接触型胶粘剂研发进展及应用分析

接触胶粘剂是一种特殊的压敏胶，其特点是“接触”后产生粘结作用，即将同一种胶粘剂涂覆在两个被粘物的表面上，通过两个涂覆面的相互接触发生粘结。被粘面在涂覆接触胶粘剂后，首先需要干燥形成透明的、不粘连的聚合物膜，这也是接触胶粘剂与普通压敏胶的主要区别所在。

1.水性聚氨酯转移接触胶粘剂

水性聚氨酯主要用于转移型接触胶粘剂的制备。转移型胶粘剂与普通胶粘剂略有不同，两个被粘表面所涂覆的胶粘剂可以是同一种聚合物，也可以是同一类聚合物，但分别与基材的粘结强度不同。当两个被粘表面接触时，两种胶粘剂会粘合在一起；一旦两个粘结件被剥离开，通常会使一种胶粘剂涂膜与基材分离而转移到另一种胶粘剂涂层的表面，因此这类胶粘剂通常是一次性的。

Krampe等人首先将15%的水性聚酰胺分散液涂覆于纸质上并立即在120℃下干燥，使分散液在基材上形成隔离层，然后在隔离层表面涂覆35%的水性聚氨酯分散液，形成可转移的聚氨酯涂层；另外在电晕处理过的高密度聚乙烯膜上涂覆一层水性聚氨酯涂层（固含量为35%），80℃干燥5min.以上两种涂层材料的聚氨酯在室温下便可以进行粘结。

水性聚氨酯转移接触胶粘剂可以用于多种封口带的制作，且封口为一次性。通过选择不同的隔离剂和涂覆工艺，还可以将转移涂层和结合层分别涂覆于其他多种聚合物膜基材上，形成转移型接触胶粘剂制品。

2.天然胶乳型接触胶粘剂

天然胶乳本身即可作接触胶粘剂，如NationalStarch生产的KL系列“冷密封胶”实际就是接触胶粘剂。将此种胶粘剂涂覆在基材或基膜上，干燥后可以将其卷起堆放也不会发生粘连，但在一定的压力下，胶粘剂涂膜会发生牢固的粘结作用。

天然胶乳的特点是粘结快，适合作“快攻”型胶粘剂。这主要因为在压力与快速剪切作用下，乳胶粒表面的保护胶体容易被破坏，使天然胶乳的橡胶分子链暴露出来，形成致密良好的聚异戊二烯膜，因此表现出良好的粘结性能。

在将天然胶乳作为接触胶粘剂时，一般需要对其进行改性，主要分为化学改性与共混改性。泰国是最早对天然胶乳进行化学改性并工业化的国家，目前，其产品添加胶乳占化学改性产品的绝大部分市场份额。我国对天然胶乳用作接触胶粘剂的化学改性研究工作也有了很大进展，但截至目前还没有工业化产品面世。

与其他水性产品共混是天然胶乳作为接触胶粘剂最常用的方式，例如与丙烯酸系乳液聚合物共混。目前市场上有许多可用于天然胶乳共混改性的商用乳液产品，如BFGoodrich的Hycar系列乳液，该乳液采用丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酰胺、丁二烯、衣康酸等共聚制得；还有用丁二烯与苯乙烯进行聚合，然后对天然胶乳进行改性所得的接触胶粘剂产品。

3.氯丁胶乳与氯偏乳液接触胶粘剂

在胶粘剂领域，氯丁胶乳与天然胶乳的作用及性能相近，接触胶粘剂除了大量使用天然胶乳外，氯丁胶乳在该领域也得到广泛的应用。Brath于1975年就采用氯丁胶乳为基料，以碱催化剂制备的对叔丁基苯酚甲醛树脂作增粘树脂，再加入少量氧化锌，可制得高剥离强度的接触胶粘剂。另外，也可以采用天然增粘树脂对氯丁胶乳进行改性，并用金属氧化物进行交联。

日本专利将氯丁胶乳用羧基和赋予其乳化能力的一种树脂乳液进行改性，得到水分散型的接触胶粘剂，其接触粘性在低压、低温、高湿以及干燥后的共聚力、耐热性均得到较好改善。

由偏二氯乙烯和丙烯酸酯进行共聚制备的不同玻璃化温度（Tg）的氯偏乳液共混，可以得到接触粘性好、粘结强度高，高温抗蠕变性能好的接触胶粘剂。Padget采用偏二氯乙烯与丙烯酸酯为单体，制备了低Tg为-50～0℃、高Tg为0～30℃的两种乳液，凭借低Tg聚合物的接触粘性与高Tg提供的抗蠕变性能（即持粘性），通过不同Tg聚合物的共混同时提高胶粘剂的接触粘性与持粘性。

