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膠黏劑的發展曆程有那些

日期:2016年12月13日 22:38

膠黏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、纖維、橡膠和塑料等不同材質或同一材質粘接成一體,賦予各物體有各自的應用功能。

人們使用膠黏劑有著悠久的曆史,從考古發掘中發現,遠在5300年前,人類就用水和黏土調和起來,把石頭等固體粘接成為生活用具。4000年前我國 就利用生漆作膠黏劑和塗料製成器具,既實用又有工藝價值,在3000年前的周朝已使用動物膠作為木船的嵌縫密封膠。秦朝以糯米漿與石灰製成的灰漿用作長城 基石的膠黏劑,使得萬裏長城至今仍屹立於亞洲的北部,成為中華民族古老文明的象征。公元前200年,我國用糯米漿糊製成的棺木密封劑,再配用防腐劑及其它 措施,使在2000多年後棺木出土時屍體不但不腐,而且肌肉及關節仍有彈性,從而轟動了世界。古埃及人從金合歡樹中提取阿拉伯膠,從鳥蛋、動物骨骼中提取 骨膠,從鬆樹中收集鬆脂製成膠黏劑,還用白土與骨膠混合,再加上顏料,用於棺木的密封及飾塗。

在古代的武器製造上,中國和日本都使用骨膠 粘接鎧甲、刀鞘,並且用來製造弓這類兼具韌性與彈性的複合材料製品。古羅馬和中國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)製成的墨,在 我國的文化發展史上起過不小的作用。至於人們從狩獵活動中發現血液的粘接性也有很長的曆史,迄今豬血、老粉在我國建築、家具製造中仍占有重要地位。

隨著經濟的發展,需要量逐漸增加,膠黏劑的生產由分散的手工作坊IfIJ r業化發展。1690年荷蘭首先創建了生產天然高分子膠黏劑工廠,英國在1700年建成了以生產骨膠為主的工廠,美國於1808年建成了第一家膠黏劑工 廠。19世紀,瑞士和德國出售了從牛乳中提煉出來的膠黏劑——酪蛋白,19世紀出現了酪蛋白與石灰塵成的鹽,製成固態膠黏劑,在第一次世界大戰中還用以製 造小型飛機,在大戰前後除酪蛋白外,血纖蛋白、大豆蛋白一度曾占主要地位,同時美國曾以參茨澱粉用於膠合板的生產,發現比用骨膠要經濟得多。

綜上所述,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世紀以來,由於現代化大工業的發展,天然膠黏劑不論產量還是品種方麵都已不能滿足要求,因而促使了合成膠黏劑的產生和不斷發展。

合成樹脂膠黏劑的生產是從Baekeland 1909年發明工業酚醛樹脂開始的。1912年出現了用酚醛膠黏劑粘接的膠合板,大大降低了生產成本,而且提高了膠合板的耐久性和粘接強度。

第二次世界大戰期間,由於軍事工業的需要,膠黏劑也有了相應的變化和發展,尤其在飛機的結構件上應用了膠黏劑,出現了“結構膠黏劑”這一新的名稱。 1941年由英國Aero公司發明的酚醛一聚乙烯醇縮醛樹脂混合型結構膠黏劑,牌號為“Redux”,1944年7月用於戰鬥機主翼的粘接,並獲得成功。 以後,又應用於另一架名為“慧星”的飛機製造上,但不久該飛機不幸墜落,引起軒然大波。然而在追查事故原因中,發現引起飛機損壞的原因是金屬發生疲勞而斷裂,相反在粘接部分卻仍然完好無損。因此,膠黏劑的信譽大增,在結構件上的應用更加廣泛。

20世紀50年代開始出現了環氧樹脂膠黏劑,與其它膠黏劑相比,具有強度高、種類多、適應性強的特點,成為主要的結構膠黏劑,近幾十年來在家電、汽車、水利交通、電子電器和宇航工業領域得到了廣泛的應用。在製鞋、汽車製造行業中,橡膠型膠黏劑的應用也很廣。在第二次世界大戰前,溶劑型的天然橡膠占多數,自1932年出現氯丁橡膠膠黏劑後,合成橡膠類膠黏劑逐漸占了主流,而且與環氧樹脂或其它樹脂相配合,大大擴大了應用範圍。在木器製作、紙品加工及包裝行業中,聚乙酸乙烯乳膠占有主導地位。它是一種優良的水溶性膠黏劑。在絕大多數的部門都可取代傳統的酪蛋白、骨膠等天然 膠黏劑。1943年德國根據異氰酸酯的高反應性,開發了聚氨酯樹脂。十多年以後,出現了它的膠黏劑,並用於製鞋、織物及包裝等工業部門,這類膠黏劑具有強 度高、彈性好的特點。

1957年,美國Eastman公司發明的氰基丙烯酸酯膠黏劑,開創了瞬間粘接的新時期。在常溫無溶劑的普通條件下,幾秒到幾十秒內就可以產生強有力的結合。此外,還出現了隔絕空氣即會發生粘接的厭氧膠等。20世紀60年代開始出現了熱熔膠黏劑,近來出現了反應、輻射固化熱熔膠,70年代有了第二代丙烯酸酯膠黏劑,以後又有第三代丙烯酸酯膠黏劑。80年代以後,膠黏劑的研究主要在原有品種上進行改性、提高其性能、改善其操作性、開發適用塗布設備和發展無損檢測技術。
 

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