骨胶实际上是一种蛋白胶，经检测发现，骨胶水解后可获得上百种不同的α-氨基酸，其中及其重要的有20多种，如甘氨酸、脯氨酸、丙氨酸、羟基脯氨酸、谷氨酸、精氨酸和天冬氨酸等。大多数骨胶的分子由一端为氨基、另一端为羧基的简单多肽链组成，是相对分子质量大于10000的多肽，也是一种含有相对分子质量极不相同的相似分子混合物的多相分散体系。
骨胶极大的特点之一是可溶于水，不溶于油、蜡、醇和有机溶剂等。溶于水的骨胶能够形成稳定的亲水溶液，其分子大小正好处于胶体粒子的范围内（1～100μm）， 从而显示出较强的胶体特性，这是其具有较强粘接性能的原因所在。骨胶水溶液本身具有粘接性能，但是骨胶水溶液存在易腐败变质、常温呈凝胶态等缺点，故不利于涂布和机械化施胶操作，从而限制了其推广 和应用。
作为蛋白质的骨胶，属于天然的、来源广泛的可再生复合物，使用骨胶粘接木材，具有良好的干胶强度，这是由于骨胶自身分子间与木材界面间会形成氢键结合所致。但是，骨胶作为亲水性物质，氢键在润湿状态下必定破裂。骨胶在固化过程中，亲水性官能团彼此之间以氢键形式结合在一起形成复合体，其增水性官能团则排斥并分布在外表层，从而使骨胶具有一定的抗水性。
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