如何正确选用胶粘剂

杨国腾

（沈阳飞机工业（集团）有限公司，辽宁 沈阳 110850）

前 言

在确定了粘接方案之后，选择一种合适的胶粘剂来粘接，这一直是施工人员面对的比较困难的问题。粘接过程中要受到被粘物、胶粘剂、受力状态、工艺方法、环境因素等影响。被粘物有不同的表面性质，不同的胶粘剂有不同的性能，工艺上有不同的要求，粘接件也有不同的受力状态，使用时更有不同的环境条件，所有这些复杂的情况，决定了不能随意使用一种胶粘剂进行粘接。现在不存在，今后也不可能有“万能”的胶粘剂，只有根据具体要求，进行适当的选用。

1 正确选用胶粘剂的意义

由于每种胶粘剂的性能都各有长短，胶粘剂的选用就是要用其长，避其短，充分发挥其优势，方能收到事半功倍的效果，如果选错胶，就会徒劳。因此，正确地选用胶粘剂是粘接成败的关键环节，选用合适的胶粘剂是非常有意义的。

选用胶粘剂应该从以下几点加以注意：

（1）胶粘剂品种繁多，同一品种也有成百上千个牌号，每个牌号都有自身的性能特点和粘接对象，我们不能逐一去试，只能通过了解每个牌号胶粘剂的性能特点和粘接对象，结合实际施工与使用条件进行选择。

（2）选择胶粘剂时可能会有多个牌号胶粘剂同时满足要求，这就要对每个牌号胶粘剂进行仔细的分析比较，使得所选胶既性能优良，又安全可靠和经济合理。

（3）如果粘接大量的产品或零件，胶粘剂应该选择适合机械自动化粘接的。

以上几点应是在认识其选用胶种的意义上特别加以关注的。

2 胶粘剂的选用原则

粘接技术是一门新兴的学科，如何选用胶粘剂目前还没有完整的理论作指导，主要还是靠积累的知识和经验，但还是有一些原则可循，这里从几个方面介绍如何选胶。

2.1 了解所选胶的全面性能

要进行胶接，首先要选择胶粘剂，选胶时主要看其性能。性能不同，用途不一样，只有了解各种胶粘剂的性能，才能进行正确选择。

特别是从市场购买胶粘剂时，更要多了解说明书中未曾提到的，但对你又十分重要的性能。尤其是用于结构件长期使用的零部件粘接，如要求耐热性、耐介质、耐久性和耐老化性能的无孔铝蜂窝夹层结构部件，选择J-122耐蚀底胶和J-123芯条胶作为制造铝蜂窝胶接，面板粘接选择J-117缓蚀底胶和J-116A及J-116B胶膜，边缘密封和填充选择J-118带状发泡胶。表1列出部分胶粘剂的参考性能。

2.2 摸清被粘物的性质与状态

被粘物种类太多，其性质和状态各有不同。在选用胶粘剂时，必须依据被粘粘物的具体性质和状态去选择合适的胶。

被粘接材料可大致分为金属材料、非金属材料和复合材料。

对金属材料，很多种类胶粘剂都可以粘接，如酚醛树脂胶、环氧树脂胶、丙烯酸胶等，酚醛树脂胶由于固化过程产生小分子和水分，胶层会产生气泡，收缩率又大，已经被环氧树脂胶取代。现在环氧树脂胶用的比较多，但如果用在结构件中，还应该选择经过改性的。丙烯酸胶，如哥俩好、502胶，耐温性不高，适合快速粘接，但不适合结构件粘接。502胶不适合粘接缝隙大的。

非金属材料有橡胶、塑料、陶瓷、玻璃、石材、混凝土、木材、纸张、织物和皮革等。

橡胶的特点是弹性大，易挠曲，一般使用同类型橡胶胶粘剂粘接效果最好，丁腈橡胶不能用氯丁橡胶胶粘剂粘接，因为会出现不硫化的现象，可以用丁腈橡胶胶黏剂粘接，如XY502、XY505等。天然橡胶可用氯丁橡胶胶粘剂粘接，如XY401、XY403、FN303等。

塑料分为热固性和热塑性两大类，热固性塑料为不熔不溶的体型结构，如环氧、酚醛、脲醛、不饱和聚酯树脂等塑料，工业用比较多，日常生活接触少，选用同类型的热固性胶粘剂粘接效果最好。热塑性塑料为可熔可溶的线型结构，可回收再生产，日常生活用品大多是热塑性塑料，有的可用环氧胶粘接，有的不适用环氧胶粘接，可采用同种塑料溶液胶粘剂粘接。聚乙烯、聚丙烯和聚四氟乙烯塑料都很难粘接，如要粘接，则表面要用特殊溶剂（四氢呋喃）或其他溶液处理后再进行粘接，但粘接强度也不高，不宜采用粘接方法。

