以无机物为主要原料生产的胶黏剂称为无机胶黏剂（Inorganic Adhesives)，是人类历史上最早使用的胶接材料，主要用于胶接刚性体或受力较小的物体。尽人皆知的水泥、石膏、水玻璃、锡焊料、银焊料等都是古老而至今仍在沿用的无机胶黏剂，但现代无机胶的发展趋势是多组分无机物的配合，性能更优异。

1.无机胶黏剂的分类与组成

无机胶黏剂大体可分为5类：普通水泥和矾土水泥等硅酸盐类；磷酸盐类；软合金和硬合金等金属类；熔接玻璃的硼酸盐类；水玻璃等水基无机物类。从固化机理来看，可分为气干型、水固型、热熔型及反应型。这里既包括石膏等较为古老的粘接材料，也包括一些较新的品种。无机胶黏剂的耐热性、阻燃性、耐久性、耐油性等比有机胶黏剂要好得多，可成功地用于火箭、导弹及常用的燃烧器的耐热部件的粘接，也可广泛用于各种金属、玻璃、陶瓷等材料的粘接。

无机胶黏剂中应用最为广泛和最重要的是磷酸盐和硅酸盐胶黏剂。磷酸盐无机胶黏剂是以浓缩磷酸为粘料的胶黏剂，包括氧化物-磷酸、酸式磷酸盐等，其中氧化铜-磷酸盐胶黏剂开发最早、应用最广。氧化铜-磷酸盐无机胶是由特制（或轻质）氧化铜和特殊处理的磷酸铝（浓磷酸加少量氢氧化铝）溶液配制而成。固体组分和液体组分单独包装，现用现配。磷酸盐类胶黏剂可用通式MO·nP₂O₅表示，当M为离子半径小的金属时粘接性能好。一般由酸式磷酸盐、偏磷酸盐、焦磷酸盐或由磷酸直接与金属氧化物、卤化物、氢氧化物、碱性盐类硅酸盐、硼酸盐等的反应物为基料组成。根据需要，添加填料，填料选用机械强度高、耐水及耐热性能好，并能降低胶黏剂固化时的收缩的材料，如氧化硅、氧化铝、碳化硅、氮化硼、云母等物质。填料的线膨胀系数应与被粘物一致，以保证最小的热应力。磷酸盐胶黏剂固化收缩力小，高温强度较大，可在低温固化。

硅酸盐无机胶黏剂能够粘接金属、陶瓷、玻璃、云母、石墨、石料、木材等多种材料，用于火箭和导弹耐高温部位、耐火材料、发热电器等的粘接，以及石化设备喷火零件和点火塞的组装。该类胶在航天、机械、电子、电器、化工、高新技术等领域获得较为广泛的应用。硅酸盐胶黏剂是以硅酸盐为主体原料的胶黏剂，主要有气干型、水固型、反应型等硅酸盐无机胶黏剂。

气干型硅酸盐胶黏剂是指其中的水分在空气中挥发而固化，实际上是硅酸钠的碱性溶液，俗称水玻璃。水玻璃的粘接作用实质是氧化硅溶胶变成氧化硅凝胶的过程，氟硅酸钠可作为水玻璃的促凝剂，用量10％～20％。水玻璃呈碱性，对被粘材料有一定的腐蚀性和污染性，但因干燥快、价格廉，至今仍在使用。水玻璃对纸张、木材具有良好的粘接效果，还能粘接玻璃、陶瓷、型砂等。

水固型硅酸盐胶黏剂是指遇水可硬化的硅酸盐水泥，又称波特兰水泥，无水熟料具有很强的吸水性，当与水混合时便发生水化作用。水泥的硬化经历3个过程，即溶解期或准备期、胶化期或凝结期、结晶期或硬化期，实际上3个过程是相互交错的。

反应型硅酸盐胶黏剂是以碱金属以及季铵叔胺等液态硅酸盐为粘料，加入固化剂和填料混合调配而成，靠化学反应固化。所用的硅酸盐有硅酸钠、硅酸钾、硅酸季铵盐等。其固化剂为碱土金属的氧化物和氢氧化物、硅氟化物、磷酸盐和硼酸盐也可用作固化剂，常用的有氧化钙、氧化镁、二氧化硅、氧化锌、氧化铝、氢氧化铝、氢氧化钙、氢氧化镁、硅酸铝、磷酸、磷酸盐、氟硅酸钠、硼酸盐等。根据实际用途选用填料，如氧化铝、石英粉、氧化锆、云母粉、碳化硅、氮化硼等，可降低固化收缩率，提高粘接强度、耐水性和耐热性。通常所说的硅酸盐无机胶黏剂，主要是指反应型硅酸盐胶黏剂，其中硅酸钠-氧化物胶黏剂最有价值，因为它有很高的粘接强度和耐热性。硅酸盐胶黏剂的缺点是有吸湿性，耐酸碱性较差，高温下介电性能降低。

水泥类（石膏类）无机胶黏剂通过水合反应而产生粘接力，己自成体系：金属氧化物与磷酸（或磷酸盐）、金属氧化物与水玻璃是通过化学反应而固化的；熔接玻璃或金属（软合金、硬合金）则是由熔融状态到固化时才显现出粘接力的；而构成水基无机胶黏剂的主要胶黏剂品种中，都有产生粘接力的水性粘料，如硅酸钠、硅酸钾、硅酸铝等。这些硅酸盐水溶液是由硅酸盐的单体及聚合物离子组成的，它们都溶解或分解于水中。在水分挥发并逐渐干燥的过程中，硅酸盐离子表面羟基发生脱水缩合，从而显现出粘接力。

2.硅酸盐类胶黏剂

硅酸盐类胶黏剂可用通式M₂O·nSiO₂·mH₂O来表示。其中，M一般主要为Li,Na,K等碱金属，也可为季胺或叔胺等；n称为模数，代表SiO₂/M₂O的比值，此比值与性质有密切的关系。以硅酸钠为例，当n=3.0左右时，粘接温度最高；n=5.0左右时，耐水性最好。若以耐水性为考察对象，硅酸盐中，Li⁺>K⁺>Na⁺。其中最常见的为硅酸钠，即水玻璃，如n=3.2～3.4,40～42^oBe的水玻璃对木材、纸张有良好的粘接效果。硅酸盐胶黏剂适用于金属、陶瓷、玻璃、石材、纸张、包装箱等多种物质的粘接，以及有耐热、防火要求的材质的粘接。

表6-17列举了典型硅酸盐型无机胶的原料配比及其固化条件。

表6-17硅酸盐型无机胶的典型配方及其固化条件

例如，将作为固化剂320目石英粉（氧化硅）预先在700～800℃下脱水1h，与作为骨架材料的320目氧化锆按3：2的比例混匀，再和作为基体的相对密度为1.38中性水玻璃调和在一起，即成一种硅酸盐类胶黏剂。为避免固化时水分蒸发过快而产生大量气孔降低粘接强度乃至粘接失败，胶黏剂涂在粘接件上后，先在室温下自然干燥24h，然后再缓慢升温至400℃并保持一段时间，这样粘接的效果最好。

又例如，一种主要用于金属与陶瓷粘接的硅酸盐类胶黏剂的工艺及固化条件为：将50份玻璃釉质粉、50份氧化铁过320目筛，称量后，再用适量硅酸钠调成糊状，即可使用。其固化条件为：室温固化3h，然后在40～60℃下固化3h, 80～100℃下固化3h,120～150℃下再固化2h。