胶粘剂的发展于应用选修归纳

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1、1.胶粘剂将同种或不同种固体材料表面连接在一起的媒介物质，又叫粘结剂。连接工艺粘结、焊接、铆接、螺栓连接交叉学科涉及高分子科学、有机化学、表界面及胶体化学、材料力学等。2.粘结技术优点有效地用于不同金属或非金属之间的连接（焊接难以做到）；连接中胶粘剂均匀分布在粘结面上（不易应力集中，疲劳裂纹扩展慢）；粘结结构能有效减轻重量；连接缝对水、空气和其它环境介质的密封性好，粘结表面光滑；节省材料，提高工作效率，可具有功能性。缺点胶粘剂的粘结强度有限；有机高分子胶粘剂的耐高温、低温性有限，一般只能在50100工作；胶粘剂在光、热、空气等作用下老化；粘结件无法进行无损伤检测。发展天然胶粘剂：木汁、血胶、松

2、脂、天然沥青、淀粉、骨胶、石灰、硅酸盐。合成胶粘剂：1907年，美国的酚醛树脂出现；1925年，美国出现天然橡胶加工的压敏胶；1930年代，橡胶型胶粘剂；美国开始生产氯丁橡胶；德国生产丁苯橡胶、丁腈橡胶、聚异丁烯、聚氨酯；苏联的聚丁二烯橡胶。1940年代，瑞士发明双酚A型环氧树脂，美国的有机硅树脂；1950年代，美国试制氰基丙烯酸酯瞬干胶和厌氧胶；1960年代，热溶胶，胶粘剂品种到达高峰；1970年代后，系列化发展，完善性能，功能化发展。三个发展阶段诞生期：1930年代。成长期：19301960年代。成熟期：1970年代至今。发展方向节能减排、环境友善型、资源节约型。开发新型高性能无溶剂和水基

3、胶粘剂应用复合技术，使性能互补（如丁腈、聚硫或聚氨酯等橡胶型聚合物改性环氧树脂的脆性）应用纳米技术（胶粘剂颗粒的纳米化不仅可提高其对被粘基体的浸润性和渗透性，充分发挥其固有性能，有时起到质的变化）由于市场需求量的快速增长和环保节能法规的强制执行，今后水基型、热熔型、生物降解型、光固化型、室温和低温固化型等无溶剂和高固含量型等环保节能产品将得到大力发展。应用木材加工业，航空工业，宇航工业，汽车集车辆制造业，机床工业，电子、电器工业，医学，建筑工业，印刷装订业，化工及轻工业衣：织物整理，可洗穿、防水透气等；食：食品软包装、口香糖等；住：建筑、装修等；行：汽车等运输工具；高精尖端技术：飞机、导弹（推

4、进剂和绝热衬层间粘接）、电子电器、自动控制等。助剂微量的助剂可起到味精作用。它们包括除水剂、消泡剂、流变剂、流平剂、润湿剂、增粘剂、增稠剂、柔软剂、抗氧剂、抗UV剂、防腐防霉剂和活性稀释剂等。3.中国胶黏剂胶合板和木工用胶量最大，约点总胶量的46.97 ，建筑材料用胶粘剂占26.12 ，包装及商标用胶粘剂约占12.14 ，制鞋及皮革用胶粘剂占6.07 ，其他胶粘剂使用量占8.7市场品种“三醛胶”、聚醋酸乙烯乳液、水基型聚丙烯酸酯乳液、环氧树脂胶粘剂、聚氨酯树脂胶粘剂、有机硅胶粘剂、氯丁胶粘剂、特种胶粘剂。两大支柱产业的需求汽车工业目前国家提出节能、环保新要求，未来汽车发展以安全、舒适、轻量、环

5、保、节能、低成本和耐用为大趋势，以塑料和轻质铝合金代替钢重质金属制造汽车，才能满足所述要求。胶粘剂和密封剂在汽车结构增强、密封防锈、减震降噪、隔热消音、紧固防松、内外装饰以及简化制造工艺、减轻车身质量、促进新型结构材料的应用等起到特殊作用。应用部位应用工艺或胶粘剂/密封剂的种类汽车车身焊装线用:点焊胶、折边胶、增强防振胶、补强胶片、高膨胀阻尼填充胶；涂装线用:焊缝密封胶、抗石击涂料、指压密封胶、隔热阻尼胶板；挡风玻璃:车身挡风及侧窗玻璃用胶粘剂/密封胶。汽车装饰车窗玻璃托架用胶粘剂、车门防水胶用胶粘剂、地板用胶粘剂/密封胶、门窗密封用粘接密封胶、复材；结构件胶粘剂、车身内外装饰件商标及胶带、塑

6、料装饰件胶粘剂、顶棚/侧围/车门及行李箱内板等内饰件胶粘剂。汽车装配发动机、底盘装配用各类液态防渗漏密封胶,螺纹锁固粘接密封胶等。零部件刹车蹄片胶粘剂、橡胶密封条内密封胶、滤芯及滤清器粘接密封胶、车灯粘接密封胶、喇叭粘接胶、座椅胶粘剂、橡胶金属复合型零部件用胶粘剂；油箱、水箱防渗密封胶、防渗剂。模具材料汽车主模型、模具用可加工塑料及配套胶,铸造胶。制造工艺工艺保护胶带和装配固定胶带、可剥性保护涂层、刀具胶粘剂、各种修补胶粘剂和密封胶、其他工艺用胶。建筑工业在胶粘剂诸多应用领域中，建筑行业需求量的增长速度最快，年增长率近40%（基数低）。到2020年，我国的建筑面积达到700亿m2，新兴城市扩建

7、，铁路、公路、桥梁和隧道等建设和铺设等。建筑需用大量环氧、聚氨酯、氯丁、丁苯、丙烯酸酯、聚醋酸乙烯酯及它们的改性胶粘剂，聚氨酯及其泡沫、有机硅、聚硫和丁基等密封剂。根据我国建筑节能规划，至2010年，全国城镇建筑要实现节能50%，某些城市达65%，至2020年全面达到65%。节能工程中除采用具有优异隔热性能的聚氨酯硬泡或较廉价的聚苯乙烯泡沫外，作为胶粘剂和密封剂可大量用于隔热夹芯板的粘接制作以及接缝粘接密封。为使建筑实施节能要求，居住住房多采用中空玻璃窗：以双道密封为主流的中空玻璃生产工艺（第一道用丁基橡胶密封，第二道用聚氨酯、聚硫或有机硅弹性密封剂）；铝合金窗框用有机硅或聚氨酯密封剂密封4.