陶瓷、玻璃、石材和混凝土应选择韧性好的室温固化环氧树脂胶粘剂粘接，如果粘接强度要求不高，也可选择橡胶胶粘剂粘接。

木材、纸张、织物和皮革应选择橡胶胶粘剂粘接，如XY401、XY403、FN303等。皮鞋或旅游鞋如果局部开胶，可以用这三种胶进行粘接，加少量JQ-1胶或偶联剂KH550可以提高粘接强度和增加耐水性。木材也可用乳胶等粘接。三合板一般都用脲醛胶粘接。

复合材料的基体材料有树脂基、陶瓷基和金属基等，使用比较多的是树脂基，常用的树脂基有双马树脂、环氧树脂、苯并噁嗪树脂和酚醛树脂等，大部分都属于热固性树脂，可选用热固性胶粘剂粘接。

总之，应充分了解被粘材料性质和状态后，再选用合适胶，可以遵循“相似者相粘”原理进行初步选胶。

2.3 明确被粘物的用途及使用条件。

粘接物是起连接作用的，但同时还会有其他用途与目的，包括连接、密封、紧固、定位等等。大多数情况，是以其中一、两种用途为主而兼顾其他。在连接作用的同时要考虑到粘接部位的受力大小和受力状态等。受力大的应选用结构胶粘剂，一般为热固性胶，如改性高温固化环氧树脂胶粘剂；受力小的或非受力部位选用橡胶胶粘剂，如XY401、XY403、FN303 、XY502、XY505 等。

使用条件也是选胶的重要条件。因为粘接零件是在一定的环境下使用，而使用条件对粘接性能有很大影响，这些条件有温度、湿度、介质、水分及某些特殊条件等等。

（1）温度：胶粘剂的性能与使用温度密切相关。通常情况下，其粘接强度随温度升高而下降，而温度过低时一般胶粘剂会变脆。不同品种的胶粘剂耐温性能不同，目前有机胶粘剂耐温超过200℃的不多，如果使用温度超过200℃，就要选择个别耐高温胶。

（2）湿度：湿气和水分对粘接界面的稳定是很不利的。被粘物接触空气和水分，水分子能通过胶层渗透到粘接界面，使粘接界面破坏，造成粘接强度和耐久性降低。如J-189胶，对湿度很敏感，配制和固化都要严格控制湿度。

（3）耐介质：介质主要指酸、碱、盐、溶剂、各种油等，不同类型的胶粘剂，不同的固化条件，耐介质能力也不同，可根据被粘物接触到介质类型而选用胶粘剂。

（4）户外大气：户外使用的被粘物的条件较复杂，风吹雨淋，日晒冰冻，冷热、光、氧等的综合作用，能加速胶层老化，使用寿命缩短。所以，在户外使用的被粘物应选用高温固化和耐大气老化的胶粘剂，如J-116A、J-116B和SY-14A胶膜等。

表1 部分胶粘剂的参数性能Table 1 The reference properties of some adhesives

2.4 考虑施工工艺的方便与可能。

胶粘剂选用不能只注重强度高、性能好的，还得考虑施工工艺的可能性。比如被粘物耐热性差，不能加热，不能选用高温固化的胶粘剂。有些无法加压或不能加压的被粘物就不能选用需加压固化的胶粘剂。

在连续生产的流水作业线上，固化时间要求短的，就要选用快速固化的胶粘剂；施工时间长的，就要选用活性期长的胶粘剂。

复合材料或胶接结构修补，采用针头等灌注胶要求胶有良好的流动性，黏度要求非常小；立面涂胶要求胶粘剂有良好的触变性，就要选择含触变剂的胶；施工用胶要有良好的涂抹性；还有水下施工等一些特殊要求的工艺条件也是要考虑的。

2.5 考虑成本和环境问题

采用粘接技术进行粘接，在选用胶粘剂时要充分兼顾经济成本，考虑胶粘剂的价格和粘接后所能创造的价值。对于航空产品制造，主要考虑性能和质量，价格其次。但批量生产所用胶粘剂量较大的，价格尤为重要，在保证性能和质量的前提下，尽量选用便宜的胶粘剂。

为了减少对环境的污染，保护我们生存的环境，保证健康和安全等，应该选用无溶剂或少含溶剂，无毒或低毒的胶粘剂，大力推广使用无溶剂胶或水基胶。

3 结论

综上所述，在实际选用胶粘剂时，是不可能全都满足，只能根据具体情况，抓住主要方面而兼顾其他，做到综合分析，分清主次，全面考虑，合理选择。