胶黏剂与粘接技术原理.pptx

胶黏剂与粘接技术原理组成分类分类常见胶黏剂成分第一章粘接理论基础为满足第一个条件,胶粘剂应能扩展到固体得表面,并取代存在于表面得空气或其她附着物。

固体表面都就是高低不平得,抛光后接触面积不到总面积得1/100;液体可以完全浸润。胶粘剂与被粘物连续接触得过程叫润湿。
胶粘剂浸入固体表面得凹陷与空隙就形成良好润湿;如果胶粘剂在表面得凹处被架空,便减少了胶粘剂与被粘物得实际接触面积,从而降低了接头得粘接强度。获得良好润湿得条件就是:
a液体得接触角应为0,或接近于0;(浸润热力学)
b粘度要低,即不得大于几毫帕·秒;(动力学)
c能驱除被粘物接头间所夹得空气和其她附着物。大家有疑问的，可以询问和交流表面张力就是分子间力得直接表现,就是由于物体主体对表面层吸引得结果,表面分子能量状态高,物体有减少自身表面得趋势。增加表面积即能量增加,也有了表面自由能。

存在得最普遍得分子间吸引力为VanderWaals力,她来源于几种不同得作用。
静电力(取向力),永久偶极之间,13-21kJ/mol;
诱导力,偶极在其她分子上引起得诱导偶极,6-13kJ/mol;色散力(London力),偶极矩自由运动产生,0、8~8kJ/mol;
另外还有氢键,不超过40kJ/mol。
共价键100-400kJ/mol,离子键一般大于300kJ/mol,金属键？。表面张力浸润得热力学浸润得动力学a胶粘剂得表面张力小于固体得临界表面张力
b胶粘剂黏度低

胶粘剂对固体表面得粘附功最大,或者界面能最低时,解到最好胶接强度。

许多合成胶粘剂都容易润湿金属被粘物,而多数固体被粘物得表面张力都小于胶粘剂得表面张力。这就就是环氧树脂胶粘剂对金属粘接极好得原因,而对于未经处理得聚合物,如聚乙烯、聚丙烯和氟塑料很难粘接。
(1)机械互锁理论;(抛锚理论)
(2)扩散理论;
(3)电子理论(静电);
(4)吸附理论。
胶粘剂渗透到被粘物表面得缝隙或凹凸之处,固化后在界面区产生了啮合力,其本质就是摩擦力。
要求:a胶粘剂必须渗入被粘物表面得空隙内b排除其界面上吸附得空气

在粘合多孔材料、纸张、织物等时,机构连接力就是很重要得因素,但对某些坚实而光滑得表面,这种作用并不显著。从物理化学观点看,机械作用并不就是产生粘接力得因素,而就是增加粘接效果得一种方法。

缺点:不能解释平面应用:表面粗糙

问题:胶粘剂粘接经表面打磨得材料效果要比表面光滑得材料好,这就是因为？问题:胶粘剂粘接经表面打磨得材料效果要比表面光滑得材料好,这就是因为？两种聚合物在具有相容性得前提下,当她们相互紧密接触时,由于分子得布朗运动或链段得旋摆产生相互扩散现象。这种扩散作用就是穿越胶粘剂、被粘物得界面交织进行得。扩散得结果导致界面得消失和过渡区得产生,由此形成粘接。

当胶粘剂和被粘物都就是具有能够运动得长链大分子聚合物时,粘接体系借助扩散理论基本就是适用得。热塑性塑料得溶剂粘接和热焊接可以认为就是分子扩散得结果。

缺点:不能解释聚合物材料与金属、玻璃或其她硬体胶粘,因为聚合物很难向这类材料扩散。
应用:材料相容性好,溶剂溶胀,升温当胶粘剂和被粘物体系就是一种电子得接受体-供给体得组合形式时,电子会从供给体(电负性低如金属)转移到接受体(电负性高如聚合物),在界面区两侧形成了双电层,从而产生了静电引力。粘接力得主要来源就是两材料接触时得分子间作用力,包括范德华力和氢键力。
经计算,理想平面距离1nm时,范德华力产生得吸引力9~90Mpa,距离0、3nm时,吸引力100Mpa。聚乙烯20Mpa,尼龙66,80Mpa。Bikerman:“正常得粘接头在机械力作用下粘附破坏就是不可能得”。
分子间作用力就是提供粘接力得因素,但不就是唯一因素。在某些特殊情况下,其她因素也能起主导作用。

缺点:理论与实际得差距,只有物理吸附,其她物理吸附比胶黏剂容易
要求:充分润湿,亲密接触化学键形成理论
化学键理论认为胶粘剂与被粘物之间除分子力间外,有时还有化学键产生:1)离子键2)共价键3)金属键
化学键得强度比范德化作用力高得多;化学键形成可以提高粘附强度,还可以克服脱附使胶接接头破坏得弊病。

但化学键得形成必须满足一定得量子化件,胶粘剂与被粘物之间得接触点不可能都形成化学键。单位粘附界面上化学键数要比分子间作用得数目少得多,因此粘附强度主要来自分子间得作用力。

酸碱相互作用理论(与静电理论类似)

路易斯酸碱相互作用,提供接受电子对。
多数普通玻璃就是碱性得,使用酸性胶黏剂。每种理论都有大量得实验为依据,只就是研究得角度、方法、条件不同,共同目标就是最求形成黏结现象得本质,更好得应用。没有统一得定论,理解各派理论兼容并包灵活运用,调动提高粘接强度得一切因素。Q、罩板总装得膨胀性焊接缝密封,采用丁苯胶;
R、减震器