4.乙烯基酯聚合物接触胶粘剂

聚醋酸乙烯酯的Tg为27℃，对各种基材的粘结性能良好，一般可采用内增塑型单体（如乙烯）与其共聚，其粘结性能可得到很大提高。适当乙烯含量的乙烯-醋酸乙烯共聚乳液（EVA）也可以作为接触胶粘剂使用，与聚丙烯酸酯和橡胶类接触胶粘剂相比，EVA接触胶粘剂常常表现出接触粘性（初粘性）和粘结强度差的缺点，可以通过增加增塑剂用量进行改善。

Tam等人采用乙烯含量为23%～27%、固含量为40%～70%的EVA乳液，其中除乙烯与醋酸乙烯酯单体外，还加入3%其他共聚单体，最终制得接触粘性好、粘结强度高，尤其与非极性表面之间的粘结牢度高的接触胶粘剂。

采用N-羟甲基丙烯酰胺（NMA）参与共聚的EVA乳液是一种特殊的聚合物乳液（EVA/NMA乳液），该乳液的Tg可以控制在-30～30℃之间，通常作为接触胶粘剂的聚合物乳液的Tg为-16～5℃。加入NMA后，体系的粘结强度得到显著提高，同时还可以改善乳液对基材的润湿作用。

采用乙烯基酯与丙烯酸酯共聚，通过选择其他适当的共聚单体以及调节单体的配比，所得到的水乳型胶粘剂不需要添加其他助剂，便可直接应用于地板、装饰性层压等材料的接触粘结。另外，还可以将醋酸乙烯酯与氯丁胶乳在增粘树脂中直接共混，可以得到初粘力好、耐热和耐水性优异的水分散型接触胶粘剂。

5.丙烯酸酯聚合物接触粘合剂

和普通的压敏胶一样，接触型胶粘剂也可以用丙烯酸酯聚合物来配制。丙烯酸系单体种类繁多，不同的丙烯酸系聚合物Tg差异较大，而且丙烯酸系单体与各种乙烯基不饱和单体的共聚特性也有所不同，使该系列产品的物理性质可设计性很强。普通压敏胶与接触型胶粘剂的差别主要表现在聚合物的Tg设计上，接触胶粘剂的Tg需更高一些，以满足其在常温下涂膜不发粘的要求。因此，通过选择软硬单体的配比，控制聚合物的Tg，便可采用丙烯酸系单体制备出性能优异的水乳型接触胶粘剂。

信封封口胶、食品袋的密封胶等冷密封胶也是典型的接触胶粘剂，这类胶粘剂以前常采用天然胶乳作为主要粘料，而目前|考试|大|采用苯丙乳液制得的产品性能更佳。Duct通过对该类型的接触胶粘剂与天然胶乳类密封胶进行对比发现，所合成密封胶的密封强度、粘结力、机械强度、稳定性、氧化稳定性、适用时间等性能参数更优异。

Sanderson等人通过一定的聚合工艺制备出分子量分布较宽的丙烯酸酯聚合物乳液型接触胶粘剂。他们采用多种丙烯酸酯单体制备出高分子量（5×102～1×105）的乳液聚合物，然后在聚合反应后期加入链转移剂制备低分子量（1×105～2×106）的聚合物，使二者有机的混合在一起。接触胶粘剂由5%～70%的低分子量聚合物与30%～95%的高分子量聚合物组成，聚合单体主要包括丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯等软单体，甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸和衣康酸等不饱和羧基单体以及丁二醇双丙烯酸酯、N-羟甲基丙烯酰胺等交联单体与功能单体。

图文介绍我常用的10多种胶水（胶粘剂）

日常喜欢在家中鼓捣东西，积累一些用胶经验。见本论坛很少有专门介绍胶水的帖子，故发此帖供大家参考（想到哪，写到哪，大家将就看一看）。

看到大家一提起胶水，必然提及502、哥俩好之类的。N年前我也曾一度爱用这些东西。可随着对胶水接触得多，发现有性能更好的胶水完全可以取代（下面有述），因此，502、哥俩好之类的胶水基本上已被我摒弃不用，已不列入我的备用材料库中了。