8、国外胶黏剂国外主要生产公司：德国的BASF，Henkel，美国的Rohm & Haas，3M特点国外胶黏剂产品品种齐全，系列化产品多，数量大，应用面广。世界胶黏剂（密封剂）年销售量已超过1000万吨。1.粘结力胶粘剂与被粘物表面间通过界面相互吸引和连接作用的力。各种产生粘接力的因素中，只有分子间作用力普遍存在于所有粘接体系。化学键力离子键力带正电荷的正离子和带负电荷的负离子之间的相互作用力。共价键力两个原子之间通过共用电子对连接的作用力。金属键力金属正离子之间由于电子的自由运动而产生的连接力。分子间作用力包括范德华力（取向力，诱导力，色散力：都与两分子间距离的六次方成反比，有效距离10，没有方

9、向性和饱和性）和氢键力（X原子的电负性越大，X原子的半径越小，邻近H原子接近它的机会越多，氢键力越大，有饱和性和方向性），又称次价键力。取向力极性分子永久偶极之间产生的引力（温度越高，取向力越弱）诱导力分子固有偶极和诱导偶极之间的静电引力（与温度无关）色散力分子色散作用产生的引力（主要力，与温度有关）氢键力当氢原子与电负性大的原子X形成共价化合物HX时，由于电子对偏向X原子的一侧，使H原子带正电荷，X原子带负电荷。HX分子中的氢原子吸引邻近另一个HX分子中的X原子而形成氢键界面静电引力金属与非金属材料密切接触时，金属对电子的亲和力低，易失去电子；而非金属对电子亲和力高，易得到电子，故电子可从金

10、属移向非金属，使界面两侧产生接触电势，并形成双电层产生静电引力。一切具有电子供给体和电子接受体性质的两种物质接触时，都可能产生界面静电引力。机械作用力在粘合多孔材料、布、织物及纸等时，胶粘剂充满被粘物表面的缝隙或凹凸之处，在界面区产生了啮合力。机械连接力的本质是摩擦力。2.粘结界面化学润湿通常把胶粘剂当作一种液体，把被粘物当作一种固体，胶粘剂与被粘物之间形成湿润状态，是胶接接头具有良好粘接性能的先决条件。如果固体是低表面能固体，其吸引力低于液体相分子的吸引力，则界面区的液体分子有一种向液体内部收缩的张力，这就是非湿润态。如果固体是高表面能固体，则界面区液体分子有一种被吸附于固体的压力，这就是湿

11、润状态。张力表面张力L处于表面区的液体分子，由于受力不平衡，产生了一种向里收缩的力（单位：N/m，达因/厘米=mN/m）界面张力SL液体与固体表面接触时，处于界面区的两种分子在朝向各相内部方向受到同种分子的吸引作用。在朝向界面方向，受到来自界面分子力的吸引作用。此二种吸引力的合力称为界面张力。杨（Young)氏公式：LVCOS=S-SL固体表面固体是具有一定形状的物质，其表面不能收缩。因此，它没有表面张力而只有表面自由能。固体液体体系在临界润湿状态下液体的表面张力是临界表面张力。临界表面张力值可以大体上反映出固体表面自由能的大小。相关公式任何物质的表面张力都是由其分子的色散作用产生的分力和偶极

12、作用（包括氢键作用）产生的分力的总和，即总=d+p界面内聚力两种相互接触并存在界面的液体液体或液体固体，界面上邻接的两种分子之间的相互吸引能称为界面的内聚力（不等于液体及固体本身的内聚力）。界面的内聚力的数值等于液体、固体二种表面张力（表面自由能）的几何平均值 。固体液体界面张力与固体的表面自由能、液体的表面张力及上述的界面内聚力之间的关系如下 ：SL=S+LV-2SLV固体表面自由能调和平均值： 1+cosii=4idSdid+Sd+ipSpip+Sp几何平均值（高能表面）：1+cosii=2idSd+ipSp在设计粘接体系时，应当着重于用各种方法（如表面处理）提高被粘物的表面能，并选用具有

13、适当表面张力的胶粘剂。这样，才有利于得到较高的粘接性能。完全湿润SL+LV-S0对一般有机物的液体固体体系近似有：SLV。3.粘结理论吸附该理论认为：粘接力的主要来源是粘接体系的分子作用力。胶粘剂分子与被粘物表面分子的相互作用过程由两个阶段：第一阶段是液体胶粘剂分子借助于热布朗运动向被粘物表面扩散，升温、施加接触压力、降低胶粘剂粘度等因素都有利于热布朗运动的加强；第二阶段是吸附力的产生。当胶粘剂与被粘物两种分子间的距离达到105时，两种分子便产生相互吸引作用，并使分子间的距离进一步缩短到能够处于最大稳定状态的距离。静电当胶粘剂被粘物体系是一种电子的接受体供给体的组合形式时，由于电子从供给体相（

14、如金属）转移到接受体相（如聚合物），在界面区两侧形成了双电层。双电层电荷性质相反，从而产生了静电引力。扩散两种相容聚合相互紧密接触时，由于分子的布朗运动或链段的摆动产生互扩散现象。这种扩散作用是穿越胶粘剂被粘物的界面交织地进行的。扩散结果导致界面的消失和过渡区的产生。粘接体系借助扩散键形成牢固接头。在粘接体系中，适当降低胶粘剂的分子量有助于提高扩散系数，改善粘接性能。如天然橡胶的塑炼降解。各种聚合物分子链排列堆集的紧密程度不同，其扩散行为有显著不同。大分子内有空穴或分子间有孔洞结构者，扩散作用就比较强。两聚合物相互粘接时，粘接温度越高，时间越长，其扩散作用也越强，由扩散作用导致的粘接力就越高。

15、扩散理论在解释聚合物的自粘作用方面已得到公认。但对不同聚合物之间粘接，是否存在穿越界面的扩散过程，目前尚在争议阶段。4.粘结强度物理因素糙度和表面形态被粘物表面的粗糙程度是产生机械粘接力的源泉。被粘物表面增加糙度等于增加其表面积。在粘接体系呈良好湿润状态的前提下，糙化增大了实际面积，有利于胶接强度的提高。 在粘合体系湿润性不好（如低表面能固体的粘合），就不适宜糙化处理。弱界面层胶粘剂层与被粘物界面区两种分子的作用力为粘胶层内聚力与被粘物内聚力的几何平均。1959年Bikerman等提出，在湿润状态的前提下，胶接接头的破坏不可能得到纯粹的界面破坏，粘接体系存在弱界面层。弱界面层的产生是被粘物、胶

16、粘剂，环境或它们共同作用的结果。当被粘物、胶粘剂及环境中的低分子物或杂质，通过渗析、吸附及聚集过程，在部分或全部界面内产生了这些低分子物的富集区，这就是弱界面层。胶接接头在外力作用下的破坏过程必然发生于弱界面层。这是出现粘接界面破坏并使粘接力严重下降的原因。弱界面层的产生过程实际上是低分子物质解吸界面区胶粘剂分子的过程。通过化学吸附或通过静电力，扩散作用产生粘接力的接头不会有弱界面层。弱界面层只有下述三种情况同时存在时才能产生。胶粘剂与被粘物之间的粘接力主要来源于分子间力的作用（物理吸附力）；低分子物在胶粘剂或被粘物中有渗析行为迁移到界面形成富集区；低分子物分子对被粘物表面具有比胶粘剂分子更强

