一、什麽是膠黏劑?

膠黏劑是通過粘接工藝來粘接物體(ti) 表麵的材料.膠黏劑是能夠將兩(liang) 部分通過粘接形成一個(ge) 整體(ti) 的物質。膠黏劑觸及我們(men) 生活的每一天雖然他們(men) 永遠不會(hui) 超過已個(ge) 手臂的長度，我們(men) 也可能沒有意識到他們(men) 的存在。

1、膠黏劑的概念

1）是一種可以把2個(ge) 部分粘接在一起的物質

2）浸潤能力用接觸角的大小來表示

2、連接原理

▶ Mechanical interlocking(機械互鎖)

▶ Chemisorption (化學鍵吸附)

▶ Adsorption(分子間吸附)

▶ Diffusion (分子間擴散)

▶ Electrostatic adsorption (靜電吸附)

3、影響粘結強度的因素

▶ Wet ability(浸潤狀況)

▶ Surface contamination(表麵汙染)

▶ Polymerization prosperity(聚合情況)

▶ Cure mechanism(固化機理)

4、膠粘劑的組成

▶ Polymer or Monomer 聚合物/單體(ti)

▶ Tackifier 增粘劑

▶ Plasticizer 塑化劑

▶ Curing Agent 固化劑

▶ Filler 填充物

▶ Solvent 溶劑

▶ Pigment 染料

▶ Others 其他

5、膠黏劑粘接的優勢

▶ 膠粘劑能用於(yu) 不同材料間的粘接

▶ 能使用新的設計和新的結構方法

▶ 更短更快的工藝

▶ 不損壞基材,保持材料原有的特性.

▶ Pressure uniformity(應力一致)

▶ Saving the space(節約空間)

6、膠黏劑粘接的缺點

▶ 熱穩定性有限

▶ 需要複雜的表麵處理

▶ 低的環境溫度和基材溫度下固化需要更長的時間

▶ 對腐蝕和化學影響敏感

二、膠粘劑的固化機理

▶ 厭氧固化

▶ UV光固化.

▶ 陰離子固化

▶ 活性劑固化

▶ 濕氣固化

▶ 熱固化

▶ 冷卻固化

Anaerobic reaction (厭氧固化)

濕氣固化（陰離子固化）

熱固化粘合劑通常單組分膠粘劑。典型的例子是熱固化環氧樹脂。

固化時間與(yu) 固化溫度–較高的固化溫度，固化時間短。固化溫度低，固化時間就長，但是有一個(ge) 最低溫度，低於(yu) 最低溫度很難固化。

故障模式

Adhesion failure(粘合破壞)–該膠可完全從(cong) 麵臨(lin) 的一個(ge) 基板分開。

Cohesion failure(內(nei) 聚力破壞)膠粘劑本身打破。粘合劑殘留在這兩(liang) 個(ge) 基板。

三、良好粘接的要求

膠黏劑良好粘接的基本要求:

▶ Good joint design(好的設計)

▶ Proper choice of adhesive(適當的膠粘劑)

▶ Cleanliness of surfaces(清潔的表麵)

▶ Wetting of surfaces that are to be bonded together(與(yu) 被粘基材浸潤)

▶ Proper adhesive bonding process (solidification and cure)適當的膠粘工藝

1、良好的粘接設計

1）接頭設計是粘接成功的關(guan) 鍵(1)受力狀態: 盡增大剪切力，減少剝離力和劈裂力，增大壓縮力，減少拉伸力。

2）增大接頭寬度比增加搭接長度有利。

連接類型

▶ 盡可能擴大粘接麵積 ▶ 盡可能避免剝離力和扯離力 ▶ 膠層應均勻一致 ▶ 控製良好間隙 ▶ 粘接部件應配合良好 ▶ 足夠的固化時間和溶劑揮發時間

2、選擇合適的膠粘劑，客戶要求

A、被粘接材料

是哪一類橡膠、塑料?是多孔的還是光滑的或粗糙的?

B、使用工況

工作溫度?是否受衝(chong) 擊載荷?是潮濕環境還是在水裏工作?

C、受力狀態

避免剝離力和劈裂力。

D、用膠量

是用膠填充間隙還是橋接?用膠量有多大?

E、固化速度

粘接後多長時間可以使用?

