胶粘剂

胶粘剂，也称为胶水，是应用于两个单独项目的一个或两个表面的任何非金属物质，它们将它们粘合在一起并阻止其分离。

与其他粘合技术（例如缝制、机械紧固或焊接）相比，胶粘剂的使用具有某些优势。这些功能包括将不同材料粘合在一起的能力，应力在关节上的更有效分布，易于机械化的过程的成本效益以及设计上的更大灵活性。使用胶粘剂的缺点包括在高温下稳定性降低，在粘合具有较小粘合表面积的大物体时相对较弱以及在测试过程中分离物体的难度更大。接着胶粘剂通常通过粘合的方法组织的反应性或无反应性的，是指胶粘剂是否发生化学反应以使其硬化的术语。或者，可以通过其初始物理阶段或它们的原料是天然来源还是合成来源来组织它们的。

胶粘剂可以是天然的，也可以是合成的。人类最早使用胶粘剂状物质的时间大约是20万年前，当时，尼安德特人是从白桦树皮的干馏物中制得焦油，用于将石器工具粘合到木柄上的。最早在文献中提到胶粘剂是在大约公元前2000年。希腊人和罗马人为胶粘剂的发展做出了巨大贡献。在欧洲，直到公元1500年至1700年，胶水才被广泛使用。从那时起直到1900年代，胶粘剂的使用逐渐增加，并且发现是相对渐进的。直到上个世纪以来，合成胶粘剂的发展才迅速加速，并且该领域的创新一直持续到现在。

随着时间的流逝以及在其开发过程中，胶粘剂在越来越多的生产过程中已经获得了稳定的地位。在我们的环境中，几乎没有任何产品不含至少一种胶粘剂，无论是饮料瓶上的标签，汽车上的保护性涂层还是窗框上的型材。市场研究人员预测，到2019年全球胶粘剂市场的营业额将接近500亿美元。

根据所使用的胶粘剂和要施加胶粘剂的区域的大小来设计不同胶粘剂的施加器。将胶粘剂施加到要粘结的一种或两种材料上。碎片对齐，并施加压力以帮助粘附并消除气泡的粘结。

施加胶粘剂的常用方法包括刷、辊、使用薄膜或丸粒，喷雾枪和施胶枪（例如，填缝枪）。所有这些都可以作为机器的一部分手动或自动使用。

为了使胶粘剂有效，它必须具有三个主要特性。它必须能够润湿基材。施加后必须增加强度，最后必须能够在被粘附的两个表面/基材之间传递载荷。

粘合、胶粘剂和基材之间的附着可以通过机械方式发生，在机械方式中胶粘剂进入基材的小孔中，或者通过几种化学机理之一发生。粘附强度取决于许多因素，包括发生粘附的方式。

在某些情况下，胶粘剂和基材之间会发生实际的化学键结合。在另一些情况下，静电力将这些物质保持在一起。第三种机制涉及在分子之间发展的范德华力。第四种方法是通过湿气帮助胶水扩散到基材中，然后硬化。

胶粘剂粘结的质量在很大程度上取决于胶粘剂有效覆盖基材区域的能力。这种情况发生在表面能在基板的比所述胶粘剂的表面能更大。然而，高强度胶粘剂具有高表面能。因此，它们的应用对于诸如聚合物的低能材料是有问题的。为了解决该问题，可以在粘接前的准备工序中使用表面处理来提高表面能。重要的是，表面处理可提供可重现的表面，从而获得一致的粘合效果。常用的表面活化技术包括等离子体活化，火焰处理和湿法化学底涂。