17、的吸附力，形成低分子物的吸附层，对胶粘剂分子起到了解吸附作用。内应力粘接体系存在的内应力一般有两个来源：胶层在固化过程中因体积收缩而产生的收缩应力；由于胶层与被粘物二者的膨胀系数不同，在受热或冷却时产生的热应力。胶接接头的内应力可随着胶粘剂分子的蠕动（松弛）而缓慢下降。胶粘剂分子在蠕动不足的情况下，粘接接头就存在永久性的残留内应力。残留内应力在粘接接头内的分布是不均匀的。在胶接件的端头部位，胶层的气孔、空洞的周围存在内应力的集中问题；湿润性不良时应力集中现象尤其严重。降低胶接接头内应力及使应力集中作用缓和的方法：在胶粘剂中加入易于产生分子蠕动的或有助于主要物料产生分子蠕动的物料；在胶粘剂中加入

18、适当的填充料；改革固化或熔融冷却工艺。环境的作用被粘物表面受周围介质的污染，使粘接体系的粘接力严重下降。被粘物表面有油迹时，油层的表面张力低，更容易湿润被粘物的表面，生成一个不易清除的吸附层弱界面层，大大降低了胶粘剂对被粘物表面的亲合力。周围环境中水分的作用更有普遍性。常以液态及汽态存在于工作环境中。彻底清除水分是很困难的。水分或其他分子物对胶粘剂层本身还有渗透、腐蚀及膨胀作用。胶粘剂层或被粘物内的液体或汽体在受热或受冷的情况下会有所移动，这种渗透、迁移过程对粘接力是有害的；胶层吸收的水或其他低分子物有时会和被粘物表面发生化学反应，而使被粘物表面生锈或受腐蚀；胶层如含有气泡，由于气泡壁的吸附作

19、用，水可能进入气泡之内；水分或水蒸汽在极性物质中（如纤维素，蛋白质等）有迅速扩散的作用。扩散能导致胶层膨胀和腐蚀作用的加速进行。水在非极性物质中（如聚合物、沥青等）也有一定的扩散作用。胶粘剂结构与性能粘接体系在受力破坏，大多数出现胶粘剂内聚破坏或内聚破坏与界面破坏共存的混合破坏。极性和内聚能密度物质中每个原子由带正电的原子核及带负电的电子组成。原子在构成分子时，若正负电荷中心相互重合，分子的电性为中性即为非极性结构。如正负电荷中心不重合（电子云偏转），则分子存在两电极（偶极）即为极性结构。分子偶极中，电荷和两极之间距离之积称为偶极矩 =eL。分子极性的大小还可以用分子的内聚能密度（CED）表示

20、。分子量与分子量分布对于直链状不支化结构的聚合物：一是在粘接体系均为内聚破坏的情况下，粘接强度随分子量的增大而升高，升高到一定范围后渐趋向一个定值。二是粘接体系呈多种形式破坏时，分子量较低时，一般发生内聚破坏，粘接强度随分子量增加而上升，并趋向一个定值。当分子量增大到使胶层的内聚力等于界面的粘接力时，发生混合破坏。分子量继续增大，胶粘剂的湿润性能下降，粘接体系发生界面破坏，胶接强度严重降低。胶粘剂聚合物平均分子量相同而分子量分布情况不同时，其粘接性能亦有所不同。主链结构胶粘剂聚合物分子的主链结构柔性大，分子或链段易运动，粘接体系中两种分子容易相互靠近并产生吸附力。刚性链结构较差，但耐热性好。聚

21、合物分子主链全部由单键组成，每个键都能发生内旋转，聚合物的柔性好。单键的键长和键角增大，分子链内旋作用变强。如聚硅氧烷。主链中含有芳杂环结构，不易内旋转，刚性都较大。如聚酰亚胺。含有孤立双键的大分子，双键本身不能内旋转，但它使邻近单键的内旋转易于产生。如聚丁二烯。含有共轭双键的聚合物，分子没有内旋作用，刚性大，耐热性好。其粘接性能较差。如聚苯、聚乙炔。侧链结构胶粘剂聚合物侧链的种类、体积、位置和数量等对其柔性和粘结性能有影响。聚合物侧链基团极性小，吸引力低，分子的柔性好，如聚丙烯、聚异丁烯等。侧链基团为极性基团，聚合物分子内和分子间的吸引力高，聚合物的内聚强度变高而柔性降低。两个侧链基团在主链

22、上的间隔距离越远，它们之间的作用力及空间位阻作用越小，分子内旋作用的阻力也越小。聚合物侧链基团体积大，位阻大，使聚合物具有较大的刚性。聚合物侧链长短的影响。（直链状的侧链，在一定范围内随其链长增大，聚合物的柔性增大，位阻作用下降。但侧链太长，有时会导致分子间的纠缠，反而不利于内旋作用，而使聚合物的柔性及粘结性能降低。）聚合物分子中同一个碳原子连接两个不同的取代基团会降低其分子链的柔性。交联度聚合物线性长链分子之间产生化学交联，分子链之间的次价力被主价力代替。在交联度不高，交联点之间分子链的长度远远大于单个链段的长度，作为运动单元的链段仍可能运动，聚合物仍可保持较高的柔性。交联点的数目增多，交联

23、间距变短，交联点单键的内旋作用逐渐丧失，交联聚合物变为硬、脆性产物。聚合物经化学交联后，不再存在大分子链的整体运动和链间滑移，交联聚合物不再具有流动态，丧失对被粘物的湿润和互扩散能力。但在粘结体系已充分呈湿润态或具有互扩散作用的情况下，通过交联提高聚合物的内聚力是提高聚合物强度的有效方法。胶粘剂聚合物的交联类型：在聚合物分子链上任意链段位置交联。这种交联作用形成的交联度取决于聚合物的主链结构，交联剂的种类及数量、交联工艺条件等。通过聚合物末端的官能基团进行硫化。这是各种遥爪型聚合物的独特性能，是近年来在胶粘剂工业中得到迅速发展的一种工艺。遥爪官能基包括COOH，OH，SH，NH2及环氧基团等。

24、遥爪聚合物的交联度取决于其分子量的大小。一般聚合物的交联度与分子量无直接关系。通过侧链官能基进行交联。此法在工业上常采用。其交联度取决于侧基团数目。某些嵌段共聚物，可通过加热呈塑性流动而后冷却，并通过次价键力形成类似于交联点的聚集点，从而增强聚合物的内聚力。又称为物理交联。结晶性结晶性对粘结性能的影响决定于其结晶温度、晶粒大小及晶体结构。高结晶的聚合物，其分子链排列紧密有序，孔隙率较低，其屈服应力、强度和模量均较高，而抗张伸长率及耐冲击性能降低。结晶使分子间的相互作用力增大，分子链难于运动并导致聚合物硬化和脆化，粘结性能下降。聚合物球晶尺寸大小，对力学性能的影响比结晶度更明显。大球晶的存在使聚