3、影響選擇膠的因素

1）不同基材的表麵能量

金 屬 

— 不鏽鋼 ，銅 ，鐵 ，鋁等等

2）高 表 麵 能 量 塑 膠

— 聚碳酸酯(PC) ，聚酯或聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，丙烯腈+丁二烯+苯乙烯三者的共聚物 (ABS)，聚氯乙烯 (PVC)，丙烯酸酯 等等

3）低 表 麵 能 量 塑 膠 

— 聚丙烯(PP) 29，聚乙烯(PE) 31 ，特氟龍(PTFE,F4) 18，矽 橡 膠 等 等

4、清潔表麵

5、表麵處理的方法

四、膠粘劑分類

1、分類的物理形式

▶ Liquid液體(ti)

▶ Paste糊狀物/膏狀

▶ Film薄膜

▶ Tape膠帶

2、分類的聚合物或化學成分

▶ Epoxies環氧樹脂

▶ Silicone adhesive矽橡膠粘合劑

▶ Acrylics丙烯酸

▶ Polyurethanes聚氨酯

▶ Polyimides聚酰亞(ya) 胺

▶ Cyanate esters (such as Cyanoacrylates )氰酸酯（如氰基丙烯酸酯）

1）環氧樹脂

▶ 力學性能高。環氧樹脂具有很強的內(nei) 聚力，分子結構致密。

▶ 附著力強。

▶ 固化收縮率小。一般為(wei) 1%～2%。

▶ 優(you) 良的電絕緣性。

▶ 環氧樹脂的耐溫一般為(wei) -40——150℃。特殊能耐200℃以上。

▶ 固化後非常硬，一般在肖氏D80左右。

▶ 冷熱衝(chong) 擊時應力比較大，容易開裂。

2）矽橡膠

▶ 耐候性優(you) 良，耐溫一般-45——200℃。

▶ 彈性非常好，多數用於(yu) 密封。

▶ 硬度範圍較大，肖氏A10-80之間。

▶ 良好的電性能以及耐化學性能。

▶ 良好的壓縮變形性

▶ 良好的穩定性

▶ 粘附力一般

▶ 氣密性一般

3）丙烯酸

▶ 具有良好的耐水耐化學性

▶ 粘接力非常強

▶ 幹燥快，初固時間短

▶ 施工方便

▶ 耐高低溫性能一般，大約在-20——85℃。特別的可達120℃。

▶ 一般用於(yu) 粘接、密封

4）聚氨酯

▶ 具有良好的耐油性、韌性、耐磨性、耐老化性

▶ 具有良.好的粘接性

▶ 耐低溫性能良好，可達-90℃。

▶ 硬度介於(yu) 環氧和矽膠之間，一般在肖氏A00-肖氏D。

▶ 一般用於(yu) 粘接、灌封

▶ 耐高溫性能一般，大多隻能耐80℃，特殊可達120℃

▶ 抗紫外線能力差

3、按作用分類

▶ Electrically conductive adhesives導電膠

▶ Non-electrically conductive adhesives絕緣膠

▶ Surface mount adhesives表麵貼裝膠粘劑

▶ Underfill adhesives底部填充膠

▶ Thermal conductive adhesives導熱膠

▶ Encapsulant adhesives密封膠粘劑

▶ Potting encapsulant / conformal coating灌封密封劑/保形塗料

▶ Reinforcement and others加固和其他

膠黏劑術語

粘接：

兩(liang) 個(ge) 表麵依靠化學力、物理力或兩(liang) 者兼有之力結合在一起的狀態。

內(nei) 聚：單一物質內(nei) 部各分子靠化學鍵力、分子間力結合在一起的狀態。

閃點(Flashing point)：

又稱燃閃點，表示可燃性液體(ti) 性質的指標之一。是指可燃性液體(ti) 加熱到其液體(ti) 表麵上的
蒸氣壓和空氣的混合物與(yu) 火焰接觸發生閃火時的最低溫度。閃燃通常為(wei) 淡藍色火花，一閃
即滅，不能繼續燃燒。閃燃往往是發生火災的先兆。測定閃點有開口杯法和閉口杯法，一般
前者用於(yu) 測定高閃點液體(ti) ，後者用於(yu) 測定低閃點液體(ti) 。

表麵能：

處於(yu) 液體(ti) 或固體(ti) 表麵的分子，其能量要比內(nei) 部分子的大，這多餘(yu) 的能量即為(wei) 表麵能。單位為(wei)
達因/厘米。

觸變性：

在恒定剪切速率下粘度隨時間增加而降低，且剪切停止後，粘度又恢複的現象稱為(wei) 觸變性。
通常在膠中加入觸變劑增加膠的觸變性。常使用觸變指數K來表征觸變性，觸變指數越大，
觸變性越大。觸變指數是轉速為(wei) 6rpm與(yu) 60rpm時的粘度之比。

粘接強度：

在外力作用下，引起粘接接頭破壞時，單位粘接麵積或粘接長度上能承受的最大載荷。

粘度:

就是液體(ti) 的內(nei) 摩擦。粘度的度量方法分為(wei) 絕對粘度和相對粘度兩(liang) 大類。絕對粘度分為(wei) 動力粘度
和運動粘度兩(liang) 種。

