水基型、热熔型、无溶剂型…六大环保型胶黏剂大盘点

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由于传统胶黏剂含有游离TDI，具有溶剂残留、易燃易爆、VOC排放等污染隐患。因此，环保型胶黏剂已成为胶黏剂不可逆转的发展方向。

环保胶黏剂是指无有机溶剂或仅有低含量有机溶剂的胶黏剂，从环保性上讲是指对消费者、对加工者友好，对环境、资源友好，符合“环保、健康、安全”三大要求的胶黏剂。

环保型胶黏剂主要包括：

水基型，热熔型，无溶剂型，紫外光固化型，高固含量型，生物降解型。

水基型胶黏剂

简介：

以水作为分散介质的胶黏剂，是环保胶黏剂的一大类。溶剂型胶黏剂是以苯、甲苯等有机溶剂作为分散介质的均相体系，物相是连续的；而水基胶黏剂是以水作为分散介质的非均相体系。

分类：

以水作为分散介质的胶黏剂，又分为水溶型胶黏剂、水分散型胶黏剂和水乳型胶黏剂。

水基型胶黏剂按原料来源主要分为水基聚氨酯胶黏剂、水基聚丙烯酸酯胶黏剂、水基环氧胶黏剂、水基有机硅胶黏剂、聚醋酸乙烯类乳液胶、氯丁乳胶等。

水基型胶黏剂主要包括酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛、聚乙酸乙烯乳液、EVA乳液、聚丙烯酸酯乳液、水性聚氨酯，以及水乳性环氧胶，后者在国内属起步阶段。

优缺点：

水基型胶黏剂是胶黏剂发展趋势之一，与溶剂型胶相比，具有无溶剂释放，符合环境要求，成本低，不燃，使用安全等优点。固含量相对较高，可达50％～60％。但由于水的挥发较慢，使胶固化减慢或需加热干燥设备。

国外很多政府部门颁布法令限制挥发性有机化合物(VOCs)的使用，胶黏剂从溶剂到水基型的转变已成必然，国内外正在大力研究开发。

发展历史：

水基(性)胶黏剂是一个最古老品种，在古代人们全是以含有骨胶、干酪素等天然物系的水溶性高分子做胶黏剂的。

水基型橡胶-金属胶黏剂是其中应用最广泛的一种，它的首次突破始于在1981年开发成功的Chemosil XW 3447。它在粘接性和耐刹车液方面的性能超过所有溶剂型产品。但在与天然橡胶的粘接性方面不如溶剂型产品。

热熔胶

简介：

热熔胶通常是指在室温下呈固态，加热熔融成液态，涂布、润湿被粘物后，经压合、冷却，在几秒钟内完成粘接的高分子胶粘剂。热熔胶由聚合物基体、增黏剂、蜡类、抗氧剂、增塑剂和填充剂等组合配置而成，不含溶剂， 100%固含量，无毒、无味，被誉为“绿色胶粘剂”。

分类：

按化学组分分类：EVA类、聚酰胺类、聚酯类、SBS类、SIS类、聚氨酯类

按类型分：反应型热熔胶黏剂、水分散型热熔胶黏剂、生物降解热熔胶黏剂、热熔压敏胶

优点：

1，热熔胶棒粘合速度快，便于连续化，自动化高速做业，成本且低；

2，无溶剂公害，不燃烧；

3，不需要干燥工艺，粘合工艺简单；

4，产品本身是固体便于包装，运输，储存，占地面积小，存储方便；

5，有较好的粘接强度，有柔韧性；

6，可粘接对象广泛，即粘接又密封；

7，光泽和光泽保持度良好，屏蔽性好。

缺点：

1， 性能上有局限，耐热性不够，粘接强度不高，耐药品性差；

2， 需配备专门的热熔设备来施工，如热熔胶机，热熔胶枪；

3， 在粘接上会受气候季节的影响。

发展历史：

1965年，美国Shell化学公司将SBS和SIS商品化之后，就开始用于制造热熔压敏胶，并将SIS作为热熔压敏胶的首选原料。

无溶剂型胶黏剂（又称反应胶）

简介：

无溶剂化系指胶粘剂中不含溶剂，因无溶剂向大气挥发，不会造成污染和危害。绝大多数环氧胶、厌氧胶、α—氰基丙烯酸酯胶、需氧改性丙烯酸酯结构胶粘剂、无溶剂聚氨酯胶、光固化胶粘剂都属无溶剂型品种。