25、合物内部有可能产生较多的空隙和缺陷，并降低机械性能。加热，结晶聚合物中按一定规律排列的分子发生运动，并向熔融状态过渡。此类聚合物如聚乙烯，结晶性尼龙等均可作为热熔胶。结晶作用也可以用于提高胶接强度。如氯丁橡胶是一种无定形的柔性聚合物，在湿润及扩散过程后，使之适当结晶化可提高胶接强度。粘接结构的破坏应力集中胶层材料本身的结构或界面总是存在一些裂缝和其它缺陷，会产生应力集中现象。当局部应力超过某一临界条件时，裂缝失去稳定性并发生扩展，引起破坏。一般材料试样的尺寸（体积、半径、长度等）越大，其内部存在裂缝、缺陷的机会越多，实际表观力学强度的数值就越低。应力松弛与温度由于聚合物链段间存在内摩擦，故聚合

26、物在外力下发生的形变过程需要一定的时间，这就是松弛时间。温度升高，松弛时间缩短。故同样的力学松弛过程既可以在较高的温度和较短的时间被观察到；也可以在较低的温度和较长的时间被观察到，即升高温度和延长时间对聚合物的力学性能具有等效作用。等效关系利用厚度时间温度等效关系，可正确判断胶接接头破坏类型的转化规律。胶层变厚=慢速测试=升高温度导致内聚破坏；层变薄=快速测试=降低温度导致界面破坏。粘接中的缺陷优良的胶接优良的胶粘剂接头设计适当的粘接工艺1.胶粘剂组分胶粘剂一般都是多组分体系，除了起基本粘附作用的物质之外，为了满足特定的物理化学性质和涂胶工艺，尚需加入各种辅助组分。胶粘剂组分的作用增加胶层内聚

27、强度固化剂加速固化、缩短时间、降低反应温度固化促进剂或催化剂提高耐大气老化、热老化、电弧老化、臭氧老化的性能防老剂降低成本填料增加韧性增韧剂改善工艺性降低粘度、延长使用期稀释剂辅助组分与主体相互之间的互溶性：物质之间互溶或互相扩散在热力学的变化关系式为G=H-TS。聚合物的S很小，故只有H为零时，聚合物分子之间可以通过链段运动作有限的扩散。混和H计算Hildebrand公式：H=VmV1V21-22用作胶粘剂的高分子物质的溶解度参数为812之间，显然两种物质的值相等，这是H=0 的先决条件，也是形成扩散互溶的先决条件。粘料胶粘的作用，良好的粘附性和润湿性。二十世纪三十年代合成材料出现，胶粘剂以

28、合成聚合物为粘料(或称基料、主剂或主体聚合物)。热塑性树脂线型结构，可溶可熔；热固性树脂三维网状交联结构，不溶不熔；合成橡胶内聚强度较低，耐热性不高，具有优良的弹性；天然高分子物质淀粉、蛋白质。天然橡胶等；无机化合物硅酸盐、磷酸盐等。聚合物基料的分子量与粘结性能聚合物聚合度较小时，具有较低的熔点，较小的粘度，其粘附性能较好，但其内聚性能较差；聚合物的分子量较大时，在有机溶剂中较难溶解，熔点、粘度都较高，有较大的内聚力，但粘接性能不足。对于某一种类的聚合物来讲，只有当聚合度在一定范围内，才能既有良好的粘附性又有较好的内聚强度。聚合物名称聚合度聚合物名称聚合度聚醋酸乙烯60200聚丙烯酸乙酯801

29、50醋酸乙烯与氯乙烯共聚物100150聚酰胺50100聚合物基料的分子结构与粘接性能含有极性基团的对极性材料的粘附力较好，而对非极性材料较差相似相溶，有利于扩散。嵌段聚合物对极性和非极性材料的粘附力都较好，混溶性亦较好。胶粘剂主体聚合物的表面张力，它小于或与被粘物材料接近，才有利于扩散粘附。聚合物含有苯基，可提高耐热性，但降低链节的柔顺性，妨碍分子的扩散，从而使粘附增韧剂力下降。增韧剂增韧剂能改进胶粘剂的剪切强度、剥离强度、低温性能和柔韧性。胶粘剂常用的增韧剂有：a.不饱和聚酯树脂；b.橡胶类；c.聚酰胺树脂；d.缩醛树脂；e.聚砜树脂；f.聚氨酯树脂。活性增韧剂增韧剂的活性基团直接参加主体聚

30、合物反应，对改进胶粘剂的脆性、开裂等效果较好，能提高胶粘剂的抗冲击强度和伸长率。稀释剂稀释剂是一种用于降低胶粘剂粘度，使胶粘剂有好的浸透力，改性工艺性能，有些能降低胶粘剂的活性，从而延长胶粘剂的使用期。活性稀释剂稀释剂的分子中不含有活性基团，在稀释过程中不参加反应，它只是共混于树脂之中并起到减低粘度的目的。除了起到稀释作用之外，对机械性能、热变形温度、耐介质及老化破坏等都有影响。它多用于橡胶型胶粘剂、酚醛型胶粘剂、聚酯型胶粘剂和环氧胶粘剂等。非活性稀释剂，大都是惰性溶剂，不参与固化反应，仅起稀释作用，涂胶后挥发掉。溶剂的挥发速度挥发速度太快，胶层表面易结成膜，妨碍胶层内部溶剂的逸出，导致胶层中

31、产生气泡；若挥发速度太慢，则在胶层内留有溶剂从而会影响胶接强度。通常采用几种不同沸点的溶剂相混来调节挥发速度。活性稀释剂稀释剂是分子中含有活性基团，在稀释胶粘剂、降低胶液粘度的过程中要参加反应，同时还能起增韧作用。应与粘料有相容性，使胶液混合均匀。活性稀释剂多用于环氧型胶粘剂中。如在环氧型胶粘剂中加入甘油环氧树脂或环氧丙烷丁基醚就能起到增韧作用。固化剂与促进剂固化剂是直接或者通过催化剂与主体聚合物（低聚物或线型高聚物）进行固化反应，使原来是热塑性的线型主体聚合物变成坚韧和坚硬的体形网状结构。固化使分子间距离、形态、热稳定性、化学稳定性等都发生了显著变化。橡胶中用的固化剂叫做硫化剂；热固性树脂常

32、需用固化剂固化。环氧胶粘剂室温固化剂和加温固化剂；胺类固化剂、酸酐类固化剂、高分子类固化剂、潜伏型固化剂及其它类型固化剂等。胺类固化剂脂肪胺类固化剂一般都能使胶粘剂在室温下固化（加温能缩短固化时间，固化更完全，强度也比室温好），固化速度快，粘度低。缺点是固化后的胶粘剂性能较脆，热变形温度低，固化剂易挥发、毒性较大，结构胶不适宜使用。芳香胺指胺基直接与芳香环相连接的胺类固化剂，由于苯环和胺基直接相连，氮原子上电子云密度较低，碱性弱，因此芳香胺活性比脂肪胺低，要加温才能固化树脂。有机酸酐固化剂有机酸酐固化剂，一般要加温才能固化。固化后的树脂与脂肪胺固化的树脂比，其热变形温度较高、韧性好、毒性较小。

