粘合剂化学基础
粘合剂可以定义为通过抗分离表面附着以功能性方式将材料固定在一起的任何物质。胶粘剂按其组成原料大致可分为天然胶粘剂和合成胶粘剂。在合成粘合剂化学中，最重要的成分是聚合物，它在很大程度上决定了粘合剂的物理和机械性能。聚合物是最重要的粘合剂原料，并以不同的类型存在。
粘合剂化学影响附着力
粘合剂背后的化学性质基本上决定了系统的物理和机械性能，包括粘合力。为了产生持久的粘合，粘合剂的化学成分必须与被粘物和表面相匹配。因此，化学成分对附着力有很大的影响。四种类型的粘附被认可：吸收和表面反应、机械联锁、相互扩散和静电吸引。其中大部分与粘合剂粘合力有关，并且可以通过粘合剂系统的化学成分来实现。
胶粘剂的种类和它们是由什么制成的
粘合剂可根据用于生产它们的原材料的性质分为两组。这些基团是天然和合成粘合剂。
天然粘合剂
天然胶粘剂长期主导胶粘剂市场。研究表明，早在石器时代就使用了各种形式的天然粘合剂。当今天然粘合剂的当前化学成分使用基于动物或植物油的原材料。尽管天然粘合剂的使用在 20 世纪中期有所减少，但尤其是木材和造纸行业一直在持续使用它们。一些天然胶粘剂的原材料已经重新在胶粘剂市场占据一席之地，因为它们来自可再生资源。这些粘合剂原料有助于开发可生物降解和生物基粘合剂，这些粘合剂在不久的将来可能会越来越受欢迎。从天然粘合剂材料中汲取灵感，新粘合剂也在不断开发。例如，粘性蜗牛足迹和壁虎最近启发了一种新的超强聚合物。
热塑性和热固性合成粘合剂
引入合成粘合剂作为天然粘合剂的更强且易于改性的替代品。术语合成是指在实验室环境中开发的原材料。合成粘合剂化学成分在很大程度上建立在不同的聚合物上。粘合剂原材料、聚合物以热塑性和热固性的变化形式存在。
- 热塑性 聚合物：这些聚合物在常温下提供良好的附着力和牢固的粘合力。热塑性塑料以固体形式出现，并通过加热液化。固化后，可以通过施加高温将它们带回液相。
- 热固性 聚合物： 热固性 粘合剂化学允许不可逆固化系统。这些系统以其出色的耐化学性和耐热性而闻名。
合成粘合剂中最重要的粘合剂原料
在合成粘合剂中，聚合物是关键原材料。它不仅影响粘合剂对热的反应，而且还定义了其他机械和物理特性，例如耐化学性、耐水性、承载能力、耐磨性和柔韧性。
热塑性塑料
热塑性体系中使用的粘合剂成分包括硝酸纤维素、聚醋酸乙烯酯、醋酸乙烯酯-乙烯共聚物、聚丙烯、聚乙烯、聚酯、丙烯酸树脂、聚酰胺和氰基丙烯酸酯。这些聚合物还用于热熔胶，提供更环保、无溶剂的选择。
热固性系统
热固性粘合剂化学使用环氧树脂、聚氨酯、脲醛、不饱和聚酯和苯酚甲醛等原材料。在使用环氧树脂的热固性系统粘合剂中，通常被认为是最强的。当寻求更灵活的系统时，聚氨酯是一个相当大的选择。
弹性粘合剂
除了热塑性和热固性粘合剂之外，还有弹性体系统，它们可以作为前面提到的聚合物类型中的任何一种，具体取决于粘合剂对交联的需要。弹性粘合剂组装速度快、柔韧性好、易于修改且用途广泛。弹性体体系的胶粘剂原料包括天然橡胶、丁基橡胶、顺丁橡胶、硅胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶和丁苯橡胶。
影响粘合剂化学和原材料的市场发展
粘合剂化学和原材料市场的主要关注点是关于化学工业的越来越严格的本地和国际法规。该法规旨在限制化学产品的 VOC（挥发性有机化合物）值。因此，部分地区限制了高VOC胶粘剂的使用和进出口。此外，某些聚合物的使用可能会受到限制。标准和法规的发展导致创新的粘合剂原材料来源于更多的自然资源，有助于建立更可持续的系统。
