
• 均匀传输重量，最大限度减少金属疲劳和一般磨损
• 多功能性——硅胶胶粘剂可替代铆钉和螺丝，对玻璃纤维、橡胶、木材、金属和塑料同样有效
• 产生的柔性、抗弯曲粘合

聚氨酯胶粘剂

聚氨酯胶可用于多孔和非多孔材料。例如塑料、泡沫、木材、金属和石材。它是木材的理想选择，可用于室内和室外。聚氨酯是一种高强度胶粘剂，以其弹性、无毒和随时间保持其黏合性而闻名。它需要水分才能变硬，并且在变硬时会膨胀，使其成为一种有效的空腔填充物。

厌氧胶

厌氧胶的独特之处在于它只有在没有空气和有金属离子的情况下才会硬化。它起效快，但通常需要大约24小时才能完全固化。鉴于其特性，厌氧胶通常用于金属与金属的连接。

螺纹锁固剂是厌氧胶粘剂的一个例子。它用于防止螺栓、螺钉和螺纹部件松动，通常添加到螺纹中以防止因振动而松动。螺纹锁固剂的工作原理是完全填充配合螺纹之间的间隙，以将螺纹密封到粘附体上。

典型应用包括：

• 螺纹密封
• 螺母和螺栓
• 固定和垫片
• 螺纹密封

混合胶粘剂

混合胶粘剂含有组合配方，因为它们由多种不同类型的胶粘剂组成。它们具有两种胶粘剂的优良性能，因此非常有益。例如，混合氰基丙烯酸酯/环氧树脂胶粘剂可以提供CA的速度以及环氧树脂的强度和耐化学性。这意味着混合胶粘剂为各种粘合和密封应用提供了一种创新、多功能的解决方案。

购买混合胶粘剂

除上述类型外，其他类型的胶粘剂包括：

酚醛胶粘剂

酚醛胶粘剂由甲醛制成。这些高性能液体胶水可承受极端温度和重载，不会变形或破裂。

聚酰亚胺胶粘剂

聚酰亚胺胶粘剂既有液体胶水，也有固体胶棒等形式。这些胶粘剂具有不同的粘度，可以很好地粘在皮革、木材、陶瓷、金属和塑料上。

常见问题解答

强力胶在什么温度下熔化？

一旦凝固，强力胶的熔点为187°C(368°​​F)。

环氧树脂的强度有多高？

环氧树脂是一种非常坚固的物质。有多种环氧树脂的抗弯强度高达17,500磅/平方英寸(psi)。抗弯强度是物质对弯曲或挠曲的抵抗力。

热胶棒是由什么制成的？

有几种不同的聚合物可用于制造热熔胶棒，其强度和品质各不相同。这些包括：

• 聚酯
• 乙烯-甲基丙烯酸酯(EMA)
• 聚乙烯
• 乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)

热胶防水吗？

不是。非胶水只能有效粘合多孔材料，因为胶水会变硬并粘合在那些孔隙内。但是，多孔材料从定义上来说不防水，一旦材料被水膨胀，粘合力就会减弱。水通常还会降低材料的温度，这也会导致胶水收缩和变弱。暴露在低温下是一种有效的去除方法。

热胶在什么温度下熔化？

热胶的熔点一般为79.4°C，但使用温度一般在149°C至288°C之间。

如何使用胶枪粘合塑料？

以下步骤展示如何在塑料上使用胶枪：

1. 选择可使用11-12毫米胶棒且工作温度高达194°C的胶枪
2. 选择专门为塑料配制的胶水，例如聚烯烃
3. 检查喷枪，确保喷嘴上没有胶水残留
4. 将新胶棒插入胶枪后部的开口
5. 插上枪，等待它加热
6. 少量涂抹胶水，轻轻按压扳机，并将目标物体按入到位
7. 等待胶水完全干燥。