当前位置: 胶粘剂 >> 胶粘剂前景 >> 胶粘剂的基本理论,你都了解吗
围拢物之间,围拢物与非金属或金属之间,金属与金属和金属与非金属之间的胶接等都存在围拢物基料与不同材料之间界面胶接题目。粘接是不同材料界面直来往表态互效用的成果。是以,界面层的效用是胶粘科学中钻研的根本题目。诸如被粘物与粘料的界面张力、表面自如能、官能基团性质、界面间反响等都影响胶接。胶接是归纳性强,影响成分繁杂的一类技能,而现有的胶接理论都是从某一方面动身来叙述其道理,以是于今通盘惟一的理论是没有的。
吸附理论
人们把固体对胶粘剂的吸附看做是胶接紧要起源的理论,称为胶接的吸附理论。理论觉得:粘接力的紧要起原是粘接体制的分子做使劲,即范德化引力和氢键力。胶粘与被粘物表面的粘接力与吸附力具备某种雷同的性质。胶粘剂分子与被粘物表面分子的效用流程有两个流程:第一阶段是液体胶粘剂分子借助于布朗运意向被粘物表面散布,使两界面的极性基团或链节彼此*近,在此流程中,升温、施加来往压力和下降胶粘剂粘度等都有益于布朗疏通的加倍。第二阶段是吸附力的产生。当胶粘剂与被粘物分子间的间隔到达10-5?时,界面分子之间便产生彼此吸引力,使分子间的间隔进一步减少四处于最大安稳形态。
遵循打算,由于范德华力的效用,当两个志愿的平面相距为10?时,它们之间的引力强度可达10-MPa;当间隔为3-4?时,可达-MPa。这个数值远远高浮当代最佳的布局胶粘剂所能到达的强度。是以,有人觉得只需当两个物体来往很好时,即胶粘剂对粘接界面充足潮湿,到达志愿形态的情景下,仅色散力的效用,就足以产生很高的胶接强度。然而本质胶接强度与理论打算出入很大,这是由于固体的力学强度是一种力学性质,而不是分子性质,其巨细取决于材料的每一个个别性质,而不即是分子做使劲的总和。打算值是假设两个志愿平面精密来往,并保证界面层上各对分子间的效用同时受到毁坏时,也就弗成能有保证各对分子之间的做使劲同时产生。
胶粘剂的极性过高,偶然候会严峻妨碍潮湿流程的举办而下降粘接力。分子间做使劲是供应粘接力的成分,但不是惟一成分。在某些非凡情景下,其余成分也能起主宰效用。
化学键产生理论
化学键理论觉得胶粘剂与被粘物分子之间除彼此做使劲外,偶然再有化学键产生,譬喻硫化橡胶与镀铜金属的胶接界面、偶联剂对胶接的效用、异氰酸酯对金属与橡胶的胶接界面等的钻研,均表明有化学键的生成。化学键的强度比范德化做使劲高很多;化学键产生不只也许抬高粘附强度,还也许战胜脱附使胶接接洽毁坏的毛病。但化学键的产生并不通俗,要产生化学键确定满意确定的量子化`件,以是弗成能做到使胶粘剂与被粘物之间的来往点都产生化学键。何况,单元粘附界面上化学键数要比分子间效用的数量少很多,是以粘附强度来自分子间的做使劲是弗成无视的。
弱界层理论
当液体胶粘剂不能很好浸湿被粘体表面时,空气泡留在闲暇中而产生弱区。又如,之中含杂质能溶于熔融态胶粘剂,而不溶于固化后的胶粘剂时,会在固体化后的胶粘产生另一相,在被粘体与胶粘剂团体间产生弱界面层(WBL)。产生WBL除工艺成分外,在围拢物成网或熔体彼此效用的成型流程中,胶粘剂与表面吸附等热力学形势中产生界层布局的不匀称性。不匀称性界面层就会有WBL浮现。这类WBL的应力松驰和裂纹的进展都邑不同,因此极地面影响着材料和成品的团体机能。
散布理论
两种围拢物在具备相容性的前提下,当它们彼此精密来往时,由于分子的布朗疏通或链段的摆产生彼此散布形势。这类散布效用是穿梭胶粘剂、被粘物的界面交错举办的。散布的成果致使界面的消散和过渡区的产生。粘接体制借助散布理论不能表明围拢物材料与金属、玻璃或其余硬体胶粘,由于围拢物很难向这类材料散布。
静电理论
当胶粘剂和被粘物体制是一种电子的接管体-供应体的组合方法时,电子会从供应体(如金属)变化到接管体(如围拢物),在界面区双侧产生了双电层,进而产生了静电引力。
在干枯处境中从金属表面快速剥离粘接胶层时,可用仪器或肉眼考察到放电的光、声形势,证明了静电效用的存在。但静电效用仅存在于也许产生双电层的粘接体制,是以不具备广泛性。另外,有些学者指出:双电层中的电荷密度确定到达电子/厘米2时,静电吸引力才气对胶接强度产生较显然的影响。而双电层栖移电荷产生密度的最大值惟有电子/厘米2(有的觉得惟有-电子/厘米2)。是以,静电力固然确切存在于某些非凡的粘接体制,但决不是起主宰效用的成分。
板滞做使劲理论
从物理化学意见看,板滞效用并不是产生粘接力的成分,而是增添粘接成就的一种办法。胶粘剂浸透到被粘物表面的裂缝或坎坷之处,固化后在界面区产生了啮协力,这些情景相仿钉子与木柴的接合或树根植入土壤的效用。板滞毗邻力的实质是冲突力。在粘合多孔材料、纸张、织物等时,机构毗邻力是很紧急的,但对某些坚贞而润滑的表面,这类效用并不显著。
上述胶接理论斟酌的根本点都与粘料的分子结谈判被粘物的表面布局以及它们之间彼此效用相关。从胶接体制毁坏测验注明,胶接毁坏时也现四种不怜悯景:1.界面毁坏:胶粘剂层统统与粘体表面隔开(胶粘界面完全摆脱);2.内聚力毁坏:毁坏产生在胶粘剂或被粘体自身,而不在胶粘界面间;3.搀和毁坏:被粘物和胶粘剂层自身都有部份毁坏或这两者中惟有其一。这些毁坏注明粘接强度不只与被粘剂与被粘物之间做使劲相关,也与围拢物粘料的分子之间的做使劲相关。高聚物分子的化学布局,以及群集态都激烈地影响胶接强度,钻研胶粘剂基料的分子布局,对安排、合成和采用胶粘剂都非常紧急。
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