33、但有机酸酐多为固体，必须加热熔化才能便于使用。分子筛固化剂分子筛是一种人工合成泡沸石，呈粉末状结晶，不溶于有机溶剂和水，能溶于强酸和强碱。分子筛型固化剂是一种高效能选择性超微孔型吸附剂，将固化剂吸附在分子筛中，有效地延长贮存期，在胶粘剂中用以保持固化剂和催化剂的有效性。微囊型固化剂微胶囊是由一种高分子材料通过一定的工艺方法形成连续的薄膜，并将胶粘剂中某一组分包覆起来制得的。当要使用胶粘剂时，可以通过加压或者加热，是微胶囊破裂或者熔化，放出所包覆的组分，与其他组分互相接触，发生反应，完成固化和粘接。目前应用较成熟的微胶囊有明胶或聚乙烯醇微胶囊。优点将对人体健康有损害的，或需潜伏的固化剂包覆起来，

34、形成极细小的微球。与外界树脂隔绝开来，起隐性作用。促进剂促进剂是加速胶粘剂中树脂与固化剂反应、缩短硫化时间、降低固化温度，以及调节胶粘剂中树脂固化速度的组分。促进剂可分为酸性和碱性两类：酸性类有三氟化硼络合物、氯化亚锡、异辛酸亚锡等；碱性类包括大多数的有机叔胺类、咪唑化合物等。偶联剂粘接中在胶粘剂和被粘物表面之间形成坚固的粘接界面层。偶联剂主要有硅烷及其衍生物、钛酸酯、铝酸酯等，以硅烷及其衍生物为主。硅烷偶联剂通式为：RSiX3。其中：R为有机官能团，与胶粘剂分子发生化学反应，或与胶粘剂分子相容性好；X为易水解成硅醇的官能团，可与被粘物表面的氧化物和羟基反应，生产化学键。偶联剂官能团活性不同对

35、粘接性能改善的程度不同。填料常用的填料主要是无机化合物，如金属粉末、金属氧化物、矿物等。对粘度的影响加入填料可以起到增稠的作用，避免胶液因在固化过程中流动而造成缺胶或影响树脂的配比，纤维状填料的增稠作用比较显著。另外可改善树脂触变性能，以控制胶液的流动性。补强作用选择适当颗粒大小的填料，起到补强效果。用于补强分子间的相互作用力弱、内聚能低的聚合物。填料粒子的活性表面与若干大分子链相结合形成交联结构。当其中一条分子链受到应力时，可通过交联点将应力分散传递到其他分子上。若其中某一链发生断裂，其他链可以照样起作用，而不致马上危及全体，故可以大幅度的提高胶粘剂的力学性能。降低收缩应力和热应力胶粘剂在固

36、化过程中由于化学作用引起体积减小和密度增加；由于树脂与被粘物的不同热膨胀系数，还会产生热收缩。这二种收缩均会在胶层中产生热应力，造成应力集中，引起胶层开裂或接头破坏，直接影响胶接接头的使用寿命。填料可以调节固化过程收缩率，减低胶粘剂和被粘物热膨胀系数的差别，并阻止裂缝延伸，因此可以显著提高胶接强度，尤其是高温下的剪切强度。但填料用量过多，体系模量增加，反使接头的内应力增加，强度降低。对其他性能的影响加入导电性良好的金属粉末或具有磁性的金属粉末，可配制成导电胶或导磁胶。可以增加树脂抗氧化破坏能力，起到抗氧剂作用。可以降低树脂的吸水性。可以改善胶接接头耐湿热老化和耐盐雾的作用，使强度保持率很高。填

37、料作用改善胶粘剂的机械性能和降低产品的成本：石棉绒、玻璃纤维等来提高冲击强度；石英粉、瓷粉、铁粉等提高强度和抗压性；石磨粉、滑石粉等提高耐磨性；氧化铝、钛白粉等增加粘接力；金属粉以提高导热性；特殊的导电炭黑、银粉制取导电胶粘剂；磁粉作填料制取导磁胶粘剂。填料必须干燥，粉末要细，用量要合适。其他助剂增粘剂使原来不粘或难粘的材料之间的胶接强度提高、湿润性及柔韧性等得到改善。增粘剂大都是低分子树脂物质，有天然和人工合成产品，以硅烷和松香树脂及其衍生物为主，烷基酚醛树脂也常用。防老剂胶粘剂在加工或应用过程中，受力、光、热、潮、霉、化学试剂侵蚀等环境综合因素影响，损伤或降低其使用性能的现象，称为聚合物的

38、环境老化。热氧老化：是热和氧综合作用于聚合物引起胶粘剂机械性能的下降。其主要原因一般认为是聚合物含氧游离基的分解而导致主链断裂的自动氧化过程。（不饱和高聚物容易在双键处形成过氧化物,比饱和高聚物的热氧分解速度要快得多。）抗氧剂（防老剂或稳定剂）：通过链转移形成较稳定的自由基，打断聚合物自动氧化的连锁过程，大大降低热氧老化的速度。芳香胺（苯基萘胺）；阻碍酚类。光氧老化：光氧老化就是指胶粘剂在空气中水和氧的参与下、光化学分解的复杂过程。聚合物分子链为光激发的氧化连锁过程所破坏。光稳定剂：光屏蔽剂（挡住有害光照射分子链，例如炭黑）；紫外线吸收剂（吸收有害的紫外线而转化成无害的能量，保护分子链不受破坏

39、。这类物质有苯基水杨酸类、二苯酮类等）；能量转移剂（从受激发的高分子那里吸收能量，使其转为稳定。含镍或含钴的络合物具有这种性能）。增塑剂增塑剂能够增进固化体系的塑性，增加树脂的流动性，有利于浸润、扩散和吸附，能提高弹性和改进耐寒性。增塑剂多是粘度低、沸点高，与树脂混合时是不活泼的，是一个惰性的树脂状或单体状的“填料”，一般不能与树脂很好的混溶。在固化过程中可从体系中离析出来。如邻苯二甲酸丁二酯、磷酸二酚酯等。增塑剂与增韧剂增塑剂是一种高沸点液体或低熔点固体化合物，与粘料有一定混容性，但不参与固化反应。如邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三苯酯等。增韧剂大都是粘稠液体，增加胶层的柔韧性，提高胶层的冲击韧性，

40、改善胶粘剂的流动性。如低分子聚酰胺，聚硫橡胶等。它们也可作为环氧树脂的固化剂，用量可增大。其他防霉剂以防止细菌霉变；阻聚剂以提高胶液的贮存性；阻燃剂以使胶层不易燃烧；着色剂以使胶层色泽与被粘件相匹配。2.接头设计基本原则胶接接头的抗拉、抗压、抗剪的强度比较高，而抗剥抗弯的能力就弱的多。胶接接头的强度和被粘物的强度应有同一数量级。从力学性能角度来考虑，接头设计应遵循以下的原则：受力方向在粘接强度最大的方向上；具有最大的粘接面积，提高接头的承接能力；尽量避免应力集中，减少产生剥离、劈开和弯曲的可能性；胶层薄而连续、均匀，尽可能避免欠胶。胶接接头的常用类型根据接头的应力分析，对接接头和剪切接头较好。

