我国劳动人民早在四五千年之前就已开始用胶粘合各种材料,是世界上应用粘接技术最早的国家之一。那时,人们使用的是粘土、淀粉、骨胶等物作胶粘剂,用于建筑、工具和工艺品的制造,至今很多文物还保存良好。而淀粉、骨胶等天然胶粘剂也一直沿用到今,直到世纪年代,随着合成高分子材料的发展,才出现了合成胶粘剂,它比天然胶粘剂具有更多的品种、更强的粘接性和更好的耐久性。
如今合成胶粘剂已占整个胶粘剂总量的以上。无论在工业上还是在日常生活中胶粘剂的用途都十分普遍,粘接的木制品在我们周围更是到处可见。
木质材料粘接结构具有多种优良性能:粘接强度高,合理粘接的接头,其粘接强度大多都接近木质本身的强度;具有一定的耐水性,可以在极其潮湿或受水浸的条件下工作;耐候性和耐久性较好,可以在曝露于室外的条件下长期工作;能够粘接多种材料,可以将木材与金属等多种材料粘接在一起,扩大了木材粘接的应用范围。
我国是少林的国家,木材供需间存在着较大的矛盾,解决这一矛盾的重要途径,必须大力发展以人造板为中心的木材综合利用。年代初,胶合板产量很低,而且用豆胶、干酪素胶等蛋白质类的胶粘剂。这些胶粘剂的粘合强度不高,耐水和耐热等方面的性能也较差,阻碍了人造板工业的发展,所以发展木材综合利用,必须从研制胶粘剂着手。研制脲醛树脂胶粉和酚醛树脂胶成功,相继在木材工业中大量应用。用脲醛树脂胶粉生产刨花板,可以代替原木制成的板材;用酚醛树脂胶生产纤维板,可以代替原木制成的板材。
由此可见,胶粘剂对提高木材利用率和促进木材综合利用的发展,有着极其重要的意义。
许多年以后 ,又涌现出许多新型胶粘剂 ,如乙烯随着石油化学工业的发展 ,许多新型胶粘剂大量涌现 ,老品种的不断改性 ,从而使人造板工业和家具工业得到迅速发展 。
就人造板生产而言 ,由仅能生产胶合板发展到生产纤维板 、刨花板 、细木工板 、各种装饰贴画板等多种木材胶合制品 。这些产品的性能都远远地超过木材 。例如 ,把浸渍过酚醛树脂胶的单板 ,经干燥后 ,在高温 、高压条件下 ,制成的木材层积塑料 ,改变了木材的物理化学性质 ,使之具有质地坚硬 、耐热 、防腐 、耐燃等极为优异的特性 。
用脲醛树脂胶粉生产的胶合板 、刨花板及细木工板等人造板 ,也具有幅度大 、表面平整光滑 、不易翘曲变形 、胶合强度高及耐水性好等特性 ,也是木材所不及的 。特别是木酸乙烯热熔性树脂胶 、邻苯二甲酸二丙烯脂树脂胶等 ,使在人造板表面进行装饰再加工(即人造板二次加工)的产品 ,更加丰富多彩 ,材使用价值显著提高 ,为人造板工业和家具工业的发展开辟了广阔的前途 。因此 ,合成树脂胶粘剂基本取代了豆胶 、血胶等蛋白类胶粘剂 。尤其是脲醛树脂胶粉 ,不但性能优良 ,而且造就人造板生产的机械化和自动化 ,成本低廉 ,使用方便 ,原材料来源丰富 。所以产量迅速增加 ,成为我国人造板生产的主要胶粘剂 。迄今为止 ,据不完全统计 ,用于木材加工生产的胶粘剂 ,约占全国胶粘剂总产量的合成树脂胶粘剂是最有发展前途的一种胶粘剂 ,今后全部代替蛋白质类胶粘剂是必然趋势 。
随着人造板工业和家具工业发展的需要 ,对胶粘剂不断提出更高的技术要求 ,相比之下 ,目前合成树脂胶粘剂 ,还存在许多不足 ,主要是 :大多数胶粘剂是溶剂型和乳液型的 ,在完成胶合作用时 ,要一定的干燥时间 ,而且运输保存不方便 ,有的有中毒和发生火灾的危险 ,还有的是两液型的(使用时加入固化剂)的 ,使用不方便 ;胶粘剂的胶合条件变动范围较小 ,限制了胶粘剂的应用范围 ;甲醛系的胶粘剂还存在甲醛的污染和损害人体健康的严重缺点 。
根据上述的缺点和不足 ,今后的木材胶粘剂的发展趋势 ,是朝着及表粉状 、膜状 、热熔微薄膜等固体型胶粘剂 ,无溶剂型和无甲醛类的胶粘剂方向发展。
木胶粉的性能:
木胶粉的性能包括工艺性、稳定性、耐久性、耐温性、耐候性、污染性、加工性、柔韧性、经济性等,性能是由结构决定的,而应用取决于性能,所以有必要了解和掌握各种木胶粉的性能。
工艺性:
木胶粉的工艺性指的是有关粘接操作方面的性能,如木胶粉调制、涂胶、晾置、固化条件等,是有关粘接操作难易的总的评价。各种木胶粉的工艺性能见表粘接强度粘接强度是粘接的主要性能指标。
稳定性:
粘接试件在指定介质中于一定温度下浸渍一段时间后,其强度变化情况称“稳定性”。稳定性可用实测强度表示或用强度保持率表示。
耐久性(耐老化性):
粘接层随着使用时间的增长,其性能会逐渐老化,直至失去粘接强度,这种性能称为“耐久性”。
耐温性:
耐温性是指木胶粉在规定温度范围内的性能变化情况,包括耐热性、耐寒性及耐高、低温交变性能。
耐候性:
暴露于室外的粘接件,能够耐受气候如雨露、阳光、风雪及水湿等的性能,称为“耐候性”。耐候性也是粘接件在自然条件长期作用的情况下,粘接层耐受性能老化和表面品质老化的性能。
污染性:
木胶粉根据其种类的不同,有的是无色或白色的,而有的则带有浓色,凡带有浓色的,对木材或木制品就有污染。“污染性”是指木胶粉的颜色对木材颜色有无污染和污染的大小。
加工性:
粘接层的加工性是指用刃具加工粘接层的难易程度,其中包括粘接层对刃具的损伤性。
柔韧性:
柔韧性主要是指粘接层的柔韧性和可挠性。
成本:
粘接的成本可根据每平方米粘接面积所消耗的木胶粉的数量及其单价来计算。如果单纯根据每公斤木胶粉的价格计算,往往不能反映出真实的成本,因为在调制木胶粉时,有的需要稀释,有的能够增量,有的还要加入辅助成本,再加上涂胶量的差异等,这些因素都和成本直接有关。