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膠黏劑的發(fā)展歷程
膠黏劑的發(fā)展歷程

膠粘劑是一種使物體與物體粘接成一體的媒介。它能使金屬、玻璃、陶瓷、木材、紙質(zhì)、纖維、橡膠和塑料等不同材質(zhì)或同一材質(zhì)粘接成一體,賦予各物體有各自的應(yīng)用功能。

人們使用膠黏劑有著悠久的歷史,從考古發(fā)掘中發(fā)現(xiàn),遠(yuǎn)在5300年前,人類就用水和黏土調(diào)和起來,把石頭等固體粘接成為生活用具。4000年前我國(guó)就利用生漆作膠黏劑和涂料制成器具,既實(shí)用又有工藝價(jià)值,在3000年前的周朝已使用動(dòng)物膠作為木船的嵌縫密封膠。秦朝以糯米漿與石灰制成的灰漿用作長(zhǎng)城基石的膠黏劑,使得萬里長(zhǎng)城至今屹立于亞洲的北部,成為中華民族古老文明的象征。公元前200年,我國(guó)用糯米漿糊制成的棺木密封劑,再配用防腐劑及其它措施,使在2000多年后棺木出土?xí)r尸體不但不腐,而且肌肉及關(guān)節(jié)仍有彈性,從而轟動(dòng)了世界。古埃及人從金合歡樹中提取阿拉伯膠,從鳥蛋、動(dòng)物骨骼中提取骨膠,從松樹中收集松脂制成膠黏劑,還用白土與骨膠混合,再加上顏料,用于棺木的密封及飾涂。

在古代的武器制造上,中國(guó)和日本都使用骨膠粘接鎧甲、刀鞘,并且用來制造弓這類兼具韌性與彈性的復(fù)合制品。古羅馬和中國(guó)都早已知道用樹脂黏液來捕捉小鳥,用骨膠粘接油煙(或炭黑)制成的墨,在我國(guó)的文化發(fā)展史上起過不小的作用。至于人們從狩獵活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)血液的粘接性也有很長(zhǎng)的歷史,迄今豬血、老粉在我國(guó)建筑、家具制造中仍占有重要地位。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,需要量逐漸增加,膠黏劑的生產(chǎn)由分散的手工作坊工業(yè)化發(fā)展。1690年荷蘭首先創(chuàng)建了生產(chǎn)天然高分子膠黏劑工廠,英國(guó)在1700年建成了以生產(chǎn)骨膠為主的工廠,美國(guó)于1808年建成了第一家膠黏劑工廠。

早期的膠黏劑是以天然物為原料的,而且大多是水溶性的。但是,20世紀(jì)以來,由于現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展,天然膠黏劑不論產(chǎn)量還是品種方面都已不能滿足要求,因而促使了合成膠黏劑的產(chǎn)生和不斷發(fā)展。

合成膠粘劑的生產(chǎn)是從Baekeland1909年發(fā)明工業(yè)酚醛樹脂開始的。1912年出現(xiàn)了用酚醛膠黏劑粘接的膠合板,大大降低了生產(chǎn)成本,而且提高了膠合板的耐久性和粘接強(qiáng)度。

20世紀(jì)50年代開始出現(xiàn)了環(huán)氧樹脂膠黏劑,與其它膠黏劑相比,具有強(qiáng)度高、種類多、適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn),成為主要的結(jié)構(gòu)膠黏劑,近幾十年來在家電、汽車、水利交通、電子電器和宇航工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

在制鞋、汽車制造行業(yè)中,橡膠型膠黏劑的應(yīng)用也很廣。在第二次世界大戰(zhàn)前,溶劑型的天然橡膠占多數(shù),自1932年出現(xiàn)氯丁橡膠膠黏劑后,合成橡膠類膠黏劑逐漸占了主流,而且與環(huán)氧樹脂或其它樹脂相配合,大大擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。

在木器制作、紙品加工及包裝行業(yè)中,聚乙酸乙烯乳膠占有主導(dǎo)地位。它是一種優(yōu)良的水溶性膠黏劑。在絕大多數(shù)的部門都可取代傳統(tǒng)的酪蛋白、骨膠等天然膠黏劑。1943年德國(guó)根據(jù)異氰酸酯的高反應(yīng)性,開發(fā)了聚氨酯樹脂。十多年以后,出現(xiàn)了它的膠黏劑,并用于制鞋、織物及包裝等工業(yè)部門,這類膠黏劑具有強(qiáng)度高、彈性好的特點(diǎn)。

1957年,美國(guó)Eastman公司發(fā)明的丙稀酸脂膠黏劑,開創(chuàng)了瞬間粘接的新時(shí)期。在常溫?zé)o溶劑的普通條件下,幾秒到幾十秒內(nèi)就可以產(chǎn)生強(qiáng)有力的結(jié)合。此外,還出現(xiàn)了隔絕空氣即會(huì)發(fā)生粘接的厭氧膠等。

20世紀(jì)60年代開始出現(xiàn)了熱熔膠黏劑,近來出現(xiàn)了反應(yīng)、輻射固化熱熔膠,70年代有了第二代丙烯酸酯膠黏劑,以后又有第三代丙烯酸酯膠黏劑。80年代以后,膠黏劑的研究主要在原有品種上進(jìn)行改性、提高其性能、改善其操作性、開發(fā)適用涂布設(shè)備和發(fā)展無損檢測(cè)技術(shù)。

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