丙烯酸酯胶黏剂的类型及特点

以各种类型的丙烯酸酯及其衍生物配制成的胶黏剂为丙烯酸酯类胶黏剂。主要有氰基丙烯酸酯瞬干胶，反应型丙烯酸酯结构胶，丙烯酸酯厌氧胶黏剂，以及溶剂型或者乳液型、无溶剂型丙烯酸酯胶黏剂。

1.氰基丙烯酸酯胶黏剂

氰基丙烯酸酯胶黏剂为单组分、低黏度、透明、能在室温快速固化的一类胶。它黏结面广，对大多数材料都有良好的黏结能力。但耐水解性能差，胶层较脆，耐久性不理想，只能用于临时性黏结。

（1）氰基丙烯酸酯胶黏剂的组成

①单体：α-氰基丙烯酸酯（甲酯或者乙酯）。

②增稠剂：因为单体黏度很低，使用时易流淌，不适用于多孔材料及间隙较大的充填性物质的胶接，因此需要增稠。常用的有聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚氰基丙烯酸酯、纤维素衍生物等。

③增塑剂：加入邻苯二甲酸丁酯、邻苯二甲酸二辛脂、磷酸三甲酚酯等可以改善胶黏剂的脆性，一定程度上提高胶层的抗冲击性。

④稳定剂：阻止单体发生聚合，如二氧化硫、乙酸铜、五氧化二磷、对甲苯磺酸、对苯二酚。

（2）氰基丙烯酸酯胶黏剂的固化

由于氰基丙烯酸酯双键一端有两个强吸电子基团，因此对碳阴离子有较强的稳定作用，以致空气中极弱的碱—水都能较快地引发其阴离子聚合而固化。配胶过程中要尽可能隔绝水蒸气。

2.反应型丙烯酸酯胶黏剂

是以（甲基）丙烯酸酯的自由基聚合反应为基础的双组分室温快速固化胶黏剂，因为在胶接时经过化学固化，因此称为反应型丙烯酸酯胶黏剂。

反应型丙烯酸酯胶黏剂的特点是固化速度快，黏结强度大，黏结面广。缺点是气味大。此类胶黏剂在不断地完善中，目前为止，相继开发了第一、第二、第三代胶黏剂。

第一代丙烯酸酯胶黏剂是美国EASTMAN在1955年合成的一系列乙烯类化合物。主要由丙烯酸系单体、催化剂、弹性体（丙烯腈橡胶或丁二烯橡胶组成），由于胶黏剂在引发剂聚合固化时，单体与弹性体之间不进行化学反应，因而其耐水性、耐溶剂性、耐热性、耐冲击强度都较差，因此，在早期并没有得到广泛应用。

第二代丙烯酸酯胶黏剂，在第一代丙烯酸酯胶黏剂基础上，对加入的各种橡胶进行了改性，通过加入固化剂化学交联，改善了剥离强度，应用范围不断拓宽。

第三代丙烯酸酯胶黏剂是由紫外光或电子束照射引发自由基聚合而固化的。虽然胶黏剂在物化性能方面与第二代无太大区别，但由于第三代固化速度快，为单组分，贮存稳定性好，节能环保等特点，所以在许多方面得到了广泛的应用。第三代为丙烯酸酯胶黏剂有厌氧型和无厌氧型两种。

（1）反应型丙烯酸酯胶黏剂的特点

①室温下快速固化，在室温条件下3～15分钟基本固化，24小时完全固化。第三代则在几秒钟可以基本固化。

②使用时不需要精准计量及混合。

③二液可分别涂布，使用寿命不受限制。

④可进行油面黏结。

⑤被黏结材料范围宽广，如金属、非金属（一般是硬性材料）可自粘及互粘。

⑥耐冲击性、抗剥离性等优良。

⑦可提高劳动生产率，适用于流水线操作。

（2）反应型丙烯酸酯胶黏剂的组成

第一代胶黏剂主要是由甲基丙烯酸甲酯组成。

第二代胶黏剂一般有两个组分。

A组分：①丙烯酸酯单体或者低聚物，如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等其中的一种或几种。②聚合物弹性体，如氯磺化聚乙烯、氯丁橡胶、丁腈橡胶、ABS、MBS、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或几种。可以提高胶黏层的抗冲击性和剥离力。③稳定剂，如对苯二酚、对羟基苯甲醚、2，6-二叔丁基对甲酚等，可以提高胶黏剂的储存稳定性。④引发剂，二酰基过氧化物（如BPO、LPO）、过氧化氢、过氧化酮（如过氧化甲乙酮）等，可以产生自由基引发单体聚合。

B组分：①促进剂，如N，N-二甲基苯胺、乙二胺、三乙胺等胺类化合物，四甲基硫脲、乙烯基硫脲等硫胺类化合物等。②助促进剂，如环烷酸钴、油酸铁、环烷酸锰等有机金属盐类化合物，可以加速固化反应。③溶剂，如乙醇、丙酮、丁酮等。(www.xing528.com)

