功能高分子材料在膠粘劑中應(yīng)用進(jìn)展

戴偉龍 吳學(xué)芳

摘 要：此次研究主要是分析功能高分子材料在膠粘劑中的應(yīng)用進(jìn)展，首先介紹功能高分子材料的特點(diǎn)，之后綜述其在膠粘劑領(lǐng)域中的應(yīng)用，希望可以對相關(guān)人員其他參考性價(jià)值。

關(guān)鍵詞：功能高分子材料，膠粘劑：樹脂

高分子材料在膠粘劑中的應(yīng)用時(shí)間比較長，含天然高分子材料的傳統(tǒng)生物質(zhì)膠粘劑應(yīng)用最為廣泛。在合成高分子材料發(fā)展過程中，開始出現(xiàn)更強(qiáng)粘性和更好耐久性的膠粘劑。在膠粘劑市場中，部分功能高分子材料可以提供膠粘劑所需的磁性、導(dǎo)電性、光敏性，使膠粘劑廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、光學(xué)儀器領(lǐng)域和電子電器中。

1、功能高分子材料種類與特點(diǎn)分析

隨著獨(dú)特高分子材料的研發(fā)，性能與特征均顯著優(yōu)于常規(guī)高分子材料。新型高分子材料具備顯著理化性質(zhì)與機(jī)械特性，因此被稱為功能高分子材料。該類材料可以劃分為導(dǎo)電型、導(dǎo)熱型、光敏型與磁性等。

2、功能高分子材料在膠粘劑中的應(yīng)用進(jìn)展

2.1導(dǎo)熱型高分子材料

膠粘劑質(zhì)量輕、應(yīng)力分布均勻，具備良好的工藝溫度與絕緣性能，在電子電器領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。然而由于該種材料的導(dǎo)熱效率低下，且導(dǎo)熱性能不足，所以必須深入研究導(dǎo)熱膠。

導(dǎo)熱高分子材料包括添加型和結(jié)構(gòu)型。通過研究高導(dǎo)熱本體聚合物材料時(shí)，為了為導(dǎo)熱高分子材料研究指明方向。與結(jié)構(gòu)型相比，添加型材料研究難度比較低，因此大量研究都是圍繞添加型高分子材料開展。導(dǎo)熱高分子材料導(dǎo)熱性能主要是借助導(dǎo)熱填料、高分子基體作業(yè)決定。按照部分學(xué)者的研究可知，在提升添加型高分子材料熱導(dǎo)率時(shí)，可以填充傳導(dǎo)塊和本體高分子傳導(dǎo)塊，使其在熱流方向平行運(yùn)行;為了降低熱導(dǎo)率，需要在熱流方向上垂直運(yùn)行。

2.2高吸水性樹脂

該類材料具備較高保水性與吸水性，多應(yīng)用于水溶性涂料和膠粘劑中。部分學(xué)者將氯丁膠作為基材，通過丙烯酸酯類樹脂和助劑，獲得新型止水防水密封膠。將該密封膠與其他材料復(fù)合使用，可以應(yīng)用于管接頭、鋼板樁與建筑縫隙處理中。當(dāng)前所開發(fā)的高吸水性密封膠條，主要是應(yīng)用聚丙烯酸酯類樹脂，吸水性、保水性均比較高，且具備快速吸水速率，同時(shí)可以有效結(jié)合橡膠。膠條應(yīng)當(dāng)具備一定強(qiáng)度，且光熱性能與化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不容易分解變質(zhì)。

2.3絮凝劑材料

高分子絮凝劑能夠促使不溶性懸浮物凝聚和沉淀，屬于功能高分子材料，可以劃分為有機(jī)高分子、無機(jī)高分子、淀粉型與微生物型等不同絮凝劑。在上水處理、廢水處理與固液分離中可以應(yīng)用高分子絮凝劑。部分膠粘劑生產(chǎn)期間會產(chǎn)生大量廢水。當(dāng)廢水中存在毒害物質(zhì)、pH酸性或者懸浮物超標(biāo)時(shí)，都必須經(jīng)過處理才可排放，此時(shí)就可以應(yīng)用絮凝沉淀法。絮凝法處理廢水污水的經(jīng)濟(jì)性與技術(shù)性比較高，所以該類技術(shù)的應(yīng)用比較廣泛。

2.4導(dǎo)電高分子材料

該類材料具備耐腐蝕性，容易成型加工，因此應(yīng)用比較廣泛。導(dǎo)電高分子材料通過摻雜其他填料，可以制成填充型和結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電膠。然而該類材料的導(dǎo)電機(jī)制比較復(fù)雜，主要是由于不同理論具備不同的假設(shè)前提，并且和實(shí)際情況差距比較大。當(dāng)前所常應(yīng)用的理論包括場致發(fā)射理論、有效介質(zhì)理論、滲流理論和量子力學(xué)。隨著電子器件的微型化發(fā)展，電路板密度不斷增加，相應(yīng)擴(kuò)大導(dǎo)電膠使用范圍。在安裝微型軟件和粘接復(fù)雜線路時(shí)，可以應(yīng)用導(dǎo)電膠進(jìn)行焊接。