適用期:

指配製的膠粘劑能維持其可使用性的時間。對多組分膠粘劑，它是指將其按配方調配好的一瞬間
起至不能再塗布組裝或澆注時止，前後時間間隔為(wei) 適用期。對單組分濕氣固化的膠粘劑與(yu) 密封劑，
則是指將它擠出暴露在空氣中適合塗布組裝的最短時間。雙組分膠粘劑的適用期一般指粘度增加
一倍的時間。

貯存期:

指在規定條件下膠粘劑仍能保持其操作性能和規定強度的最長存放時間。

拉伸強度:

在垂直於(yu) 膠層的載荷作用下，膠接試樣破壞時，單位膠接麵所承受的拉伸力。用mpa表示。

剪切強度:

在平行於(yu) 膠層的載荷作用下，膠接試樣破壞時，單位膠接麵所承受的剪切力。用mpa表示。

剝離強度:

在規定的剝離條件下，使膠接試樣分離時單位寬度所能隨承受的載荷。用KN／m表示。

介電強度:

是一種材料作為(wei) 絕緣體(ti) 時的電強度的量度。它定義(yi) 為(wei) 試樣被擊穿時， 單位厚度承受的最大電壓，
表示為(wei) 伏特每單位厚度。物質的介電強度越大， 它作為(wei) 絕緣體(ti) 的質量越好。

導熱率:

熱量從(cong) 物體(ti) 的一部分傳(chuan) 導至另一部分，或從(cong) 一物體(ti) 傳(chuan) 導至另一物體(ti) ，稱為(wei) 熱傳(chuan) 導。導熱率是一表
明物質熱傳(chuan) 導能力的性能參數。

熱阻:

物體(ti) 對熱量傳(chuan) 導的阻礙效果,與(yu) 電阻非常類似 。熱阻顯然是越低越好－相同的環境溫度與(yu) 導熱功率
下，熱阻越低，發熱物體(ti) 的溫度就越低。

固化時間:

粘接件合攏時，從(cong) 加熱、加壓或者二者同時施加、或在室溫下直接粘接劑完全固化的時間間隔。

表麵電阻率:

是絕緣材料抵抗表麵漏泄電流的能力。

體(ti) 積電阻率:

是絕緣材料抵抗體(ti) 內(nei) 漏泄電流的能力。表麵電阻率、體(ti) 積電阻率越高，漏泄電流越小，材料的導
電性能越差。

硬度:

表示它抵抗外力壓入的能力，也就是說材料對剛性物壓入時的阻力，它的大小反映出材料本身的
軟硬程度。目前國內(nei) 使用的主要是邵氏硬度計。

密度：

單位容積內(nei) 所含物質的質量為(wei) 該物質的絕對密度。由於(yu) 物質的容積和溫度有關(guan) 係，所以表明某物質
的質量時應標明溫度。

擠出率：

表征粘度的單位，在一定壓力下一定直徑的管中單位時間內(nei) 擠出的膠粘劑的克數。

玻璃化轉變溫度：

是指高分子材料開始從(cong) 玻璃態（剛性）向橡膠態（柔軟）轉變的溫度。

伸長率/延長率：

試樣斷裂時伸長量與(yu) 初始標線長度的百分比。表明材料的彈性，一般斷裂伸長率高的材料的彈性高。

線性膨脹係數也稱熱膨脹係數：

壓力一定時，溫度每升高1℃，每1cm長的物質伸長的厘米數。

模量:

反映材料抵抗形變能力的大小，定義(yi) 為(wei) 單位形變所需的應力大小。模量大，材料的剛性大，不易形變。 

吸水率:

物質吸水程度的量度。係指在一定的溫度下把物質在水中浸泡一定時間所增加的質量百分數。 

介電常數：

是電子材料性能的一個(ge) 重要參數，用於(yu) 衡量絕緣體(ti) 儲(chu) 存電能的能力。

催化劑中毒：

催化劑因與(yu) 其它材料反應而失去反應活性。

透光率：

透過膠層的光通量與(yu) 入射的光通量之比的百分數表示。

表幹時間（Tack Time）: 

是指膠水表層固化的最短時間。將一個(ge) 小的PE薄片（大約2cm x5cm）放置在膠粘劑的表麵，拿開時
表麵不會(hui) 有黑色的殘膠。產(chan) 品本身仍有粘性，但不會(hui) 在PE薄片上留有痕跡。

固化：

是通過化學反應使膠粘劑具有強度性質的過程。

硬化：

是通過化學或物理作用產(chan) 生粘合或內(nei) 聚強度的過程。 

白化：

由於(yu) 粘結劑中溶劑揮發速率過快，在粘接界麵或周邊凝結水蒸汽而發白的現象。