第三代丙烯酸酯胶黏剂，一般为单一组分。

①活性稀释剂通常称单体或功能性单体，它是一种含有可聚合官能团的有机小分子，它不仅溶解和稀释低聚物，调节体系的黏度，而且参与光固化过程，影响光固化速率和胶黏剂的各种性能。

②低聚物也称预聚物，是分子量较低的感光性树脂，具有可以进行光固化反应的基团，如各类不饱和双键或环氧基等。在光固化胶黏剂中，低聚物是光固化产品的主体，它的性能决定固化后材料的主要性能。

③光引发剂（视情况，电子束固化不需要光引发剂）是光固化产品的关键组分，它对光固化产品的光固化速率起决定性作用。光引发剂因吸收辐射能不同，可分为紫外光引发剂（吸收紫外光区250～420nm）和可见光引发剂（吸收可见光区400～700nm）。光引发剂因产生的活性中间体不同，可分为自由基型光引发剂和阳离子型光引发剂两类。自由基型又分为裂解型和夺氢型。

④其他助剂，如增塑剂、流平剂、稳定剂、防老剂、抗氧剂等各种助剂。

（3）反应型丙烯酸酯胶黏剂固化

反应型丙烯酸酯胶黏剂按自由基聚合机理固化，胶黏剂中小分子活性物质经过链引发、链增长、链终止后形成大分子聚合物。第一代胶黏剂中的单体发生自由基聚合形成均聚物，弹性体以不均匀的微粒形式分散在胶黏剂中并起到增韧作用；第二代胶黏剂，单体发生聚合反应，在固化中单体和弹性体之间也接枝，形成复杂的胶黏剂结构；第三代胶黏剂，也是自由基聚合，活性物质多样，在配方中引入多冠能团活性单体或者低聚物，胶黏剂可形成交联的网络状或者树枝状结构。

3.丙烯酸酯厌氧胶黏剂

丙烯酸酯厌氧胶黏剂是由（甲基）丙烯酸酯单体、引发剂等组成的一类能在与氧气（空气）接触下长期保存、在隔绝氧（空气）时又能快速固化而发挥黏结作用的反应型丙烯酸酯胶黏剂。它是一种单组分、无溶剂、室温固化液体胶黏剂，是引发和阻聚共存的平衡体系。

（1）丙烯酸酯厌氧胶黏剂的特点

①黏度可调节，变化范围广，固化收缩率较小，胶接口处应力小，低黏度时有良好的浸润性，特别适用于间隙在0.1mm以下缝隙的胶接和密封。

②室温固化，采用促进剂可加速固化，有的胶接接头能在较高温度下使用，节约能源，可自动化流水作业。

③胶接强度变化范围大，便于选择。

④单组分，质量稳定，使用方便不沾污其他容器，用胶量省，少浪费。

⑤渗透性、吸振性、密封性好。

⑥无溶剂，挥发性及毒性低。

⑦胶接接头与空气接触的外部胶缝的胶不固化，清洁方便。

⑧胶液在空气下储存时间长，一般在一年以上。

（2）丙烯酸酯厌氧胶黏剂的组成

可聚合性单体如甲基丙烯酸双酯是厌氧胶黏剂最基本组成部分，约占总量的80%～95%。配以改性树脂、引发剂、促进剂、稳定剂等，还可添加其他如颜料、填料、增稠剂、增塑剂、触变剂等。

①单体：各种分子量的单酯、双酯、多酯（甲基丙烯酸多缩乙二醇酯、双酚A环氧双丙烯酸酯、多元醇甲基丙烯酸酯及小分子量的聚氨酯丙烯酸酯）等。

②引发剂：多用有机过氧化物，如异丙苯过氧化氢、过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化氢、过氧化酮、过羧酸等，添加量一般在2%～5%。

③促进剂：含氮化合物（如N，N-二甲基苯胺），含硫化合物（如四甲基硫脲），肼类化合物，添加量为0.5%～5%。可以作为底涂剂，也可以直接加到胶液中加速固化。

④稳定剂：胺、醌、酚、草酸等。

⑤增稠剂：聚丙烯酸酯、纤维素衍生物等，如四甘醇二甲基丙烯酸。

（3）丙烯酸酯厌氧胶黏剂的固化

丙烯酸酯厌氧胶黏剂的固化机理是，氧化还原引发体系互相作用产生活性中心R·，R·与单体作用引发聚合反应，当体系中存在氧气时，氧可以与链自由基结合成链自由基或者链过氧化物，新生成的这些自由基或者过氧化物是不活泼的，使聚合反应终止。当隔绝氧后自由基又发生链转移，最后聚合为大分子化合物。