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膠粘(zhān)劑應用理論

來源: 時間:2021-08-20 14:39:05 瀏覽次數:

聚合物之間,聚合物與非金屬或金屬之間,金屬與金屬和(hé)金屬與非金屬之間(jiān)的膠(jiāo)接等(děng)都存在(zài)聚合物基料與(yǔ)不同材料之間界麵膠接問題。膠接是(shì)綜合性強(qiáng),影(yǐng)響因素複雜的一(yī)類技術(shù),而現有的膠接理論都是從某一方麵出發來闡述其(qí)原理,所以至今全麵唯一的理論是沒有

聚合(hé)物之間,聚合物與非金屬或金屬(shǔ)之間(jiān),金屬與金屬和金屬與非金屬之間的膠接等都存在聚合物基料與不同材料之間界麵膠接問題。膠接是綜(zōng)合性強(qiáng),影響因(yīn)素複雜的一類技術,而現有的膠接理論都是從某一方麵出發來闡述其原理,所以至今全麵(miàn)唯一的理論(lùn)是沒有的。

吸附理論

人們把固(gù)體對膠粘劑的吸附看(kàn)成是膠接主(zhǔ)要(yào)原因的理論,稱為膠接的吸附理(lǐ)論(lùn)。理(lǐ)論認為(wéi):粘接力的主要(yào)來源(yuán)是粘接體係的分子作用力,即(jí)範德化引力和氫鍵力。當膠粘劑與被粘(zhān)物分子間的距離達到10-5Å時,界麵分子之間便產生相互吸引力,使分子(zǐ)間的距(jù)離進一步縮短到處於最大穩定狀態。

根據計算,由於範德華力的作用,當兩個(gè)理想的平麵相距為10Å;時,它們(men)之間的引力強度可(kě)達10-1000MPa;當距離為3-4Å;時(shí),可達(dá)100-1000MPa。這個數值遠遠超過現代最好的結構膠粘劑所能達到的強度。因此,有人認為隻要當兩個物體接觸很(hěn)好時,即膠粘劑對粘接界麵充分潤濕,計算(suàn)值是假定兩個理(lǐ)想平麵緊密接觸,並保證(zhèng)界麵層上各對分子間的作用同時遭到破壞時,也就不可能有保證(zhèng)各對分子之間的作用力同時發生。

膠粘劑的(de)極性太高,有時候會嚴重妨礙濕潤過程的進(jìn)行而降低粘接(jiē)力。分子(zǐ)間作用力是提供粘接力的因素,但不(bú)是唯(wéi)一因素。在某些特殊情(qíng)況(kuàng)下,其他因素也能起(qǐ)主導作用(yòng)。

化學鍵形成理論

化學鍵理論認(rèn)為膠粘劑與被粘物分子之間除相互作用力外(wài),有時還(hái)有化學鍵產生,例如硫化橡膠與鍍銅金屬(shǔ)的膠接界(jiè)麵、偶聯劑(jì)對膠接的作用(yòng)、異氰酸酯對(duì)金屬與橡膠的膠接界麵等的研究,均證明有化學鍵的生成。但化學鍵的形成並不(bú)普通,要形成化學(xué)鍵必須滿足一定的量子化`件,所以不可能做到使膠粘(zhān)劑與被粘物之間的接觸點都(dōu)形(xíng)成化學鍵。況且,單位粘附界麵上化學(xué)鍵數要比分子間作用的數目少得多(duō),因此粘附強度(dù)來自(zì)分子間(jiān)的作用力是不可忽視的。

弱界層理論

當液體膠粘劑(jì)不能很(hěn)好浸潤被粘體表麵時,空氣泡留在空隙中而(ér)形成弱區。又如,當中含雜質能溶於熔融(róng)態膠(jiāo)粘劑,而不溶於固化後的膠粘劑時,會在固體化後的膠粘形成另一相,在被粘體與膠粘(zhān)劑整體間產生(shēng)弱界(jiè)麵層(céng)(WBL)。產生WBL除工藝因(yīn)素外,在聚合物成網或(huò)熔體相互作用的成型過程中,膠粘劑與表麵吸附等熱力學現象中產生界層結構的不(bú)均(jun1)勻性。不均(jun1)勻性界麵層就會有(yǒu)WBL出現。這(zhè)種WBL的應力鬆(sōng)弛(chí)和裂紋(wén)的(de)發展都會(huì)不同,因(yīn)而極大地影響著材料和製品的整體(tǐ)性能。

擴散理論

兩種聚合物在具有相容性的前提下,當它們相互緊密接觸時,由於分子的布朗運(yùn)動或鏈段(duàn)的擺產生相互擴散現象。這種擴散(sàn)作用是穿越膠粘劑、被粘物的界麵(miàn)交織進(jìn)行的。擴散(sàn)的結果導致界麵的消失和過渡(dù)區(qū)的產生。粘接體係借助擴散理論不能解釋聚合物材(cái)料(liào)與金(jīn)屬、玻璃或其他硬體膠粘,因為聚合物(wù)很難向這類材料擴散。

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