41、无论何时都尽量避免设计不均匀扯离和剥离接头。对接接头制造起来比较困难，在实际工作中广泛采用搭接接头。应力集中现象及其缓和胶接接头形成及使用过程中应力的产生：胶粘剂固化时造成体积收缩；被粘物、胶粘剂不同的热膨胀系数；受到环境介质的作用等；胶接接头内部缺陷（如气泡、裂缝、杂质）造成的局部的应力集中。使粘接面上的应力均匀分布的缓和途径是：（1）在一定范围内搭接长度减小；（2）在一定范围内适当增加被粘物厚度及刚度；（3）不能选择比被粘材料还硬的胶粘剂，胶层要有适当的厚度。胶层太厚使内聚强度相对降低，也影响胶接强度。在实际使用中，胶接接头受力状态可简化为剪切力和拉力（或称扯离力）两种。而拉力又分均匀扯离

42、力、不均匀扯离力和剥离力三种形式，如下：结构胶胶接接头的耐久性结构胶：胶黏剂中应用于结构胶接，具有高强度、高耐久、耐高温特性的一类胶黏剂的总称。结构胶在胶接结构中起到加固、锚固、连接、修补等承受较大载荷的作用。应用于航空航天、桥梁建筑结构等。影响胶接接头耐久性的内在因素被粘材料的表面应当在施工和应用条件下具备可粘接性，表面制备得到的粘接表面通常会改善粘接效果。被粘表面发生的物理、化学变化甚至是污染都会对粘接质量产生影响。胶粘剂对胶接接头耐久性的影响主要包括胶黏剂的体系、结构、组成及助剂等几个方面。研发适合特定环境条件的胶黏剂，可以提高胶接接头的粘接性能及耐久。施胶及固化施胶及固化时的温度、湿度

43、以及施胶的均匀程度对胶接接头均会产生影响。施胶及固化产生的内应力影响胶接接头耐久性。胶层内应力的消除通常依靠的是胶黏剂分子间的相对运动以及分子链的形态变化。较高的环境温度和较低的湿度可以获得较好的接头强度，但对接头的耐久性影响不大。影响胶接接头耐久性的外在因素温度胶黏剂物理、化学性质随温度变化发生变化；被粘材料与胶黏剂的物化性质差异导致胶接接头变化；环境物质热运动及化学活性的变化也会产生影响。水自然环境中最常见的化学物质，它对胶接接头的作用主要表现为渗透作用和水解作用。通常导致胶黏剂内聚强度下降，耐久性降低。而发生在胶接界面的渗透会改变界面的自由能从而使接头强度下降，耐久性降低。应力载荷结构胶

44、接接头所承受的应力载荷通常可分为两大类：静态载荷和动态载荷。动态载荷又可分为周期变化的和无规变化的，动态载荷会导致疲劳现象发生。静态载荷通常会导致胶接层发生蠕变。气氛和化学品对结构胶接接头的影响通常是不可逆的。自然环境中对胶接接头影响最大的气体是空气中的氧，而影响最大的化学品一般认为是食盐。对胶接接头进行耐久性考察时，经常采用的也就是热氧老化和盐雾试验来考察气氛及化学品的影响，也会使用海水、油、溶剂等特定的介质进行恒温浸泡试验进行特异性耐化学品考察。久性考察方法自然暴露法将制备好的胶接接头试验件暴露在结构件实际应用的环境中，定期或不定期的对样品取样测试，检验其性能变化，实际测得其使用寿命，并依

45、此得出耐久性评价结果。优点：评价结果准确可靠。缺点：环境条件不具有普遍适用性和可重复性，且试验周期长难以重复，消耗的人力物力也很大。模拟法将一种或几种自然环境条件采用相应的仪器设备模拟胶接接头的实际应用条件进行试验，根据试验结果对耐久性进行评价的方法。优点：用仪器进行模拟，通过短时间快速的获得胶接接头性能的变化趋势，获得的结果比较准确，而且能够模拟极端的环境条件。缺点：模拟试验相对于真实环境过于理想化，存在大量的主观因素，不能完全表征实际情况。性能表征力学性能表征（包括常温和高温力学性能）；热力学性能表征（如TGA、DSC、DMA 等）；组成及化学结构分析（如IR、XPS 等）；外观及物理结构

46、变化（如比色法、显微照相等）。3.粘接工艺被粘物的表面处理一般认为表面处理的作用主要有三个方面：除去妨碍粘着的表面污物及疏松层；提高表面能；增加表面积。表面处理方法机械常用的砂纸打磨、喷砂、机械加工等；化学酸、碱腐蚀、各种类型的阳极氧化等处理。物理和化学处理方法联合使用可达到更好的效果。胶粘剂的配制胶粘剂配制准确，各组分必须搅拌均匀。胶粘剂的涂布根据胶粘剂的状态，使用适当的方法涂布于经过适当处理的被粘接表面，以形成厚度均匀的胶层，以获得最佳性能。实践中已有多种方法，如刷涂法、自流法、喷涂法、滚涂法、刀刮法、熔化法等各种方法。胶层的固化涂布以后液态胶粘剂要有一定的敞开时间。对高温敞开的胶粘剂必须

47、采取逐渐升温的方法，以免加温太快，在胶层表面形成一层封闭的膜，阻止内部溶剂向外挥发，致使溶剂排除不干净。敞开的目的(1)排除溶剂。(2)某些胶粘剂在一定的温度下预固化，以免胶接件装配后在更高温度在压力条件下固化时，因初期流胶严重而造成缺胶。(3)某些胶粘剂在空气中敞开一定时间后可加快固化速度。1.胶粘剂的分类按化学成分分类无机硅酸盐: 硅酸钠（水玻璃），硅酸盐水泥磷酸盐: 磷酸氧化铜硫酸盐: 石膏硼酸盐: 熔接玻璃陶瓷: 氧化锆，氧化铝低熔点金属: 锡铅有机天然系淀粉系淀粉，糊精蛋白系大豆蛋白，酪素，骨胶，鱼胶，虫胶天然树脂系松香，木质素，树胶、单宁天然橡胶系胶乳，橡胶溶液沥青系合成系树脂型：

