胶粘剂，是指能够通过表面附着防止分离而以功能方式将材料保持在一起的任何物质。“胶粘剂”的总称包括水泥，胶浆，胶水和糊剂，这些术语通常可互换地用于形成胶粘剂的任何有机材料。无机物（例如硅酸盐水泥）也可以被视为粘合剂，因为它们通过表面附着将诸如砖和梁之类的物体固定在一起，但是本文仅限于讨论天然和合成有机粘合剂。
自古以来就已知天然粘合剂。距今3300年的埃及雕刻作品描绘了一块薄薄的胶合板与似乎是无花果木板的粘合。纸莎草纸是一种早期的非织造织物，其中包含芦苇状植物的纤维与面粉糊粘合在一起。沥青，树木沥青和蜂蜡在古代和中世纪都用作密封胶（保护性涂料）和粘合剂。照亮的手稿的金箔通过蛋清与纸粘合在一起，而木制品则与鱼，牛角和奶酪上的胶水粘合在一起。动植物胶和鱼胶的技术在18世纪得到了发展，并在19世纪引入了橡胶和硝化纤维基水泥。然而，胶粘剂技术的决定性进步一直待到20世纪，在此期间，天然胶粘剂得到了改进，许多合成材料从实验室出来，以取代市场上的天然胶粘剂。在20世纪下半叶，航空和航天工业的快速发展对粘合剂技术产生了深远的影响。对具有高结构强度并能抵抗疲劳和恶劣环境条件的胶粘剂的需求导致了高性能材料的开发，最终将其应用于许多工业和家庭应用中。
本文首先简要介绍了粘合原理，然后回顾了天然和合成粘合剂的主要类别。
附着力
在粘合剂接头的性能中，粘合剂的物理和化学性质是最重要的因素。在确定胶接接头是否能充分发挥作用时，被粘物的类型（即被连接的部件，例如金属合金，塑料，复合材料）以及表面预处理或底漆的性质也很重要。这三个因素（粘合剂，被粘物和表面）会影响粘合结构的使用寿命。粘合结构的机械性能又受接头设计细节以及所施加载荷从一个被粘物转移到另一被粘物的方式的影响。
形成可接受的粘合剂键是粘合剂在被粘合的被粘物上润湿和扩散的能力。实现这种界面分子接触是形成牢固而稳定的粘合剂接头的必要的第一步。一旦实现润湿，就会通过多种机制在界面上产生固有的粘合力。至少从1960年代开始，这些机制的精确性质就一直是物理和化学研究的对象，结果存在着许多粘附理论。吸附的主要机理是由吸附理论解释的，吸附理论指出物质的粘附主要是由于紧密的分子间接触。在粘合剂接头中，这种接触是通过分子在粘合剂和被粘物表面层中施加的分子间或化合力来实现的。
除了吸附之外，还提出了四种其他粘附机制。当粘合剂流入被粘物表面的孔中或表面上的凸起周围时，首先发生机械互锁。第二种相互扩散是在液态胶粘剂溶解并扩散到被粘物材料中时产生的。在第三种机理中，吸附和表面反应是当粘合剂分子吸附到固体表面并与其发生化学反应时发生键合。由于化学反应，该过程与上述简单吸附在某种程度上有所不同，尽管一些研究人员认为化学反应是整个吸附过程的一部分，而不是单独的粘附机理。最后，电子或静电吸引理论表明，静电力会在具有不同电子能带结构的材料之间的界面处产生。通常，对于各种类型的粘合剂和被粘物，这些机理中的一种以上在实现期望的粘合水平方面起作用。
在形成粘合剂结合时，在被粘物和粘合剂之间的界面中出现过渡区。在这个称为中间相的区域中，胶粘剂的化学和物理性质可能与非接触部分的胶粘剂的化学和物理性质有很大不同。通常认为，相间组合物控制粘合接头的耐久性和强度，并且主要负责应力从一个被粘物转移到另一被粘物。相间区域经常是环境攻击的地点，从而导致接头失效。
粘合剂的强度通常由破坏性试验确定，该破坏性试验测量在试样断裂点或断裂线上产生的应力。采用了多种测试方法，包括剥离，拉伸搭接剪切，解理和疲劳测试。这些测试是在很宽的温度范围和各种环境条件下进行的。表征粘合接头的另一种方法是通过确定将界面相的单位面积切开所消耗的能量。从这种能量计算得出的结论在原则上完全等同于从应力分析得出的结论。
胶粘材料
实际上，所有合成粘合剂和某些天然粘合剂均由聚合物组成，这些聚合物是大分子或大分子，是由成千上万个称为单体的简单分子连接而成的。聚合物的形成（称为聚合反应的化学反应）可以在“固化”步骤中发生，在该步骤中，聚合反应与粘合剂的形成同时发生（例如环氧树脂和氰基丙烯酸酯的情况），或者聚合物可以是与热塑性弹性体（例如苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物）一样，在将材料用作粘合剂之前形成的涂层。聚合物具有强度，柔韧性以及在被粘物表面上扩散和相互作用的能力，这是形成可接受的粘附力水平所必需的属性。
天然胶
天然粘合剂主要来自动物或植物。尽管自20世纪中叶以来对天然产品的需求有所下降，但其中某些仍继续与木材和纸制品一起使用，特别是在瓦楞纸板，信封，瓶子标签，书本装订，纸箱，家具以及层压膜和箔片中。另外，由于各种环境法规，源自可再生资源的天然粘合剂受到了新的关注。最重要的天然产物如下所述。
动物胶
术语“动物胶”通常仅限于由哺乳动物胶原蛋白制成的胶，哺乳动物胶原蛋白是皮肤，骨骼和肌肉的主要蛋白质成分。当用酸，碱或热水处理时，通常不溶的胶原慢慢变为可溶的。如果原始蛋白质是纯净的，且转化过程温和，则该高分子量产品称为明胶，可用于食品或照相产品。通过更剧烈的加工生产的低分子量材料通常纯度较低且颜色较深，被称为动物胶。
传统上，动物胶已用于木材连接，书籍装订，砂纸制造，厚胶纸带和类似应用中。尽管具有高初始粘性（粘性）的优点，但许多动物胶已被合成粘合剂改性或完全替代。
酪蛋白胶
该产品是通过将酪蛋白（一种从牛奶中获得的蛋白质）溶解在碱性水溶液中制成的。碱的程度和类型会影响产品的性能。在木材粘合中，酪蛋白胶在耐湿性和老化特性方面通常优于真正的动物胶。酪蛋白也用于改善油漆和涂料的附着力。
血蛋白胶
这种类型的胶水是由血清蛋白制成的，血清蛋白是一种血液成分，可以从新鲜的动物血液或干燥的可溶血粉中获得，其中已经添加了水。向蛋白-水混合物中添加碱可改善粘合性能。胶合板工业中使用了大量的血液胶产品。
淀粉和糊精
淀粉和糊精是从玉米，小麦，土豆或大米中提取的。它们是植物胶粘剂的主要类型，它们可溶于水或分散在水中，并且从世界各地的植物中获得。淀粉和糊精胶用于瓦楞纸板和包装以及用作墙纸粘合剂。
