粘合劑

粘合劑（Bonding agent）是最重要的輔助材料之一，在包裝作業中套用極為廣泛。粘合劑是具有粘性的物質，藉助其粘性能將兩種分離的材料連線在一起。粘合劑的種類很多。

基本介紹

• 中文名：粘合劑
• 外文名：Bonding agent
• 屬性：化學製劑

簡介

粘合劑實際是使相同或不同物料連線或貼合的各種應力材料總稱。主要有液態、膏狀和固態三種類型。

分類

粘合劑的種類很多，通常可作如下分類：

材料來源分

①天然粘合劑

它取自於自然界中的物質。包括澱粉、蛋白質、糊精、動物膠、蟲膠、皮膠、松香等生物粘合劑；也包括瀝青等礦物粘合劑。

②合成粘合劑

主要指人工合成的物質，包括水玻璃等無機粘合劑，以及合成樹脂、合成橡膠等有機粘合劑。

使用特性分

①水溶型粘合劑

用水作溶劑的粘合劑，主要有澱粉、糊精、聚乙烯醇、羧甲基纖維素等。

②熱熔型粘合劑

通過加熱使粘合劑熔化後使用，是一種固體粘合劑。一般熱塑性樹脂均可使用，如聚氨酯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、乙烯—醋酸乙烯共聚物等。

③溶劑型粘合劑

不溶於水而溶於某種溶劑的粘合劑。如蟲膠、丁基橡膠等。

④乳液型粘合劑

多在水中呈懸浮狀，如醋酸乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、氯化橡膠等。

⑤無溶劑液體粘合劑

在常溫下呈粘稠液體狀，如環氧樹脂等。

粘合劑是標籤材料和粘結基材之間的媒介，起連結作用。按其特性可以分為永久性和可移除性兩種。它有多種配方，適合不同的面材和不同的場合。粘合劑是不乾膠材料技術中的最重要的成分，是標籤套用技術的關鍵。

按原材料分

1 MS改性矽烷

改性矽烷聚合物末端為甲氧基矽烷，1978 年發明由中淵集團發明，該公司是全球唯一的改性矽烷原材料供應商，在此基礎之上，比利時諾萬科技經過不斷的研發創新，生產了一系列套用於建築、工業、汽車交通、民用等的高品質密封膠和粘黏劑。

2 聚氨酯

聚氨酯全稱為聚氨基甲酸酯,是主鏈上含有重複氨基甲酸酯基團的大分子化合物的統稱。它是由有機二異氰酸酯或多異氰酸酯與二羥基或多羥基化合物加聚而成。

3 矽酮

矽酮（Silicones）俗稱矽油或二甲基矽油，分子式：(CH₃)₃SiO(CH₃)₂SiO_nSi(CH₃)₃，系有機矽氧化物的聚合物，是一系列不同分子量的聚二甲基矽氧烷，黏度隨分子量增大而增加。

三者某些性能比較

性能	MS 改性矽烷	聚氨酯	矽酮
不起泡	10	9	5
低溫下出膠	10	6	10
防垂墜性	10	10	10
固化速度	10	7	10
存放穩定性	10	7	9
抗老化性	9	6	10
對各種基質的粘黏性	10	5	8
機械性能	10	10	10
耐溫性	9	8	10
防污性	10	10	5
對水性油漆親和性	10	10	3
防滲色性	8	8	3

*表格中數字表示具體獲得分數，滿分為10分。

按包裝材料分

①紙基材料粘合劑

主要包括原始（天然）的澱粉，糊精，酪蛋白和現在的化學合成而又環保的各種水性膠乳等。廣泛套用於彩盒、煙包、紙袋、禮品盒、精裝盒和各類手工盒，以及木器家私。

②塑膠粘合劑

主要包括丁苯膠、聚氨酯、硝酸纖維素、聚醋酸乙烯等溶劑型粘合劑；乙烯—醋酸乙烯共聚物、乙烯—丙烯酸共聚物等水溶型粘合劑；醋酸乙烯樹脂、丙烯酸樹脂等乳液型粘合劑；聚苯乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸酯等熱塑性樹脂組成的熱熔型粘合劑等。

③木材粘合劑

主要包括骨膠、皮膠、鯁膠、乾酪素、血膠等動物膠；也包括酚醛樹脂膠、聚醋酸乙烯樹脂膠、脲醛樹脂膠等合成樹脂膠；還包括豆膠等植物膠等。

粘合劑、膠粘劑因表面鍵合和內力（粘附力和內聚力等）作用，能使一種固體表面與另一種固體表面結合在一起的非金屬材料的總稱。

按用途分

①工業用粘合劑

主要是用於彩印包裝、建築裝飾及木器家具方面，以達到物與物的聯結複合。

②農林用粘合劑

主要用於邊坡綠化或其它土壤結構改良，能夠使土壤形成團粒結構，達到保墒的效果。同時，能增強土壤的透水性，防止地表徑流造成的土壤流失，提高土壤滲透力，保土保肥，緩解和調節土壤水分蒸發，讓作物更好的生長。