48、热塑性（聚醋酸乙烯，聚醋酸醇，聚乙烯醇缩醛类，聚丙烯酸，聚酰胺，聚乙烯类，纤维素类，饱和聚酯，聚氨酯，聚氯乙烯类）；热固性（脲醛树脂，蜜胺树脂，酚醛树脂，间苯二酚甲醛树脂，环氧树脂，不饱和聚酯，聚异氰酸酯，聚酰亚胺，聚苯并咪唑）。橡胶型（氯丁橡胶，丁腈橡胶，丁苯橡胶，丁基橡胶，聚硫橡胶，羧基橡胶，有机硅橡胶，热塑性橡胶）。复合型（酚醛聚乙烯醇缩醛，酚醛氯丁橡胶，酚醛丁腈橡胶，环氧聚酰胺，环氧酚醛，环氧聚氨酯）。按形态分类液态型水溶：聚乙烯醇，纤维素，脲醛树脂，酚醛树脂，硅酸钠溶液：硝酸、醋酸纤维素，聚醋酸乙烯，氯丁、丁腈橡胶乳液（胶乳）：聚醋酸乙烯，聚丙烯酸酯，天然胶乳，氯丁胶乳，丁腈橡胶无溶

49、剂型：环氧树脂，丙烯酸聚酯，聚氰基丙烯酸酯固态型粉状淀粉，酪素，聚乙烯醇，氧化铜片、块状鱼胶，松香，热溶胶，虫胶细绳状环氧胶棒，热溶胶胶膜酚醛聚乙烯醇缩醛，酚醛丁腈，环氧丁腈，环氧聚酰胺带状 粘附型，热封型膏状与腻子按应用方法分类室温固化型 溶剂挥发型硝酸纤维素，胶水，聚醋潮气固化型聚氰基丙烯酸酯，室温硫化硅橡胶厌氧型 聚丙烯酸双酯，丙烯酸聚醚加固化剂型脲醛树脂，酚醛树脂，环氧树脂热固型酚醛树脂，环氧树脂，聚氨酯，聚酰亚胺热熔型乙烯-醋酸乙烯共聚树脂，聚酰胺，聚酯，丁苯嵌段共聚物压敏型接触压胶泥氯丁橡胶自粘（冷粘）型橡胶胶乳类暖粘（热粘）型加热起粘接的胶粘带永粘型聚氯乙烯胶粘带，聚酯膜胶粘带，

50、玻璃纸胶粘带再湿型水基型涂布糊精、胶类的纸、带溶剂型涂布酚醛、合成橡胶类的铭牌按用途分类结构用长期承受较大负荷，有良好的耐热、油、水等：酚醛缩醛，酚醛丁腈，环氧丁腈，环氧尼龙，环氧酚醛。非结构用有一定的胶连强度，随着温度上升粘接力迅速下降：聚醋酸乙烯，聚丙烯酸酯，橡胶类，热熔胶，虫胶，沥青。特种用供某些性能和应用特殊场合用：导电胶，导热胶，光敏胶，应变胶，医用胶，耐超低温度胶，耐高温胶，水下粘接胶。2.天然胶粘剂用于我国古代长城、古建筑糯米明矾胶古埃及木乃伊的密封防腐天然树脂日常用品、家俱、乐器、工艺美术品、文教用品和武器的制作骨胶、鱼胶、生漆、浆糊等。在石油资源发生困难的情况下，开发和利用再

51、生资源（取材于不断生长的动植物资料）制作胶粘剂，并先进技术与工艺加以改进，开创新的发展阶段。天然胶粘剂特点方便，粘接迅速，贮存时间长，价格便宜，一般为水溶性，大多无毒或低毒。但原料来源受多种自然条件影响和限制，质量容易波动，粘接力较低，品种单纯，不能大量发展。蛋白质胶粘剂植物蛋白和动物蛋白胶粘剂 按其来源主要有：骨胶、鱼胶、血朊胶、酪朊胶和植物蛋白胶。它们的基本组成单位是氨基酸，化学式为：骨胶骨胶是骨胶朊衍生蛋白质总称，属硬蛋白。化学组成为：C102H149O31N31。来源和性质一般系将动物骨、皮、腱先在石灰水中浸泡，然后水洗、中和，再用温水浸泡或在水中加热蒸煮，获得浸出物，直接脱水，干燥。

52、成品为粒状或块状。比重1.27。含水分1018，颜色因原料和制作方法而异，一般呈浅棕色，溶于热水、甘油和醋酸，不溶于乙醇和乙醚。骨胶水溶液即为胶液，在40以上时稳定，呈粘流态；40以下易凝聚，呈塑性流动。胶液粘度随温度、盐含量和体系pH值变化而变化。胶粘剂制备将干骨胶放入适量冷水中浸泡24小时左右，充分膨胀，然后在60下（过热易使胶变质）间接加热溶解，溶解后加足水量，并加入适当配合剂，浓度为2050。胶粉可直接加温水溶解，并充分搅拌，防止结块。配制时，以采用镀锌铁皮或不锈钢容器等为宜，钢质和铜质容器经长期加热会变色。常用固化剂:脲醛树脂、三甲基苯酚、硫酸铝、醋酸钠和重铬酸钾等；增塑剂:甘油、乙

53、二醇、山梨醇、甘油酸和糊精；填充剂:粘土和碳酸钙；增稠剂:硫酸铝、硫酸亚铁、硫酸铬；稀释剂:硫脲、尿素、缩二脲和苯酚等；防腐剂:水杨酸和苯酚。应用与性能骨胶胶粘剂可粘接木材、金属、皮革、织物和纸张。常用于胶合板、木材、家具、乐器和体育用品的粘接；用于砂轮和砂布的粘接；用于雨衣防雨浆和丝绸等织物的上光；用于书籍装订与铜版纸的制造。骨胶胶液一般分别涂于被粘物表面，涂胶后立即贴合，停留时间过长，胶液温度过低易出现凝胶，使粘接力下降或失败。贴合后加压1-5公斤/厘米2，固化时间为数分钟（高频加热）至16-24小时（室温下）。鱼胶鱼胶也是一种骨胶朊型蛋白质，与骨胶相似，在多肽分子的末端有羧基、胺基或羟基

54、。来源与性质鱼胶一般以黄鱼鱼肚为原料，经加水蒸煮、浓缩制得；或用鳕鱼鱼皮为原料，经清洗、水煮、除渣和蒸发浓缩制得。成品为冻胶状或液态（鱼皮胶），后者浓度一般为45%左右，粘度为400-700厘泊（20），冷至4以下时，凝固成凝胶，升至室温时变为液体，分子量约为3-6万。鱼胶极易溶解于水，并易受热和酶的作用而分解，易受细菌和生物酶作用变质，贮存时应注意保管。胶粘剂制备冻胶状鱼胶加水并在温度40-50煮后，即成胶粘剂。液体鱼胶本身就是胶液，一般不需要配制。鱼胶胶粘剂中，加入甘油、乙二醇可以增塑；加入硫酸铝、硫酸镁、铬矾、酸性铬酸盐、甲醛、戊二醛及乙二醛等可以提高耐水性；加入香精和杀菌剂可以防止变质