分类：

近年来国外无溶剂胶粘剂发展很快，从技术水平来看，由开始的第一代产品已发展到目前的第三代产品。第一代无溶剂胶粘剂为单组分湿固化型。第二代无溶剂胶粘剂为双组分反应型。第三代无溶剂胶粘剂克服了第二代存在的缺点，复合制品的质量，完全可以达到溶剂型胶粘剂复合制品的质量。第三代无溶剂胶粘剂主要特征有：（1）主剂采用端异氰酸根低聚体，这样使得胶粘剂游离异氰酸根含量降低，进一步减小了对环境的污染，同时改变了热封强度差的问题；（2）降低了胶粘剂的粘度，改善了胶粘剂对膜的润湿性，提高了胶粘剂在膜表面的涂布分散性能。因此既提高无溶剂胶粘剂复合制品的质量，也可提高机速，增加生产效率。

优缺点：

与其他类型胶黏剂对照，无溶剂胶黏剂存在以下特点：

（1）无溶剂胶黏剂由于不含有机溶剂，所以不燃、不爆，运输便利，且储存安全；

（2）无溶剂胶黏剂复合的产物无残留溶剂，无毒、无害、无异味；

（3）在生产作业中，没有溶剂释放到空气中，不影响相关人员健康；

（4）无溶剂复合设备没有干燥系统，能耗少；

（5） 生产速度快，效率高。世界上无溶剂复合的最高速度可达到480m/min，而操作溶剂型胶黏剂的干式复合速度仅能达到其一半的程度；

（6）操作无溶剂胶黏剂综合成本相对较低。当然其采办单价较其他产物高些，但其上胶量少，仅胶黏剂用量便可节省30%～40%，综合成本比溶剂型干式复合可降低50%以上；

（7）投资少：无溶剂粘合剂产品虽然比溶剂型产品价格要高，但是综合成本比溶剂型低。因为溶剂型产品需要干燥等工序，生产速度较慢，而且质量控制比较复杂，所以综合成本要高。不过无溶剂设备的初期投资比较高。

发展历史：

陶氏从1970年就开始研发无溶剂胶粘剂，是世界上最先研制出满足薄膜蒸煮应用和满足铝箔蒸煮应用的无溶剂型胶粘剂企业，拥有全球第一个高温蒸煮无溶剂胶、非阻隔型无溶剂胶等专利。

1974年德国Henbets公司首先用无溶剂型聚氨酯胶粘剂制成复合包装材料。

由于其明显的经济性、安全性及在环境保护上的优势。从20世纪80年代起，美国、意大利、法国、德国、日本等已经开始大量使用无溶剂复膜胶粘剂

天然胶和改性天然胶

简介：

天然胶是人类最早使用的胶黏剂，此类胶原料易得、生产工艺简单、使用方便、一般为水溶性，且大多无毒。

天然胶和改性天然胶这是人类最早使用的胶粘剂，至今已有数千年的历史，在人类社会发展和历史进程中，却起了很大的促进和推动的作用，此类胶原料易得、生产工艺简单、使用方便、一般为水溶性，且大多无毒。

分类：

天然胶粘剂的品种很多，来源可以分为：植物胶黏剂、动物胶黏剂、矿物胶黏剂和海洋生物胶黏剂等，而按照化学结构可以分为：葡萄糖衍生物、氨基酸衍生物以及其他天然树脂胶粘剂。

天然胶粘剂可分为无机类和有机类，有机类又可分为蛋白质类和碳水化合物类。按其化学组成分为三大类:蛋白质胶、碳水化合物胶(如淀粉胶、纤维素胶等)和其他天然树脂胶(如木素、单宁、虫胶、松香、生漆等)。

