粘合剂的综述

粘合剂是化学粘合成形非织造材料的主要成分，它的结构和性能是非织造材料性能和质量的决定性因素。通过粘附作用，将两个相同或不同的被粘物结合在一起的物质叫粘合剂。它的标准术语为粘合剂或胶黏剂。

    粘合剂的品种繁多，组分各异，迄今尚无同一的分类方法。从天然高分子材料到合成树脂类材料，只要有按粘合剂的化学成分、粘合剂的形态，粘合剂的用途等分类方法。这里介绍适用于纤维材料的粘合剂。

    粘合剂按化学成分分类可分为天然类粘合剂和合成类粘合剂。天然类粘合剂其原料取自于自然生物材料，包括动物和植物，是经一定的加工制造而得到的粘合剂。合成类粘合剂，是由来自天然气、石油、煤等所提取的有机化学原料，经化学合成，成为具有一定分子结构和一定相对分子质量的合成粘合剂。

   天然类粘合剂分为葡萄糖衍生物、氨基酸衍生物和天然树脂。葡萄糖衍生物来自于植物中的淀粉、维生素、阿拉伯树胶和海藻酸钠等碳水化合物，它们的分子结构为葡萄糖及其衍生物，故以此为名。氨基酸衍生物粘合剂其原料为植物蛋白和动物蛋白，主要有骨胶、鱼胶、血朊胶和植物蛋白。它们的分子基本机构为氨基酸分子。天然树脂来源于木材，如木质素是木材的主要组分之一，资源极为丰富。单宁广泛存在于植物的干、皮、根、叶和果实中，是木材加工中的下脚料的提取物；松香是由松树分泌的粘性物经干燥制得；虫胶是虫胶树上紫胶虫吸食和消化树汁后的分泌物的干燥产物；生漆是漆树割取乳白色液体除去水、橡胶质和含氮化合物后的高粘度材料。上述材料均为天然的高分子树脂成的粘合剂具有很好的粘合性能。

   与天然粘合剂相比，合成粘合剂品种多，性能特殊，某些性能已超过天然性能。合成类粘合剂有树脂类、橡胶类、和复合类。合成类粘合剂实际上是一定相对分子质量的高分子材料。它的外观、特性和天然植物分泌的树脂相似，故把合成高分子材料称为树脂。树脂型粘合剂中又分为热固性树脂和热塑性树脂。热固性树脂具有网状交联的立体分子结构，它是由相对分子质量大，分子含有反应性强的基团，经加热加压，催化剂作用而形成不溶不熔的材料。表现在性能上的刚性、坚硬和脆性。对各种材料有很好的粘结强度，有良好的耐溶剂性、耐热性以及突出的抗蠕变性能。热塑性树脂为线性分子链结构，无分子交联，物理性能较热固性树脂柔软、弹性好、强度高、伸长率适中。热塑性树脂一般有很好的初粘力，但加热软化或熔融耐热性差，耐溶剂性能较差，常温下易发生蠕变。橡胶类粘合剂主要有合成类橡胶和再生橡胶。它们以乳胶的形态出现，施工容易，粘合力大。

    复合型粘合剂树脂区别于树脂型和橡胶型粘合剂，它是为获得特殊的材料性能，经分子设计由两种或两种以上不同特殊的单体（高分子树脂的基本原料）经共聚合成反应得到的高分子合成树脂材料。如聚丁二烯—苯乙烯树脂，它是由两种单体即硬单体苯乙烯和软单体丁二烯共聚反应的产物，这里的硬软是指两种单体相对性能的区别。共聚树脂的性能由软硬两种单体的比例调节来决定，它们的特性决定非织造材料的性能。

  粘合剂按形态分类，可如表所示：

   形成粘合剂的高分子树脂的聚合反应方法及树脂的结构和性能决定了粘合剂的形态；天然高分子粘合剂的形态是它的结构特性与制作方法所决定的。常用的大部分粘合剂都为溶液或乳液状。溶液型粘合剂的溶剂为有机溶液或水，乳液或胶乳型粘合剂也为溶液型粘合剂。而粉末状或纤维状的粘合剂只占很少一部分。

以聚醋酸乙烯酯(PVAC树脂)为例，采用不同的聚合反应方法，有不同的产品形态的粘合剂。因此，PVAC粘合剂有溶液型、乳液型、粉末型和共聚复合型。

溶液型PVAC的合成是将其单体醋酸乙烯适用溶液聚合反应直接制得；乳液型PVAC粘合剂采用乳液聚合法制成，将单体醋酸乙烯、水、乳化剂、引发剂等主要成分按比例在一定的反应条件下获得的；粉末型PVAC粘合剂通过将PVAC乳液喷雾、干燥得到；直接将PVAC树脂溶解于它的溶剂与丙酮、醋酸乙烯、甲苯或无水乙醇制成溶液型粘合剂。为改变PVAC粘合剂的特性，如提高PVAC的耐水性、耐碱性，提高难粘物的粘结性，用乳液共聚方法得到醋酸乙烯-丙烯酸酯共聚树脂乳液粘合剂，醋酸乙烯-乙烯共聚乳液粘合剂，醋酸乙烯-羟甲基丙烯酰胺共聚乳液乳液粘合剂等.

PVAC不同类型的粘合剂具有不同的结构和特性，适用于不同性能要求的产品。溶剂型粘合剂因其溶剂沸点低，有产品固化速度快、干燥固化工艺简化的优点，但有增加溶剂回收，增加成本以解决生产安全的问题；水溶液粘合剂无有毒溶剂的挥发，不燃烧，适用安全，但粘合剂的干燥、粘结、固化需消耗大量能源；乳化型粘合剂除有水溶液型粘合剂的有点外，因它的固含量大，减少了干燥工艺所需的能源消耗。同时，由乳液聚合生产的粘合剂乳胶粒很小，一般为0.05~1.00μm，它在粘合过程中可部分渗入纤维的微观裂缝和毛细孔内，可以获得良好的粘结和涂覆效果，得到较高质量的粘合产品。乳液聚合速度较溶液聚合快且容易控制；共聚型乳液粘合剂的特性优于单组份粘合剂，可弥补单组份粘合剂性能的不足。因此，乳液粘合剂代表了粘合剂当今的反战方向。另外，粉末型粘合剂和纤维状粘合剂适用方便，可直接加热熔融粘合固化。