55、。鱼胶胶粘剂工艺性能较好，适于粘接多孔材料、容易干燥。粘接非多孔性材料时，须作再湿性处理，即在两被粘物表面分别涂胶，并干燥，然后在一面用水再湿润，将两面贴压粘合。粘接多孔性材料，如硬木时，涂胶后需晾置1-1.5小时，胶接后停放一天以上才能使用。性能与应用鱼胶胶粘剂具有较高的粘接力，对多种材料有良好粘接性能，可粘接木材、软木、皮革、玻璃、陶瓷和金属等。可耐0-260。 木材与木材：家具、乐器、文体用品等，剪切强度达200公斤/厘米2以上。 颜料与瓷器：将鱼胶与着色剂及玻璃料球磨成水溶性浆料，涂于未烧制的瓷器上。烧结时，鱼胶被烧掉，图案熔在此瓷器上。血朊胶粘剂血液是由血清和血球多种蛋白质组成的混合

56、物，用它制成的粘胶剂即称血朊胶粘剂。来源与性质血朊胶主要采用牛、猪和其他家畜的血液为原料制成。一般系将脱纤血或血清（脱除纤维蛋白），进行低温浓缩和低温干燥（50-60）,然后制得高溶解性血粉，其中脂肪1%、灰分5%、水分13%。胶粘剂制备将血粉浸泡在水中1-2小时，充分搅拌，缓缓加入碱液，搅拌混合即成胶粘剂。血朊胶粘剂中加入甘油、乙二醇等可以提高胶膜韧性，加入尿素等可稳定pH值，提高耐水性和耐老化性能。性能和应用血朊胶粘剂主要用作木材、木器和其他材料的胶粘剂。a 木材与木材粘接：胶合板、木器、工艺品等；b 腻子胶：猪血老粉腻子是家具等常用材料；c . 纺织物粘接及印刷助剂等。大豆蛋白胶粘剂20

57、世纪30年代用大豆胶在美国西北沿海区制造花旗松胶合板。20世纪4060年代, 大豆蛋白胶占美国胶合板用胶量的85% 以上。后来则逐渐被脲醛和酚醛树脂胶取代。在蛋白质胶粘剂中, 虽然近年来也有人对玉米蛋白、小麦面筋蛋白制备胶粘剂作了研究, 但是大豆蛋白胶因生产周期短、来源丰富、质量稳定而具有很大的优势。大豆蛋白的结构大豆蛋白质是含有18种氨基酸的复杂大分子，具有特定的初级结构和高级空间结构。初级结构是由氨基酸经过a螺旋结构、b折叠结构、随机结构等排列而成，初级结构相互连接成二级结构，而二级结构相连成立体状的三级结构，具有立体构造的蛋白质单位分解和组合成为四级结构。在天然的大豆分子中，其多肽链上绝

58、大多数的极性和非极性基团通过范德华力、氢键、疏水作用、静电作用等构成稳定的多级结构，进而形成致密结合的球体，但粘接作用较差。通过水解作用，可以使蛋白质分子分散和展开，使极性和非极性基团暴露，从而能够和木材相互作用以提高其粘接强度。大豆蛋白的改性球蛋白二级结构有利于胶合强度的提高，故应保留一定程度球蛋白二级结构（多肽）下对大豆原料进行改性，使蛋白质分子结构适当展开(解卷)，部分活性反应点外露，以增加分子间反应的结合点。在此基础上加入其他化合物与之反应，使其产生疏水性，从而提高大豆蛋白胶粘剂的耐水性和胶合强度。与改性大豆蛋白胶相关的性质变化包括: (1)疏水性基团的暴露, 蛋白质在水中溶解性能降低

59、;(2)蛋白质结合水的能力发生变化;(3)蛋白质分散系的黏度发生变化等。物理改性：通过湿热、干热、冷冻、机械作用、高压、辐射和高频声波等物理方法来改变蛋白质的高级结构和分子间的聚集状态， 一般不涉及蛋白质的一级结构。实际上, 物理改性就是在控制条件下的蛋白质定向变性，以提高大豆蛋白分子的伸展能力。化学改性：碱改性用碱对大豆蛋白进行处理有助于大豆球蛋白解聚, 提高蛋白质的溶解度, 暴露出极性和非极性基团进而与木材反应, 增加蛋白质的粘附能力, 提高疏水特性, 但也缩短了胶的适用期。采用的碱性试剂一般包括NaOH、Ca(OH)2、硼砂(Na2B4O7)、磷酸氢二钠(Na2HPO4)、氢氧化铵(NH

60、4OH) 和硅酸钠溶液(Na2SiO3) 等，也可采用碱性试剂混合物, 如NaOH和Ca(OH)2或NaOH和镁盐等。混合碱可用来稳定改性蛋白质结构和黏度，与蛋白质分子反应生成不溶性的蛋白盐，可改善大豆胶的耐水性, 延长胶的适用期。（十二烷基苯磺酸钠SDBS作为一种活化剂，主要与蛋白质侧链的非极性基团作用，促使其三维结构的伸展，使降解后大豆蛋白的有效体积增大，蛋白质分子间的距离减小，黏度随之增大。改性后的蛋白质结构伸展，其内部的疏水端向外，从而使疏水性增加，进而增强蛋白胶的耐水性。）脲改性脲改性是尿素与蛋白质中的羟基相互作用使其分子内氢键断裂，破坏蛋白质的二级结构，从而使聚合体展开，达到增强黏

61、结强度的目的。接枝改性接枝改性是在蛋白质肽链上产生活化点，而后接枝单体的双键打开，接枝到活化点上，改变大豆蛋白质分子中的亲水和疏水基团，从而影响胶黏剂的剪切强度和耐水性。交联改性亚硫酸盐和硫醇等硫化物是大豆蛋白改性中常用的交联剂。它们能够裂解蛋白质分子内和分子间的二硫键，从而提升蛋白质表面疏水性、起泡能力和起泡稳定性。酰化改性大豆蛋白的酰化主要有两种: 琥珀酰化和乙酰化。在酰化过程中，蛋白质分子中的亲核基团( 氨基、羟基) 与酰化试剂中的亲电基团( 羰基) 相互反应，增加蛋白胶黏结强度的效果，同时蛋白质分子的疏水基团暴露，耐水性增强。乙酰化的过程中多肽链的正电荷减少，蛋白分子键的相互作用力下降

62、，不利于蛋白质的凝胶化酶改性通过蛋白酶催化蛋白质部分降解，增加其分子内或分子间可以发生交联或连接作用的特殊功能基团。酶的专一性强、反应速度快，但酶改性也可以显著降低大豆分离蛋白的黏度，酶解同时会导致凝胶性的降低，甚至达到无凝胶性的程度。蛋白及胶黏剂的发展较差的耐水性和胶接强度是限制蛋白基胶黏剂发展的两大瓶颈问题。研究最多的两种解决办法分别是蛋白质分子的降解改性和交联改性。前者常用碱处理方法，后者主要是借助交联剂实现蛋白分子之间的化学交联，而其中以甲醛为代表的醛类交联剂的应用最为普遍。甲醛的毒性大大降低蛋白基胶黏剂的环保优势，无法实现真正意义上的绿色产品生产。乙二醛是另一种简单醛类物质，与甲醛相比