1、热熔胶

热熔胶是电器中经常见到、用到的东西。比如电解电容的固定、排线的固定。小女孩的一些头饰，也常用这个东西来粘。

这种胶平宜，粘接强度不算高，但也不算差。但胜在填充性好、固化速度较快、易于操作、需多少就用多少，用处广泛，尤其适用于粘接面大、粘接强度要求不高、需要填充的物体。

相信大家都知道怎么使用，这里就不多作介绍。需提醒的是，如果平时使用较多，建议购一把热熔胶枪为佳。

2、玻璃胶

玻璃胶与热熔胶有些相似。其防水性能出色，水管、灶台等需防水的地方非他非属，反而电子电器用处不多（洗衣机、饮水机之类除外）。

但其外形不好修整，粘手粘脚的。一瓶胶开了封之后，放置时间一长，剩下的就会失效。这两点与热熔胶区别较大。

他与热熔胶相似之处是粘接强度都不是很大，具有柔性，都可供临时性的粘接使用。但玻璃胶固化时间长（有时是好处，可以有更多时间来处置接口），不易清除干净。

3、602丁晴胶

这胶水粘接强度甚差，却号称“强力胶”，真是搞笑.

这胶水虽然粘接强度差，但粘度高（即很粘东西）、属于柔性，易清除、也很平宜，我经常需用到。因为，我经常用他作临时性、无强度要求的粘接，有时缺他还真是不行——比如小电器的底座橡胶脚（或铭牌），盖住了机壳的固定螺丝，拆修完这个小电器后，就需这种胶来粘橡胶脚（或铭牌），以便下次还可方便拆卸。

4、合众牌AAA超能胶

这胶水是环氧树酯型的结构性胶水，即是，具有甚高的粘接强度和硬度的，可以充当机壳，能受力。

此胶水为双组份胶（即所谓的AB胶），除了粘接强度高外，其固化后还有一个非常突出之处，就是透明的，不怎么影响被粘物的外观。可粘对象甚多，铁、铝、电木、硬塑料、陶瓷等都可粘（但不可以粘铜材）。因此，我甚喜爱这一胶水，也经常向朋友推介

PS：双组份胶都提供一支塑料棒，这支塑料棒表面滑溜溜的，不会与胶水粘在一起。用专业述语称，这种材料属于LSE（low surface energy，低表面能量)材料，如聚丙烯材料等。低表面能量的材料，绝大部分的胶水都不能对付，仅有极少数型号如3M在业界领先的DP8010和DP8005能粘好，但这两个型号的胶水很贵（过百元一支），业余使用也不便（混合比例相差悬殊，宜用3M的胶水枪，又得花上数百元）。

由于合众牌AAA超能胶是环氧树酯型胶水（3M的DP460、DP190也是此种AB胶），所以，化学/物理特性稳定，不怕水，长时间使用后仍很稳定，不会出现脱胶。在此作一些比较（含丙烯基AB胶与环氧树酯AB胶的比较）：

（1）502胶水虽然是快干胶水，施工速度快。但化学/物理特性甚差，干后呈脆性，不防振，还怕水。

（2）哥俩好以及后面介绍的卡夫特强力AB胶、3M的DP810，都是丙烯基胶水。丙烯基胶水优点是，粘接面不需专门处理，略带油性也不怕，固化速度比环氧树酯胶快。但化学物理性能不及环氧树酯胶。曾留意过，哥俩好胶水、卡夫特强力AB胶粘好后，数个月就开始出现变脆和脱胶现象（3M的DP810未留意到，因3M是胶水界的领先厂家，这方面可能会好很多——好像其DATASHEET有讲到）。

（3）合众牌AAA超能胶是透明的， 粘好后不影响外观。非本次介绍的其他胶水可比（连3M也极少有透明的环氧树酯胶型号）

（4）哥俩好比502粘得牢，可与合众牌AAA超能胶相比，差距甚大。接下来介绍的快干版合众AB胶，也比哥俩好、502粘得牢。当然，与DP810、DP460比，合众AAA超能胶的粘接性能要差一些。

PS：3M的各种胶水DATASHEET，列出了各种材料相粘（至少有十种八种）的粘接强度以及固化后的硬度、绝缘强度、热膨胀系数、温度适应性、环境适应性如何，都有数据给出。而国内的胶水，一律用文字“模糊”过来，都称自己的粘接性能很NB，令使用者很迷茫。合众牌AAA超能胶算是好的了，在说明书列出了有限的两种材料粘接数据：钢与钢 10-18MPa,铝与铝 8-14MPa.