配方

澱粉粘合劑是水、生澱粉、熟漿糊、苛性鈉、硼砂和甲醛的混合物，大概比例是：水80%；澱粉20%（其中生澱粉 占85%，熟澱粉占15%）；苛性鈉（澱粉總量的）2.4-2.8%；硼砂（澱粉總量的）2.7-3.2%，約10摩爾；甲醛微量。

美國一些紙箱廠使用的澱粉大多是玉米澱粉。有的是未經處理的純玉米粉，有的則經過了化學處理，特別是經過處理的專用澱粉具有良好的穩定粘性和極好的含水性能。有些澱粉呈粉狀，有些為粒狀。顆粒只是粉末圍成的松塊，用於下糊糟中調配整批糊。

有的工廠使用經過特殊處理的玉米澱粉專門製造一種單一粘度的粘合劑，其膠化點為61℃開始，63℃完成。雖然膠化點較低，但粘合劑在粘結時像一般的雙面機糊一樣，膠化迅速。粘度通常在27~32秒之間。680加侖的漿糊用500公斤澱粉。

澱粉在常溫水中攪動後，其質點分散成乳狀，但不會溶解，也不會吸收水分。如果停止攪動，澱粉則沉澱於底部逐漸結成硬塊，一旦硬塊型成，再分散就不那么容易了。分散於水中的澱粉，加熱時即開始吸收水分而膨脹。粘合劑配方中使用的是生澱粉，大約在70℃開始膨脹。溫度升高到90℃，膨脹作用完成。膠化的澱粉很粘稠，其程度視水中的澱粉量而定。

原料工藝

硼砂

硼砂也有粉狀和粒狀之分，細粒狀的硼砂最好。硼砂根據強度分兩種級別。10摩爾硼砂有10個水分子，稱10級水硼砂。5摩爾硼砂有5個水分子，稱5級水硼砂。5摩爾硼砂的濃度較高。0．35公斤的5摩爾硼砂相當於0．454公斤10摩爾硼砂。同樣量的兩種硼砂用錯的話，產生的後果是嚴重的。如果將硼砂加入生澱粉和水乳液中，然後將混合物加熱，澱粉吸水後迅速膨脹，並變得比沒加硼砂時更粘稠。

硼砂的添加量有一定的限度，否則的話，會影響澱粉的膨脹，膠化的漿糊會變脆，乾燥時呈粉末狀態。

苛性鈉只要含76%氧化鈉，而無添加劑的商品級，屑狀粒狀或片狀皆可適用。成份相當於98%的氫氧化鈉。苛性鈉會吸收空氣中的水分後會降低其強度。因此，包裝桶如有損壞，不宜使用。打開桶蓋取材後，應立即將桶蓋蓋緊。

苛性鈉

苛性鈉是一種強鹼，乾燥狀態或溶於水中都嚴重灼傷肌膚。操作苛性鈉時須戴面罩及橡皮手套，並隨時準備一瓶醋，以便即刻處理苛性鈉沾染的皮膚。苛性鈉溶於水時會冒煙，不要吸入冒出來的煙，煙有毒。

苛性鈉加入生澱粉與水的乳液中，並將混合物加熱，可以降低澱粉膨脹和膠化的溫度。根據這一特點，可利用添加苛性鈉的量以精確控制澱粉膨脹和膠化的溫度。但添加量太大會引起膠化的質點分裂，使粘度降低，並使糊中生澱粉提前膠化。

甲醛

甲醛呈37%水溶液狀態，按配方規定的容積或濕重計量。在一般粘合劑使用甲醛是為了防腐。在一些防水粘合劑配方中則當作一種化學交聯劑。操作甲醛須配戴防護設備，因為甲醛對眼睛和皮膚具有強烈的刺激性，應絕對避免吸入。

耐水粘合劑

耐水粘合劑與普通粘合劑不同之處通常是含生澱粉較多，苛性鈉較少，不含或很少含硼砂，當然，耐水粘合劑加進了一定量的防水劑。可採用的防水劑很多，都是水溶性樹脂。這類樹脂與甲醛發生化學交聯以後，在糊線上加熱就會變成不溶於水、具有一定耐水性的粘合劑。

大部分耐水粘合劑的壽命都有一定限度。有的是隨時間的推移逐漸變稠，甚至於在攪動情況下也不能避免。有的機械操作性能好，但耐水程度大幅降低。所以，粘合劑配好之後一定要儘快使用。

注意事項

增加防水紙板性能的注意事項如下：

1. 防水粘合劑的PH值必須控制在規定限度之內；
2. 必須比正常的糊線塗得更重一些；
3. 生產紙板時儘量多用熱能；
4. 面紙水分不宜過高；
5. 必須有更多的攪動，而且貯槽中的防水粘合劑須儘快使用；
6. 如效果仍然不佳，唯一的補救辦法是多加樹脂。

