胶粘剂检测中常见的物理性能和化学指标测试内容

胶粘剂是连接金属、塑料、木材等材料的核心功能性材料，其性能直接决定了终端产品的可靠性与使用寿命。在胶粘剂的研发、生产与应用环节，物理性能与化学指标测试是质量管控的关键——物理性能聚焦施工便利性与使用可靠性，化学指标则关联环保合规性与长期稳定性。本文结合具体测试方法与应用场景，系统梳理胶粘剂检测中常见的物理性能与化学指标测试内容，为行业从业者提供实用参考。

物理性能之粘度测试

粘度是胶粘剂抵抗流动的能力，是衡量施工性的核心指标。不同类型胶粘剂的粘度测试方法差异显著：热熔胶等非牛顿流体常用旋转粘度计（如Brookfield DV2T），测试180℃下的熔融粘度；溶剂型或水性胶等牛顿流体则用毛细管粘度计（如乌氏粘度计），测25℃下的运动粘度。以热熔胶为例，其180℃粘度通常需控制在1000-5000mPa·s——粘度过高会导致涂布机出料不畅，过低则易出现流挂现象。

温度是影响粘度的关键因素。例如硅酮密封胶，温度每升高10℃，粘度约下降30%；而剪切速率对非牛顿流体的影响同样显著，如聚氨酯胶在高剪切速率下（如100rpm）粘度会降低50%以上，因此测试时需固定转速（通常60rpm）以保证数据一致性。

粘度的合理性直接决定施工效率：水性木工胶25℃下粘度若低于500mPa·s，涂覆在木材表面时易渗透过深导致胶层过薄；若高于2000mPa·s，则难以用滚筒均匀涂布，影响粘接效果。

物理性能之固含量测定

固含量指胶粘剂中不挥发成分的质量占比，直接影响粘接层的厚度与强度。测试方法采用烘干法：取2-5g试样置于恒重的铝箔皿中，105℃鼓风烘箱中烘干2-4小时至恒重，计算固含量（固含量=烘干后质量/初始质量×100%）。需注意，含热敏感成分（如PVA、醋酸乙烯酯）的胶粘剂需降低烘干温度至80℃，避免成分分解导致结果偏差。

水性胶粘剂的固含量通常在30%-60%之间——木工拼板胶的固含量需≥40%，才能保证涂覆后形成足够厚度的粘接层；而热熔胶因无挥发成分，固含量接近100%，但其熔融粘度需与固含量匹配，避免冷却后收缩过大。

固含量不足会导致粘接层收缩率高，易出现脱胶或开裂；固含量过高则流动性差，难以渗透至基材孔隙，影响界面结合力。例如，外墙保温用胶粘剂若固含量低于35%，涂抹后经雨水冲刷易流失，导致保温板脱落。

物理性能之粘接强度评价

粘接强度是胶粘剂最核心的使用性能，分为拉伸、剪切、剥离三类。拉伸强度测试垂直于界面的拉力，常用哑铃型试样（GB/T 1040），如塑料用丙烯酸胶拉伸强度需≥5MPa；剪切强度测试平行于界面的力，单搭接剪切试验（GB/T 7124）是行业标准，环氧结构胶的钢板剪切强度通常要求≥15MPa，测试时搭接长度25mm、拉伸速率5mm/min。

剥离强度聚焦垂直界面的剥离力，180°剥离试验（GB/T 2792）是胶带类产品的必测项目，结果以N/25mm表示——包装用BOPP胶带的剥离强度需≥10N/25mm，才能保证纸箱封箱后不脱胶。

不同应用场景对强度类型的要求差异显著：汽车车身结构胶需同时满足剪切强度≥8MPa、剥离强度≥15N/25mm，以应对行驶中的剪切应力与碰撞时的剥离力；电子元件灌封胶则需高拉伸强度（≥10MPa），防止元件受外力变形时脱胶。

