如何提高納米碳酸鈣在膠黏劑中的應用性能？

生產一輛汽車要使用5～10kg膠黏劑，一架波音飛機的粘接面積達到2400m2 ，一架太空梭需要粘接30000塊陶瓷片。膠黏劑的應用已滲入到國民經濟中的各個部門，成為工業生產中不可缺少的組成部分。目前，與塑料、合成橡膠、合成纖維這三大合成高分子材料的產量相比，膠黏劑產量只佔第五位，但年增長速度則穩居第一位。

高分子結構圖

隨著我國汽車、電子電器等行業的飛快發展，納米材料等新材料、新技術在膠黏劑工業中得到應用，今後膠黏劑的性能將更加優異，應用範圍將不斷擴大。

一、膠黏劑的組成

膠黏劑是一種能夠把兩種同類或不同類材料緊密地結合在一起的物質。膠黏劑通常是由基料和輔助材料配合而成。

1、基料

基料又稱粘料，是膠黏劑的主要成分。有天然聚合物、合成聚合物及無機物三大類。常用的合成樹脂有環氧樹脂、酚醛樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯、硅樹脂等；合成橡膠有氯丁橡膠、丁腈橡膠和聚硫橡膠等；常用的無機化合物有硅酸鹽類和磷酸鹽類。

2、輔助材料

輔助材料主要包括固化劑、促進劑、填料、增韌劑、稀釋劑、偶聯劑、穩定劑，防老劑、增粘劑、增稠劑等。

固化劑：又稱為硬化劑、交聯劑或硫化劑。 是使液態基料通過化學反應，發生聚合、縮聚或交聯反應，轉變成高分子量固體，使膠接接頭具有力學強度和穩定性的物質。不同的基料應選用固化快、質量好、用量少的固化劑。不同的樹脂要針對其分子鏈上的反應基團而選用合適的固化劑。

溶劑：主要對膠粘劑起稀釋分散、降低粘度的作用，使其便於施工，並能增加膠粘劑與被膠粘材料的浸潤能一力，以及延長膠粘劑的使用壽命。溶劑分為兩大類：一類為非活性稀釋劑，俗稱為溶劑，不參與膠粘劑的固化反應；另一類為活性稀釋劑，參與固化反應。常用的有機溶劑有丙酮、甲乙酮、乙酸乙酯、苯、甲苯、酒精等。

填料：是不參與反應的惰性物質，可提高膠接強度、耐熱性、尺寸穩定性並可降低成本。其品種很多，如石棉粉、鋁粉、雲母、石英粉、碳酸鈣、鈦白粉、滑石粉等。各有不同效果，根據要求選用。

偶聯劑：具有能分別和被粘物及粘合劑反應成鍵的兩種 基團，提高膠接強度。多為硅氧烷或聚對苯二甲酸酯 化合物。

穩定劑：為防止膠黏劑長期受熱分解或貯存時性能變化的成分。

二、膠黏劑的粘接機理

把被粘物連接成整體的操作步驟可分為：

首先對被粘物的待粘表面進行修配，使之配合良好；

其次表面處理之後，可塗敷偶聯劑，或進行膠粘劑底塗，即先塗一極薄的底膠，以保護表面；

然後塗布膠粘劑，將被粘表面合攏裝配；最後通過物理或化學方法固化，實現膠接。

三、膠黏劑的特點

1、耐溫性 耐溫性是無機膠黏劑的優良特性之一。無機高溫膠黏劑通常使用範圍在1500～1750℃，而磷酸氧化銅膠黏劑的耐溫範圍更廣，可在 180～1400℃範圍內使用。

2、粘接無破壞性 材料的連接主要有螺栓連接、鉚接、焊接和粘接等，使用螺栓連接等技術雖然可實現快速連接，但卻因對材料部件打空或局部加熱而對材料有所破壞，並在使用中不能避免應力集中。 相比之下，粘接技術是一種非破壞性連接技術，並因粘接界面整體承受負荷而提高負載能力，延長了使用壽命。

3 、輕質性 膠黏劑的密度較小，大多在0.9～2之間，約是金屬或無機材料密度的20%～25%，因而可以大大減輕被粘物體連接材的重量。這在航天、航空、導彈上，甚至汽車、航海上，都有減輕自重，節省能源的重要價值

四、膠黏劑的分類

按化學成分分類： 1）無機膠粘劑；2）有機膠粘劑；3）天然膠粘劑；4）合成膠粘劑。

以無機化合物為基料的稱為無機膠粘劑，如硅酸鹽、磷酸鹽、氧化鉛、錫-鉛等。以有機化合物為基料的稱有機膠粘劑，分為天然膠粘劑:動物膠、植物膠、礦物膠和合成膠粘劑：樹脂型、橡膠型、複合型。

五、膠黏劑未來發展前景

據估計，「十三五」期間我國膠粘劑產量有望實現8%的年均增長率，尤其是環保節能型和高新技術型產品將有較大發展，到2020年末我國膠粘劑的總產量可達1，034萬噸左右，將帶動世界膠產品需求平穩增長。

從下游消費行業來看，內生增長+需求升級確保汽車用膠消費增長；環保標準趨嚴助力軟包裝需求升級；新能源用膠需求借國家清潔發展之風快速攀升；建築用膠分享國家城鎮化建設紅利；電子器件用膠搭乘行業發展快車；高鐵建設用膠將與國家高鐵建設的快速發展齊頭並進。

六、納米碳酸鈣等填料在膠黏劑中的應用及前景

填料是膠粘劑一主要成份，填料的製造、后處理和測試，尤其是粉碎分篩和活化處理及使用中的分散技術都對膠黏劑的性能起到至關重要的作用。加強相關技術的研究和攻關，提升產品製備、處理能力，輕質碳酸鈣、納米碳酸鈣、滑石粉、超細氧化鎂、活性氧化鋅及多種非金屬礦粉未都有望打入國際市場。

納米碳酸鈣應用於膠黏劑中的幾個技術因素

晶型：立方體、菱形六面體、立方體部分呈鏈鎖狀的晶型比較適合用於膠黏劑。

粒徑：以60～100 nm為宜。

水分：納米碳酸鈣的水分含量低為宜，一般小於0.5%。

pH值：此值偏低為宜。

吸油值：它是影響碳酸鈣在膠中浸潤性的因素。

比表面積：納米碳酸鈣的比表面積在20～25m2/g為宜。

表面改性：納米碳酸鈣表面改性效果的好壞將影響其顆粒對膠體的摻合作用，影響膠體的觸變性。

推薦產品：膠黏劑專用納米碳酸鈣

優點：

具有結晶完整、粒徑小、粒度分佈範圍窄、比較面積大、活性高等特點。配合複合表面處理劑及分段活化工藝技術，使產品具有較強的應用適應性。

應用範圍：

反應型膠黏劑、熱熔型膠黏劑、氯丁橡膠膠黏劑、有機硅膠黏劑、密封膠等。

產地：產地：河北

質量指標：