主要有六个种类：

1、 淀粉胶黏剂

2、 纤维素类胶黏剂

3、 蛋白质胶黏剂

4、 单宁胶黏剂

5、 木素胶黏剂

6、 阿拉伯树胶胶黏剂

优缺点：

天然胶黏剂的特点是制备方法简单、粘接速度快、施工方便、价格便宜，而且大多为水溶性，无毒或低毒。但天然胶黏剂的原料来源受地区、季节、气候等多方面自然条件的限制，粘接力较低，不能适应现代化生产，因而20世纪50年代以后，大部分被合成胶黏剂所取代。

耐水性差、贮存稳定性差、易霉变、初黏力不强，自然干燥速度慢

发展历史：

以淀粉胶黏剂为例，最早将淀粉作为胶黏剂使用的是埃及人，他们用含淀粉的胶黏剂黏结纸草条；以大豆蛋白胶黏剂为例，1923年，Johnson申请了大豆蛋白胶黏剂的专利；1930年，杜邦研制了大豆蛋白脲醛树脂木板胶黏剂。

无机胶黏剂

简介：

无机胶黏剂是由无机盐、无机酸、无机碱和金属氧化物等组成的一系列范围相当广泛的胶黏剂。

分类：

无机胶粘剂的品种很多，按固化机理来分，一般可以分为以下四类：

空气干燥型：如水玻璃、粘土等；

水固化型：如石膏、水泥等；

熔融型：如低熔点金属、玻璃胶黏剂等；

化学反应型：如硅酸盐、磷酸盐等胶黏剂。

优缺点：

一般的有机胶粘剂能承受的高温通常都在100℃以下。如乳胶在60℃以下，环氧树脂在100℃左右，酚醛树脂在220℃左右。而无机胶粘剂能承受的高温达600—900℃，改进成分后达到1800℃以上。无机胶粘剂的突出优点是耐高温性极为优秀，而且又能耐低温，可在-183~2900摄氏度的温度范围内使用。耐油性优良，同时使用方便，可以室温固化。缺点是耐酸碱性和耐水性，脆性较大、不耐冲击，而且耐老化性不够顽固。

无机胶粘剂具有以下特点：

1)耐高温，又能耐低温，无机胶粘剂本身可承受1000℃左右或更高的温度,经过改良的无机胶可耐1800℃高温。

2)通常是水溶性的，毒性小，不燃烧，无环境污染。

3)热膨胀系数小，仅为钢铁的1/10，陶瓷的1/3。

4)耐油、耐辐射、不老化，耐久性好。但是不耐酸、碱的腐蚀、耐水性较差，脆性较大，不耐冲击。

5)可以室温固化，基本不收缩，有的反而略有膨胀。

6)套接、槽接粘接性强度高，不宜平接。套接拉伸剪切强度大于100MPa。

7)无机胶大部分是由固体与液体混合而成的一种糊状物。原料易得，价格低廉，使用方便。

发展历史：

据考证，秦兵马俑博物馆出土的秦代大型彩绘铜车马中，银件连接处就使用了无机胶黏剂，其成分与现代的磷酸盐胶黏剂基本相同。

紫外光固化型胶黏剂

简介：

紫外光固化胶又称无影胶，UV胶，是一种必须通过紫外线光照射才能固化的胶粘剂。可以作为粘接剂使用，也可作为油漆、涂料、油墨等的胶料使用。UV是英文Ultraviolet Rays的缩写，即紫外光线，是可见光以外的一段电磁辐射，波长在100~400nm的范围。

紫外光固化胶粘剂是利用光引发剂在紫外光照射下,引发不饱和有机单体进行聚合、接枝、交联等化学反应达到迅速固化的一类胶粘剂。

分类：

根据聚合固化机理的不同,可以将紫外光固化胶分为自由基型和阳离子型

优缺点：

固化速度快，几秒至几十秒即可完成固化，有利于自动化生产线，提高劳动生产率

●固化后即可进行检测以及搬运，节约空间

●室温固化，节省能源，例如生产1g光固化压敏胶的所需能量仅需相应水性胶粘剂的1%，溶剂型胶粘剂的4%。可用于不宜高温固化的材料，紫外光固化所消耗的能量与热固化树脂相比可节约能耗90%