物理性能之硬度与柔韧性测试

硬度是固化后胶粘剂抵抗压入的能力，用Shore硬度计测定：Shore A适用于软胶（如硅橡胶，硬度30-70），Shore D适用于硬胶（如环氧胶，硬度≥80）。测试时试样厚度需≥2mm，压头垂直压入15s后读数——未完全固化的胶粘剂硬度会偏低，因此需测固化24h后的结果。

柔韧性是胶粘剂适应基材变形的能力，常用弯曲试验与摆锤冲击试验评估。建筑外墙保温胶粘剂需通过180°弯曲试验：将粘接好的EPS板与瓷砖试样绕φ50mm圆柱轴弯曲，粘接层无开裂才算合格，以应对墙体的热胀冷缩；电子灌封胶则需通过-40℃至85℃的冷热循环弯曲试验，保证元件在温度变化时不出现应力开裂。

硬度与柔韧性需平衡：医疗器械用硅橡胶胶需Shore A硬度30-50，既保证柔软性避免损伤皮肤，又有足够强度固定导管；工业设备用环氧胶则需Shore D硬度≥80，以抵抗机械磨损。

物理性能之高低温耐受性检测

高低温耐受性是胶粘剂在极端环境下保持性能的能力。耐高温性测试需将试样置于高温烘箱（如120℃、200℃）老化24-72h，测强度保留率——电子LED封装胶需耐150℃，老化24h后强度保留率≥80%，否则会因高温软化导致LED灯珠脱落。

耐低温性测试则将试样放入低温箱（-40℃、-60℃）处理24h，取出后测脆性：汽车挡风玻璃胶需耐-40℃，处理后用冲击锤敲击无开裂，以应对北方冬季的低温环境。

树脂类型决定了高低温性能：硅酮胶因Si-O键的稳定性，可耐-60℃至200℃；丙烯酸胶则因酯键结构，耐低温性好（-60℃）但耐高温性有限（≤120℃）。

化学指标之pH值与VOC含量检测

pH值反映胶粘剂的酸碱度，直接影响稳定性与基材相容性。水性胶粘剂需用pH计测25℃下的pH值：水性聚氨酯胶pH值需在7-9之间（弱碱性），若pH<6会导致乳液凝固；酸性胶（pH<7）会腐蚀铝、铜等金属基材，不适用于汽车铝车身粘接。

VOC（挥发性有机化合物）含量是环保合规的核心指标，按GB 18583-2008标准，室内装饰用胶粘剂VOC需≤50g/L，儿童家具用胶需≤10g/L。测试用气相色谱法（GC）：将试样加热至150℃，收集挥发气体，通过色谱柱分离苯、甲苯等组分，计算总VOC含量。

溶剂类型是VOC的主要来源：以水为溶剂的水性胶VOC含量低（<10g/L），以甲苯为溶剂的溶剂型胶VOC含量高（>100g/L）；UV固化胶因无溶剂挥发，VOC含量接近0，是环保趋势产品。

化学指标之有害重金属与耐化学介质性测试

有害重金属（铅、镉、汞、六价铬）需按RoHS指令要求筛查，用原子吸收光谱法（AAS）测试：铅≤1000mg/kg、镉≤100mg/kg、汞≤1000mg/kg。玩具用胶粘剂需严格控制重金属——若铅含量超标，儿童啃咬玩具时会摄入重金属，危害健康。

耐化学介质性是胶粘剂抵抗酸碱、溶剂侵蚀的能力。测试时将固化试样浸泡在化学介质（5%盐酸、5%氢氧化钠、汽油）中24-72h，测强度保留率与重量变化：化工设备防腐胶需浸泡在30%硫酸中72h，强度保留率≥80%；汽车燃油管胶需浸泡在汽油中24h，重量变化≤5%，否则会因膨胀导致燃油泄漏。

氟树脂胶因C-F键的稳定性，耐化学介质性最优，可抵抗强酸碱与有机溶剂；丙烯酸胶耐碱性差，浸泡在5%氢氧化钠中24h会膨胀变形，不适用于化工管道粘接。