——3M的粘接强度见后面的3M胶水介绍

——这个表列出3M DP460的固化后的硬度、绝缘强度及热膨胀系数

——这是DP810的温度适应性

——这是DP810的环境适应性（浸润于丙酮、汽油、酒精等环境中）

实际应用上，我除了粘接电器机壳外，我还曾合众牌AAA超能胶来粘过陶瓷杯、旅行箱（衬上铝条起补强作用）、鞋子。其中，粘鞋子的投入产出比最高，因为胶水成本仅数元。图中为最新的应用——用来粘台灯贝壳罩（胶水未干前呈**，干后则变透明）。

有意思的是，以前我找到此胶水后一直买来用，可近年本地商店没供货，我最近还是通过网上的饰物店买到的（店主主要供他粘钻石、饰物呀什么的）。

5、合众牌5分钟快固AB胶

是合众牌AAA超能胶的快干版本。固化速度快了，但粘接性能下降。

实际使用表明，固化速度比不上哥俩好、卡夫特的丙烯基胶水，粘接强度大致与卡夫特的应该差不多。但他应仍属环氧树酯型，稳定性会更好。

6、哥俩好之类的胶水

照片中是我前几年买下没用完的哥俩好类的AB胶。都是各家商店经常有卖的东西，即大路货。

当发现接下来介绍的卡夫特强力AB胶可完全取代（卡夫特粘接强度要好一些、按份量计的价钱也低一些，其他基本相同），所以我就不用哥俩好了。

7、卡夫特强力AB胶

两大支的套装在网上买是10元左右，份量足。现用于取代哥俩好。在要求不严的场合我会使用他，因为固化速度令人满意。如果是仪表之类需保证长期使用时，则不使用他。

8、704单组份硅橡胶

这种胶水能耐高温，也能防水，但粘接强度不佳，比不上之前除602之外的胶水。我在实际中应用不多，主要是作备用。曾用过粘电视机的高压线（防打火），可用。也曾用来粘灶台缝，但以失败告终，因为使用不长时间后就粘不牢了，只好用回玻璃胶。

9、白乳胶

所谓的手艺白乳胶、木工胶。主要用于粘木头和纸张，平时用得很少。

10、卡夫特液态生料带

水管固封用。可取代生料带，有时使用他比使用生料带方便。

11、导电胶

这胶水属于混有了石墨粉的胶水。专用于修遥控器，价钱不高，但用起来效果不错，能解决问题。只是修复后有一个缺点，即使用时间久了，胶水干后的石墨粉会脱落一部分，有时会造成按键误导通。

12、乐泰222螺纹固封胶

这是大牌子的螺纹固封胶。我主要是用于电器2mm\\3mm\\4mm螺丝的临时性固封（即可拆卸），故选了这个粘接强度不高的型号。主要是用于防止螺丝脱落，比如：万用表栅架的螺丝固定、指针万用表的开关螺丝。

13、国产340螺丝固封胶

我本人用得不多，但有时需用上，比如车辆、洗衣机运动部件的螺丝固封。所以买了这个大路货。

14、三喜塑钢泥

这个是家里治漏水时买下的，原推荐用于水箱维修、防水治漏，据说是台湾产的。发现挺好用的，干后象水泥，很硬，干前的可塑性强，能封住漏水处

15、3M的DP190 双组份环氧树酯结构胶

此胶水是朋友送的，到我手时已过期。曾使用过一两次，感觉粘接强度不如合众AAA万能胶。

此胶水的流淌性甚强，使用上有些不便。所以。3M一些胶水又生产NS为后缀的型号，因为NS代表Non-sag，即无垂滴。

此胶水应属通用性较强的结构胶，能粘接多种塑料，但性能上不算出色。

16、3M的DP810 双组份丙烯基结构胶

可能是业界粘接性能最好的丙烯基结构胶。刚买不久，还没用上，准备在关键时刻用。

粘接应用面甚广，除了LSE材料的，基本上都能粘得很好。性能见附图。

17、3M的DP460 双组份环氧树酯结构胶

可能是业界粘接性能最好的环氧树酯结构胶，最适合于粘接金属材料，性能见附图。已用过粘电木，发觉粘接强度极佳。就用胶水干后形成的硬块比较，感觉他这一硬块的强度与国产机壳的塑料相差无几.

PS：记忆之中，各种双组份的胶水硬块强度排序如下（应可反映他们的粘接强度）：3M的DP460 > 合众牌AAA超能胶 > 过期的DP190、卡夫特强力AB胶 > 哥俩好AB胶 > 502瞬间胶

PS：3M的DP190、810、DP460在淘宝上的价钱在50-80元之间，相比之下，合众牌AAA胶仅数元，是性价比最高的结构胶。

PS：最后附上3M公司的结构性胶水使用指南中的胶水推荐使用表