●固化设备简单，仅需灯具或传送带，节约空间

●单组分系统，无需混合，使用方便

●对于温度，溶剂和潮湿敏感的材料可以使用

●控制固化，等待时间可以调整，固化程度可以调整

●可以重复施胶多次固化

概括的来讲，有七大优点：

1、单组分，与自动涂胶机配套；

2、固化速度快；

3．粘接材料广泛；

4、光学性能优，有无影胶之称；

5、粘接强度高，可结构粘接；

6、间隙填充能力强；

7、环保、无污染。

发展历史：

由于具有固化时间短、能量利用率高、固化温度低、不污染环境等特点,所以它一出现便受到了人们的广泛关注,从50年代以来发展非常迅速。

高固含量型胶黏剂

简介：

水性胶粘剂固含量的高低直接影响到水性胶的施工性、干燥时间、初粘效果、粘接强度。目前市场上常用的水性胶粘剂乳液固含一般都在50%～55%。

特点：

1. 同等条件下（配方、环境、设备、工艺），固含量越高（溶剂减少），黏度也越大；反之亦然

2. 面密度越小，则固含量相应降低；面密度越大，固含量相应增加。

优缺点：

在纸品包装胶中，同等配方条件下固含量高的胶水初粘要好，定位速度快，且同样的上胶量因为有效物质含量高，所以粘接效果好。特别是在全自动机用胶的配方，这一优势尤为明显。在PVC地板胶或瓷砖背胶中，固含量高的胶水由于胶膜更饱满，更适合于粗糙表面的粘接。同时固含高的产品，成膜速度快，完全固化时间短，大大提高了施工效率。

发展方向：

以聚氨酯类为例，低粘度、高固含量的少溶剂（或低毒溶剂）或无溶剂聚氨酯胶粘剂产品才是双组份溶剂型聚氨酯类胶粘剂的可替代产品。

生物降解型胶黏剂

简介：

生物降解是指有机化学品在生物所分泌的各种酶的催化作用下,通过氧化、还原、水解、脱氢、脱卤等一系列化学反应,使复杂的、高分子量的有机化合物转化为简单的有机物或无机物(如ＣＯ2和水)的过程。

可生物降解胶黏剂由于可在自然环境下自然降解，有利于保护环境，拥有很好的应用前景。

可生物降解胶粘剂主要采用可降解的聚合物作为基体树脂，辅以适当的增粘剂、增塑剂、抗氧剂和填料等制备而成。

分类：

根据所用基体树脂的不同，可分为聚酯类(如PET)、聚氨酯(PU)类、聚酰胺(PA)类、乙烯/醋酸乙烯(EVA)类、嵌段共聚物类(如SDS)、聚烯烃类和橡胶类等可生物降解胶粘剂。

可生物降解胶黏剂的基体树脂主要有天然高分子材料和合成高分子材料。天然高分子材料包括淀粉，聚羟基烷酸酯(PHA)、植物蛋白等，合成高分子材料主要是聚乳酸(PLA)等。天然高分子材料合成的可生物降解胶黏剂最大优点是在储存和应用过程中具有良好的稳定性，而用过废弃后又能快速降解。

优缺点：

在环保意识不断增强的今天，可生物降解型胶粘剂越来越受到人们的关注。虽然，可生物降解胶粘剂具有诸多优点，但也存在着一些缺点，如在使用过程中稳定性较差，粘接强度还有待于进一步提高。

发展历史：

目前，国外对有关可生物降解型胶粘剂的研究(包括该类胶粘剂的制备、性能及其在各领域中的应用)报道较多。可生物降解型胶粘剂在医用、包装等领域中具有非常广阔的应用前景，并且作为环保型胶粘剂，将是胶粘剂工业今后发展的主要方向之一。

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