功能高分子材料在膠粘劑中應用進展

戴偉龍 吳學芳

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用進展，首先介紹功能高分子材料的特點，之后綜述其在膠粘劑領域中的應用，希望可以對相關人員其他參考性價值。

關鍵詞：功能高分子材料，膠粘劑：樹脂

高分子材料在膠粘劑中的應用時間比較長，含天然高分子材料的傳統生物質膠粘劑應用最為廣泛。在合成高分子材料發展過程中，開始出現更強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、導電性、光敏性，使膠粘劑廣泛應用于醫學領域、光學儀器領域和電子電器中。

1、功能高分子材料種類與特點分析

隨著獨特高分子材料的研發，性能與特征均顯著優于常規高分子材料。新型高分子材料具備顯著理化性質與機械特性，因此被稱為功能高分子材料。該類材料可以劃分為導電型、導熱型、光敏型與磁性等。

2、功能高分子材料在膠粘劑中的應用進展

2.1導熱型高分子材料

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

導熱高分子材料包括添加型和結構型。通過研究高導熱本體聚合物材料時，為了為導熱高分子材料研究指明方向。與結構型相比，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。導熱高分子材料導熱性能主要是借助導熱填料、高分子基體作業決定。按照部分學者的研究可知，在提升添加型高分子材料熱導率時，可以填充傳導塊和本體高分子傳導塊，使其在熱流方向平行運行;為了降低熱導率，需要在熱流方向上垂直運行。

2.2高吸水性樹脂

該類材料具備較高保水性與吸水性，多應用于水溶性涂料和膠粘劑中。部分學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合使用，可以應用于管接頭、鋼板樁與建筑縫隙處理中。當前所開發的高吸水性密封膠條，主要是應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，同時可以有效結合橡膠。膠條應當具備一定強度，且光熱性能與化學性質穩定，不容易分解變質。

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，可以劃分為有機高分子、無機高分子、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用高分子絮凝劑。部分膠粘劑生產期間會產生大量廢水。當廢水中存在毒害物質、pH酸性或者懸浮物超標時，都必須經過處理才可排放，此時就可以應用絮凝沉淀法。絮凝法處理廢水污水的經濟性與技術性比較高，所以該類技術的應用比較廣泛。

2.4導電高分子材料

該類材料具備耐腐蝕性，容易成型加工，因此應用比較廣泛。導電高分子材料通過摻雜其他填料，可以制成填充型和結構型導電膠。然而該類材料的導電機制比較復雜，主要是由于不同理論具備不同的假設前提，并且和實際情況差距比較大。當前所常應用的理論包括場致發射理論、有效介質理論、滲流理論和量子力學。隨著電子器件的微型化發展，電路板密度不斷增加，相應擴大導電膠使用范圍。在安裝微型軟件和粘接復雜線路時，可以應用導電膠進行焊接。

2.5離子交換樹脂

該類材料是在交聯聚合物結構中具備離子交換機團的材料，在分析離子交換樹脂在原子能工業中的應用價值后，多數領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離子層，促使溶液離子濃度條件發生變化，確保功能基團結合的反離子，可以與同電荷其他離子進行交換，以此實現離子分離與置換效果。離子交換樹脂具有多種類別，被廣泛應用于冶金行業，醫藥衛生行業和膠粘劑領域。例如離子交換樹脂可以改進木塑膠粘劑，首先具備較強的交接效果。

2.6磁性高分子材料

現階段，關于磁性高分子理論與應用研究還不太成熟，并且缺乏結構型高分子材料的研究報道。但是在復合型高分子材料領域，出現了較多新型研究成果，導磁膠屬于復合型磁性高分子材料。導磁膠一般是將可醇溶性酚醛樹脂、有機硅樹脂作為基體，添加鐵氧體進行配制，可以將其劃分為EP導磁膠、高分子導磁膠與有機導磁膠。部分學者應用EP、硅橡膠、填料與溶劑研制非晶磁粉體導磁膠，具備良好的導磁性能，可以有效粘接磁性材料和器件。由于導磁膠的電阻率小、耐磨性強，對溫度變化不敏感，因此可以應用于線圈鐵芯、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生化學變化和物理變化。光敏高分子材料具備獨特性，可以有效應用于膠粘劑當中，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，可以在短時間內固化，具備良好強度與透明度，可以應用于透明材料粘接，抗沖擊玻璃制品灌封中。部分學者分析新型光敏陀螺儀密封膠的粘接性和密封性，通過試驗結果可知，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，會改變溶解度，屬于光刻工藝中的核心材料。光刻膠可應用于半導體分立器件、集成電路的圖形加工中，通過光化學處理構成線路圖，部分學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，可以應用到非化學放大類光刻膠中。

2.8其他功能高分子材料

第一，高分子光引發劑。在固化膠粘體系中，光引發劑屬于重要組成，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，避免污染環境。

第二，醫用膠粘劑。在19世紀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用到醫學膠粘劑中。由于氰基丙烯酸酯材料的單一純度持續提升，開始應用各類衍生物所制作的醫用膠粘劑。該類高分子材料可在活體可承受情況下進行固化。不會產生毒害物質，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，且不會出現局部炎癥、軟骨壞死等影響，所以可以應用到軟骨固定與移植手術中。

3、結束語

綜上所述，在工程技術與材料科學發展過程中，功能高分子材料將會成為研究熱點。由于該類材料具備特殊理化性質，因此被廣泛應用于膠粘劑中，可以有效促進膠粘劑發展。當前關于功能高分子材料的研究還不成熟，且我國在該領域的研究比較晚，從而限制功能高分子材料在膠粘劑中的應用。因此在今后發展中，還應當深入分析和研究功能高分子材料，確保其可以成熟應用到膠粘劑生產中。

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