水性

主要是通過表面吸收水分來完成乾固或粘結的。粘合劑中的生固體澱粉，在糊線上膠化吸收水分。粘結時間為幾秒鐘至一分鐘左右。水分逐漸地被周圍的空氣和紙纖維吸收。這種傳統方式的粘合劑一般用於瓦楞紙板生產線，能立即產生堅固的粘結效果。

為達到滿意的粘結效果，在澱粉和水乳液中須加入一種稍有粘性的懸乳液，內含預先膠化的澱粉。這種懸乳液能使生澱粉懸浮於水中並防止其沉澱；增加濃度便於被上膠輥帶上並在輥上形成適當厚度的糊膜；調節粘度以便使紙纖維適當濕潤初步粘附；保證生澱粉分子周圍有大量水分，以便加熱時澱粉能最大限度地膨脹並完全膠化；須加入苛性鈉以調整和控制澱粉的膠化溫度，直至最低。

為達到滿意的粘結效果，還須加入硼砂，使生澱粉在加熱時吸收所有可供吸收的水分；使澱粉膠化時產生適當的粘性和韌性；起到緩衝劑的作用，防止苛性鈉在最低膠化溫度之下使一部分生澱粉膨脹。

保管

粘合劑多以高分子物質為土體，有的則要加一定的溶劑，依靠化學反應或物理作用來實現固化，這些在粘合劑保管過程中均會緩慢地發生，因此．粘合劑都有一定的儲存期，這與儲存條件，如濕度、溫度、通風等相關。為了確保粘合劑在規定期限內性能基本不變，嚴格注意保管粘合劑的方法就十分必要。對於不同膠種的粘合劑，因其性質不同，保管條件也不盡相同。

現將幾種常用粘合劑保管的注意事項簡介如下；

1. 環氧樹脂粘合劑應在通風、乾燥、陰涼、室溫環境儲存，期限為半年到一年。
2. 酚醛樹脂粘合劑應裝在密閉的容器中，儲於陰涼、遠離火種的地方，期限為半年到l年。
3. 多異氰酸酯膠液應裝入棕色瓶中，避光低溫儲存，不能用金屬容器，不能用橡膠與軟木瓶塞。並嚴防水分進入，否則會發生聚合變質；預聚體聚氨酯粘合劑切忌低溫儲存，以防凝結，甲組分可儲存期為2年，己組分要注意防潮，並避免與水分或其它含活潑氫的物質接觸，期限為半年到1年。
4. 脲醛樹脂粘合劑儲存的溫度應儘量低．若加入5%的甲醇呵提高儲存穩定性。
5. 氯丁橡膠粘合劑的盛裝容器，密封性要好．室溫下儲存，不可溫度過高(>30℃)或過低(<5℃)，遠離火源．儲存期為3—6月。
6. a-氰基丙烯酸酯粘合劑應在密封、低溫、乾燥、避光、陰涼的地方儲放，期限1年。玻璃瓶盛裝要比塑膠瓶盛裝的儲存期長。
7. 厭氧膠應儲存在陰涼、避光處，儲存期為半年，包裝容器的材料應是聚乙烯，切忌使用鐵制容器，並不可裝滿，以免固隔絕空氣而聚合變質失效。
8. SGA粘合劑應密封儲存，兩組分須隔離，放在陰涼、通風、低溫、乾燥處，期限為半年到1年。
9. 聚脂酸乙烯酯乳液(乳白膠)套用玻璃、陶瓷、塑膠的容器包裝，儲放溫度為5～30c，注意防凍，儲存期為1年。
10. 熱熔膠應在避光、隔熱、室溫下儲存。
11. 無機粘合劑應密封儲存，以防吸潮影響使用。

膠粘劑正確使用方法

1. 粘接工藝的程式:：表面處理對於不同性質的被粘物和不同的情況，進行表面處理。嚴格可分為一般方法，化學方法和物理方法。在裝飾行業中，主要針對被粘物件進行簡單處理。如：塵埃、油污、糙面、水分等方面進行處理，確保被粘面清淨、乾燥、無油污。
2. 塗膠被粘表面應均勻塗膠，以保證浸潤，儘可能避免氣泡產生，因有氣孔而使粘接強度大大下降，導致發生脫膠。應注意一次對準位置，不可錯動，可加壓，排除空氣，使之緊密接觸。
3. 固化膠粘劑通過化學和物理作用，使其膠層變固體的過程。固化是獲得粘接性能的最後一步，對粘接強度影響極大。在固化過程中，溫度、壓力、時間是固化工藝的三個重要參數，每一參數的變化對粘接強度都有直接的影響，（每一種膠粘劑都有特定的固化溫度和時間），固化時施加一定的壓力，應該說對所有膠粘劑都是必要的，因為加壓有利於膠粘劑的擴散滲透，與被粘物緊密接觸，有助於排氣體、水分，避免產生氣泡、孔隙而使膠層均勻及被粘物位置固定。無論是靠化學反應還是物理作用來完成膠層固化，都需要一定的時間，為了固化完全得到最大的粘接強度，必須保證有足夠的固化時間，（這是通常所提的要一定時間令膠粘劑達到最終粘力）。