无机功能填充粉体如何作用在胶黏剂中 「无机纳米粉体」

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胶黏剂是六大高分子材料（包括胶粘剂、涂料、塑料、橡胶、纤维、高分子基复合材料）之一，主要由粘结物质、固化剂、增韧剂、稀释剂、填料和改性剂等组成，广泛用于建筑行业，交通运输、设备制造与维修，电子、电器工业，新能源设备制造，航空、航天、军工领域以及医疗行业等。

胶粘剂填料是一种在胶粘剂组分中不和主体材料起化学反应，但可以改变其性能的材料。

胶黏剂中填料不仅可以降低成本，还可改善胶黏剂的许多性能。

一、常用填料的种类、用量及作用

1、提高胶黏剂力学性能，起到补强效果

有些聚合物分子间的相互作用力较弱，内聚能低，因此力学性能不高。选择适当颗粒大小的填料，能起到补强效果。填料粒子的活性表面可与若干大分子链相结合形成交联结构。当其中一条分子链受到应力时，可通过交联点将应力分散传递到其他分子上。若其中某一条链发生断裂，其他链可以照样起作用，而不致马上危及整体，故可以大幅度地提高胶黏剂的力学性能。常用的填料，如金属粉末、金属氧化物等均可提高胶黏剂的压缩强度、尺寸稳定性，降低收缩率。但是也会降低胶黏剂的某些性能，如剥离强度等。橡胶中加入炭黑、白炭黑、碳酸钙等可提高拉伸强度、硬度和耐磨性。

2、赋予胶黏剂新的功能

在胶水中加入导电良好的金属粉末如银粉，可配制成导电胶黏剂；金属粉如铜粉、铝粉作填料，改善胶黏剂的导热性；当加入特殊的导电炭黑、碳基铁粉、磁粉作填料，则可制取特殊场合使用的导电或导磁胶黏剂；环氧树脂中加入铬酸锌，提高强度保持率；加入Zr(SO3)2可降低环氧树脂的吸水性；在填料中加50%的三氧化锑，可增强抗氧化破坏能力。有的填料还可起到改善胶接接头耐湿热老化和耐盐雾的作用。

3、降低胶黏剂热膨胀系数和固化收缩率

胶水在固化过程中伴随着体积减小和密度增加，这种体积收缩是由于化学作用引起的。除固化过程产生的收缩外，由于胶黏剂与被胶物的不同的热膨胀系数，还会产生热收缩。这两种收缩均会在胶层中产生内应力，造成应力集中，以至于引起胶层开裂或接头破坏，直接影响胶接接头的使用寿命。填料可以调节固化过程的收缩率，减少胶黏剂和被胶物之间热膨胀系数的差别，并且阻止裂缝延伸，因此可以显著提高胶接强度尤其是高温下的剪切强度。

4、增加胶液的粘度，改善触变性，改善操作工艺

加入填料可以起到增稠作用，避免胶液因在固化过程中流动而造成缺胶，纤维填料的增稠作用比较显著，另外还可改善胶液的触变性能，以控制胶液的流动性，可以调节固化速度，延长使用寿命，利于操作施工。

二、填料选择要求

胶黏剂中填料的添加应适当合理，否则不仅不会改善胶的性能，还会影响胶的粘结性，起到相反的作用。填料的选择一般有如下几点要求：

①与胶粘剂量中的其它组分不起化学反应。

②易于分散，且与粘料有良好的润滑性。

③不含水分、油脂和有害气体，不易吸湿变化。

④无毒。

⑤具有一定的物理状态，如粉状填料的粒度大小均匀等。

⑥应符合胶粘剂的特殊要求，如导电性、耐热性等。

⑦成本低廉，来源广泛，加工方便。

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