(1)膠粘劑的組成膠粘劑是由幾種組分組成的混合物,不同品種的膠粘劑組成不同,有的簡單,而有的復雜。膠粘劑通常以有粘性或彈性體的天然產物或合成高分子化合物(無機膠粘劑除外)為基料,它是膠粘劑的主要組分,同時根據需要配有一種或多種其他組分,如固化劑及固化促進劑、填料、增韌劑、增塑劑、稀釋劑、防老劑、促進劑、著色劑等添加劑。
①基料基料是膠粘劑主要而必需的組分,它賦予膠粘劑粘附的特性。基料可以是天然高分子、合成樹脂及合成橡膠;基料還可以是無機材料,如硅酸鹽等。有時為了改善膠粘劑的性能,滿足其使用要求,基料可以是由兩種或幾種高分子化合物組成的混合物。膠粘劑的基料應具有以下主要特性:
a.對被粘接制品材料應有良好的粘附性和潤濕性;
b.應具有一定的強度和韌性;
C.對被粘接制品材料不產生化學反應及腐蝕,而且有耐使用介質的作用;
d.應具有一定的耐熱性能,能經受得住使用溫度的變化;
e.基料本身應具有一定的耐老化性能,并能溶于一定的溶劑中。
②固化劑及固化促進劑固化劑又稱硬化劑或熟化劑。它能使基料線型分子形成網型或體型交聯結構,從而使膠粘劑固化。一般按基料固化反應的特點、形成粘接層膜的要求(如硬度、韌性等)以及使用時的情況等來選擇固化劑,也可以根據使用要求與具體條件來進行選擇。固化促進劑的作用是加速固化劑與基料的反應、縮短固化時間或降低固化溫度。
③填料填料的加入可以增加膠粘劑的彈性模量,降低線膨脹系數,減少固化收縮率,增加粘度、抗沖擊韌性,提高使用溫度、耐磨性能、膠接強度,改善膠粘劑耐水、耐介質和耐熱老化性能等。此外,填料的加入也相應地降低了膠粘劑的生產成本。填料的加入也有不利的一面,即增加了膠粘劑的重量和粘度,不利于涂布施工,使其喪失了透明度,容易造成氣孔等缺陷。常用的填料主要是無機化合物,其形態一般是粉末狀或纖維狀。填料的種類、顆粒度、形態及加入量對膠粘劑的性能影響很大,應根據不同的使用要求來選擇。對填料通常有如下幾點要求:
a.應符合膠粘劑的某些性能要求,如耐熱性、耐老化性等;
b.易于分散且與基料具有良好的潤濕性;
c.無活性,與膠粘劑中其他組分不起反應;
d.不含水分,不易吸濕變質,無毒;
e.具有一定的物理狀態,如粉狀填料應有一定的粒度大小,而且顆粒度大小應當均勻;
f.來源廣泛,加工方便,成本低廉。
④增塑劑和增韌劑它們的作用是改善膠粘劑的性能,增加韌性、降低脆性,提高粘接層的抗剝離、抗沖擊能力,而且可以改善膠粘劑的流動性、耐寒性與耐振性等。但同時會使膠粘劑的抗剪切強度、彈性模量、耐熱性能等有所降低。因此,其在膠粘劑中的用量不能太高,通常不高于基料的20%。
增塑劑通常是高沸點液體或低熔點固體化合物,與基料有良好的相溶性,不參與膠粘劑的固化反應,僅為機械混合。常用的增塑劑有鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、磷酸三苯酯等。增韌劑參與膠粘劑的固化反應,并進入到固化產物,最終形成一個大分子鏈結構,大都為粘稠狀液體,常用的有低分子聚酰胺樹脂、低分子聚硫橡膠等。
⑤稀釋劑稀釋劑的主要作用是降低粘度,以便于涂布施工。同時也延長膠粘劑的使用時間。稀釋劑分為兩大類。一類為非活性稀釋劑又稱為溶劑,這類稀釋劑大都是惰性溶劑,僅起稀釋作用,涂膠后揮發掉,例如丙酮、甲乙酮、乙酸乙酯、苯、甲苯等,它不參與膠粘劑的固化反應。另一類是活性稀釋劑,它既可以降低膠粘劑的粘度又參與膠粘劑的固化反應,例如環氧丙烷丙基醚、甘油環氧樹脂等。因此,這類稀釋劑能克服因溶劑揮發不徹底而使膠粘劑的性能下降的缺點。但活性稀釋劑一般都有毒性,易使皮膚過敏,使用時應慎重。非活性稀釋劑的選擇應考慮溶劑的揮發速度,若揮發速度太快,膠層表面易結成膜,妨礙膠層內部溶劑的逸出,結果導致膠層中產生氣泡;若揮發速度太慢,膠層中未揮發出的溶劑會影響最終產品的膠接強度。為了得到合適的溶劑揮發速度,通常會選擇幾種不同沸點的溶劑混合使用。活性稀釋劑應與基料有良好的相容性,使膠液混溶均勻。
⑥促進劑及著色劑在熱固性膠粘劑中,凡能加速固化反應或降低固化反應溫度一類的物質叫固化促進劑,如環氧樹脂膠粘劑中常用的叔胺、酚類、硫脲等。能賦予膠粘劑所需顏色物質稱為著色劑。它可使膠粘劑粘接的制品外表美觀。
在膠粘劑的組成中,除了上述幾個組分外,還可以加入其他特殊組分,如抗紫外老化劑、抗蝕劑、防霉劑等。