2.5離子交換樹脂

該類材料是在交聯(lián)聚合物結(jié)構(gòu)中具備離子交換機(jī)團(tuán)的材料，在分析離子交換樹脂在原子能工業(yè)中的應(yīng)用價(jià)值后，多數(shù)領(lǐng)域都開始嘗試使用離子交換樹脂。離子交換的原理在于通過樹脂在溶液中的可移動(dòng)離子層，促使溶液離子濃度條件發(fā)生變化，確保功能基團(tuán)結(jié)合的反離子，可以與同電荷其他離子進(jìn)行交換，以此實(shí)現(xiàn)離子分離與置換效果。離子交換樹脂具有多種類別，被廣泛應(yīng)用于冶金行業(yè)，醫(yī)藥衛(wèi)生行業(yè)和膠粘劑領(lǐng)域。例如離子交換樹脂可以改進(jìn)木塑膠粘劑，首先具備較強(qiáng)的交接效果。

2.6磁性高分子材料

現(xiàn)階段，關(guān)于磁性高分子理論與應(yīng)用研究還不太成熟，并且缺乏結(jié)構(gòu)型高分子材料的研究報(bào)道。但是在復(fù)合型高分子材料領(lǐng)域，出現(xiàn)了較多新型研究成果，導(dǎo)磁膠屬于復(fù)合型磁性高分子材料。導(dǎo)磁膠一般是將可醇溶性酚醛樹脂、有機(jī)硅樹脂作為基體，添加鐵氧體進(jìn)行配制，可以將其劃分為EP導(dǎo)磁膠、高分子導(dǎo)磁膠與有機(jī)導(dǎo)磁膠。部分學(xué)者應(yīng)用EP、硅橡膠、填料與溶劑研制非晶磁粉體導(dǎo)磁膠，具備良好的導(dǎo)磁性能，可以有效粘接磁性材料和器件。由于導(dǎo)磁膠的電阻率小、耐磨性強(qiáng)，對溫度變化不敏感，因此可以應(yīng)用于線圈鐵芯、變壓器鐵芯、小型磁性天線中，具備良好的粘接效果。

2.7光敏高分子材料

該類材料又被稱為感光性高分子材料，在吸收光能后，光能可以在分子間產(chǎn)生化學(xué)變化和物理變化。光敏高分子材料具備獨(dú)特性，可以有效應(yīng)用于膠粘劑當(dāng)中，包括光刻膠和光敏膠。光敏膠主要包括膠粘劑、光敏劑和光敏樹脂，屬于可固化膠粘劑。受到光照后，可以在短時(shí)間內(nèi)固化，具備良好強(qiáng)度與透明度，可以應(yīng)用于透明材料粘接，抗沖擊玻璃制品灌封中。部分學(xué)者分析新型光敏陀螺儀密封膠的粘接性和密封性，通過試驗(yàn)結(jié)果可知，光敏膠可以全面滿足陀螺儀的使用要求。光刻膠屬于光質(zhì)抗試劑，包括溶劑增感劑和感光樹脂。光刻膠通過電子束、X射線和離子束輻射后，會改變?nèi)芙舛?，屬于光刻工藝中的核心材料。光刻膠可應(yīng)用于半導(dǎo)體分立器件、集成電路的圖形加工中，通過光化學(xué)處理構(gòu)成線路圖，部分學(xué)者合成感光靈敏度為4-6mJ/cm2的聚甲基丙烯酸甲酯高分子材料，可以應(yīng)用到非化學(xué)放大類光刻膠中。

2.8其他功能高分子材料

第一，高分子光引發(fā)劑。在固化膠粘體系中，光引發(fā)劑屬于重要組成，可以有效吸收光子，生成活性種，從而促使不飽和單一聚合。高分子材料可以改善小分子光引發(fā)劑和體系的兼容性問題，避免膠粘劑老化和黃變，可以提升膠粘劑的光澤和耐候性，避免污染環(huán)境。

第二，醫(yī)用膠粘劑。在19世紀(jì)40年代末，德國合成氰基丙烯酸酯，但是在十年后才將該種材料應(yīng)用到醫(yī)學(xué)膠粘劑中。由于氰基丙烯酸酯材料的單一純度持續(xù)提升，開始應(yīng)用各類衍生物所制作的醫(yī)用膠粘劑。該類高分子材料可在活體可承受情況下進(jìn)行固化。不會產(chǎn)生毒害物質(zhì)，可吸收效果顯著，不會對傷口愈合造成影響。辛基氰基丙烯酸酯的粘合速度比較快速，且不會出現(xiàn)局部炎癥、軟骨壞死等影響，所以可以應(yīng)用到軟骨固定與移植手術(shù)中。

3、結(jié)束語

綜上所述，在工程技術(shù)與材料科學(xué)發(fā)展過程中，功能高分子材料將會成為研究熱點(diǎn)。由于該類材料具備特殊理化性質(zhì)，因此被廣泛應(yīng)用于膠粘劑中，可以有效促進(jìn)膠粘劑發(fā)展。當(dāng)前關(guān)于功能高分子材料的研究還不成熟，且我國在該領(lǐng)域的研究比較晚，從而限制功能高分子材料在膠粘劑中的應(yīng)用。因此在今后發(fā)展中，還應(yīng)當(dāng)深入分析和研究功能高分子材料，確保其可以成熟應(yīng)用到膠粘劑生產(chǎn)中。

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