一、什么是膠黏劑?
膠黏劑是通過粘接工藝來粘接物體表面的材料.膠黏劑是能夠將兩部分通過粘接形成一個整體的物質。膠黏劑觸及我們生活的每一天雖然他們永遠不會超過已個手臂的長度，我們也可能沒有意識到他們的存在。
1、膠黏劑的概念
1）是一種可以把2個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(表面污染)
? 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
? 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
? 膠粘劑能用于不同材料間的粘接
? 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
? 需要復雜的表面處理
? 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，但是有一個最低溫度，低于最低溫度很難固化。
故障模式
Adhesion failure(粘合破壞)–該膠可完全從面臨的一個基板分開。
Cohesion failure(內聚力破壞)膠粘劑本身打破。粘合劑殘留在這兩個基板。
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(清潔的表面)
? Wetting of surfaces that are to be bonded together(與被粘基材浸潤)
? 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
? 盡可能擴大粘接面積 ? 盡可能避免剝離力和扯離力 ? 膠層應均勻一致 ? 控制良好間隙 ? 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?是否受沖擊載荷?是潮濕環境還是在水里工作?
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
粘接后多長時間可以使用?
3、影響選擇膠的因素
1）不同基材的表面能量
金 屬
— 不銹鋼 ，銅 ，鐵 ，鋁等等
2）高 表 面 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 面 能 量 塑 膠
— 聚丙烯(PP) 29，聚乙烯(PE) 31 ，特氟龍(PTFE,F4) 18，硅 橡 膠 等 等
4、清潔表面
5、表面處理的方法
四、膠粘劑分類
1、分類的物理形式
? Liquid液體
? 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硅橡膠粘合劑
? Acrylics丙烯酸
? Polyurethanes聚氨酯
? Polyimides聚酰亞胺
? 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聚力，分子結構致密。
? 附著力強。
? 固化收縮率小。一般為1%～2%。
? 優良的電絕緣性。
? 環氧樹脂的耐溫一般為-40——150℃。特殊能耐200℃以上。
? 固化后非常硬，一般在肖氏D80左右。
? 冷熱沖擊時應力比較大，容易開裂。
2）硅橡膠
? 耐候性優良，耐溫一般-45——200℃。
? 彈性非常好，多數用于密封。
? 硬度范圍較大，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
? 干燥快，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℃。
? 一般用于粘接、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℃。
? 硬度介于環氧和硅膠之間，一般在肖氏A00-肖氏D。
? 一般用于粘接、灌封
? 耐高溫性能一般，大多只能耐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表面貼裝膠粘劑
? 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/保形涂料
? Reinforcement and others加固和其他
膠黏劑術語
粘接：
兩個表面依靠化學力、物理力或兩者兼有之力結合在一起的狀態。
內聚：單一物質內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，表示可燃性液體性質的指標之一。是指可燃性液體加熱到其液體表面上的
蒸氣壓和空氣的混合物與火焰接觸發生閃火時的最低溫度。閃燃通常為淡藍色火花，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
前者用于測定高閃點液體，后者用于測定低閃點液體。
表面能：
處于液體或固體表面的分子，其能量要比內部分子的大，這多余的能量即為表面能。單位為
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，且剪切停止后，粘度又恢復的現象稱為觸變性。
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6rpm與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，單位粘接面積或粘接長度上能承受的最大載荷。
粘度:
就是液體的內摩擦。粘度的度量方法分為絕對粘度和相對粘度兩大類。絕對粘度分為動力粘度
和運動粘度兩種。
適用期:
指配制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
起至不能再涂布組裝或澆注時止，前后時間間隔為適用期。對單組分濕氣固化的膠粘劑與密封劑，
則是指將它擠出暴露在空氣中適合涂布組裝的最短時間。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:
在垂直于膠層的載荷作用下，膠接試樣破壞時，單位膠接面所承受的拉伸力。用mpa表示。
剪切強度:
在平行于膠層的載荷作用下，膠接試樣破壞時，單位膠接面所承受的剪切力。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:
是一種材料作為絕緣體時的電強度的量度。它定義為試樣被擊穿時， 單位厚度承受的最大電壓，
表示為伏特每單位厚度。物質的介電強度越大， 它作為絕緣體的質量越好。
導熱率:
熱量從物體的一部分傳導至另一部分，或從一物體傳導至另一物體，稱為熱傳導。導熱率是一表
明物質熱傳導能力的性能參數。
熱阻:
物體對熱量傳導的阻礙效果,與電阻非常類似 。熱阻顯然是越低越好－相同的環境溫度與導熱功率
下，熱阻越低，發熱物體的溫度就越低。
固化時間:
粘接件合攏時，從加熱、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。
表面電阻率:
是絕緣材料抵抗表面漏泄電流的能力。
體積電阻率:
是絕緣材料抵抗體內漏泄電流的能力。表面電阻率、體積電阻率越高，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。目前國內使用的主要是邵氏硬度計。
密度：
單位容積內所含物質的質量為該物質的絕對密度。由于物質的容積和溫度有關系，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。
線性膨脹系數也稱熱膨脹系數：
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，定義為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。系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重要參數，用于衡量絕緣體儲存電能的能力。
催化劑中毒：
催化劑因與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入射的光通量之比的百分數表示。
表干時間（Tack Time）:
是指膠水表層固化的最短時間。將一個小的PE薄片（大約2cm x5cm）放置在膠粘劑的表面，拿開時
表面不會有黑色的殘膠。產品本身仍有粘性，但不會在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生粘合或內聚強度的過程。
白化：
由于粘結劑中溶劑揮發速率過快，在粘接界面或周邊凝結水蒸汽而發白的現象。
