胶黏剂在塑料薄膜复合中的作用分析

“粘合，是这样一种状态，即两个不同的物体，通过紧密的界面接触，结合在一起，致使可以通过界面传递机械力或功”。通过计算发现，在色散力的情况下，两个达到分子级紧密接触的表面之间的作用力能达到大约1500MPa。因此，有人认为，无须胶黏剂的作用，若两个相达到分子级的紧密接触，则只需色散力就足以形成强有力的粘合。 

    但是，现实中理想的分子级的紧密接触无法达到。因为绝大多数表面都是微观上凹凸不平的，当它们结合在一起，能达到分子级紧密接触的只是极少数点。因此，有必要引入一种液态相，通过液体的流动来填满表面上的“坑坑洼洼”，从而使表面间达到分子级的紧密接触（如图1所示）。扮演这个角色的液态相即是平时所说的胶黏剂。当然，液态的胶黏剂随后必须通过某种方式固化，这样才能有足够的内聚强度来“传递机械力或功”。

    由此，可以总结出形成良好粘合的两个基本条件：a.引入液态胶黏剂，浸润粘合表面以形成表面间的紧密分子接触；b.粘合表面间液态胶黏剂的固化。

    胶黏剂的固化决定于胶黏剂本身的特性以及被粘合表面的特性。固化的方法主要有以下几种：

    ■作为胶黏剂使用的聚合物通过升高温度以熔融状态涂布，当温度降低后，熔体冷却成固态胶黏剂膜。我们熟悉的“热熔胶”即是以这种方式工作，常见的品种包括EVA、聚酯、聚酰胺等。

    ■作为胶黏剂使用的聚合物溶解或分散在适当的可挥发小分子液体（如水、有机溶剂等）中进行涂布，当小分子液体被吸收或挥发后形成固态胶黏剂膜。常见的品种有PVA水乳胶、大量的聚氨酯和橡胶类胶黏剂等。

    ■作为胶黏剂使用的聚合物以单体或低聚物的形式（因而粘度很低）涂布，然后通过施加合适的催化剂或加热、辐射等使其进一步聚合并交联形成固态胶黏剂膜。常见的品种有不饱和聚酯、环氧类、聚氨酯等胶黏剂。

    工业实践可以采用以上这些基本过程中的一种，也可以几种同时采用，软包装薄膜复合采用的溶液型双组分聚氨酯胶黏剂就是同时采用后两种，其主剂（通常为端羟基结构）和固化剂（通常为端异氰酸酯基结构，且官能度大于2）均溶于有机小分子溶剂（如醋酸乙酯、丙酮、甲苯等）中，在复合机上涂布并烘干溶剂，经固化室放置一定的时间使其中的羟基和异氰酸酯基团发生化学反应并交联固化。

    在粘合键形成的整个过程中，胶黏剂对被粘合表面的浸润、吸附以及它们之间的相互扩散是十分关键的。前者决定了“紧密的分子级的接触”是否能形成以及形成的完美程度；后两者则可以提供除范德华力以外的额外的相互作用以进一步增强粘合键的强度。这些过程既受胶黏剂的流变和化学性能影响，也决定于被粘合表面的表面特性，特别是表面张力的大小和化学组成。

    浸润对粘合的影响首先表现在不完全的浸润可产生界面缺陷，因而使粘合键强度降低。浸润的推动力是铺展系数：

    l12=g2-g1-g12

    式中，g1为相1（胶黏剂）表面张力；g2为相2（被粘体）表面张力；g12为界面张力；l12为相1在相2上的铺展系数。自发铺展的条件是模切刀 压痕条 刀版弹垫 补底纸 胶条 海绵条 补底纸 压痕模 压痕线