高分子胶粘剂与金属粘接的界相理论及其研究进展
金属粘接技术
金属粘接技术金属粘接技术在工业生产中起着重要的作用，它能够将金属材料牢固地粘接在一起，实现各种结构的组装和修复。
金属材料因其高强度、耐磨损性和高温性能而被广泛应用于工程领域，而金属粘接技术的发展则使得金属材料的利用得到了更大的空间。
本文将从金属粘接技术的基本原理、优点和应用领域等方面进行探讨，以期深入了解金属粘接技术的特点和发展趋势。
一、金属粘接技术的基本原理金属粘接技术是指利用黏性物质将金属材料粘结在一起的加工方法。
金属粘接技术的基本原理是利用黏性物质将金属表面连接在一起，通过机械固化或化学固化来实现金属材料的粘接。
常见的黏性物质有焊接剂、胶水和焊料等，它们能够填充金属表面的微小间隙，实现金属材料的粘结。
金属粘接技术可以分为常温粘接和热固粘接两种类型，常温粘接是在室温下进行的，而热固粘接则需要加热才能实现金属材料的粘接。
二、金属粘接技术的优点1. 没有变形：与传统的焊接技术相比，金属粘接技术可以避免金属材料发生变形或热裂纹，因为在粘接过程中并不需要高温加热。
2. 适用范围广：金属粘接技术适用于各种金属材料，包括铝、铁、钢、铜等，而且可以在不同结构和形状的金属材料上实现粘接。
3. 粘结强度高：通过金属粘接技术可以实现金属材料的牢固粘接，其粘结强度可以达到或接近金属材料本身的强度，因此在实际应用中具有较高的可靠性和安全性。
三、金属粘接技术的应用领域1. 航空航天领域：金属粘接技术在航空航天领域有着重要的应用，例如飞机、航天器和导弹等结构的组装和修复都需要金属粘接技术的支持。
2. 汽车制造领域：现代汽车制造中大量应用了金属粘接技术，例如车身焊接、零部件组装等都离不开金属粘接技术的支持。
3. 造船领域：在船舶建造中，金属粘接技术可以实现船体的结构连接和修复，提高了船舶的安全性和耐久性。
四、金属粘接技术的发展趋势1. 绿色环保：未来金属粘接技术将更加注重环保和可持续性，推动研发更多环保型黏性物质和粘接方法，减少对环境的影响。
金属材料粘接性能的研究与评价方法
金属材料粘接性能的研究与评价方法随着科技的发展和经济的进步，金属粘接技术在机械制造、汽车工业、航空航天等领域得到了广泛应用。
而金属材料的粘接性能，作为粘接工艺质量的关键指标，也成为了实现高强度工程粘接的重要保证。
本文将从金属材料的粘接性能基础、研究方法以及评价标准入手，探究金属材料粘接性能的研究与评价方法。
一、金属材料的粘接性能基础金属材料粘接性能的评价，需要先对金属材料的性能进行了解。
金属材料表面的化学、物理性质，对于粘接黏合能力的影响不可忽略。
而金属材料的性质主要分为表面及体内性能两大方面：1. 表面性能表面性能是金属材料的粘接性能的重要组成部分，而表面形态，尺寸，化学成分，表面电荷等因素都是粘接性能的决定因素之一。
（1）表面形态金属材料的表面形态，如凹凸不平、光洁度等，会产生不同的黏接性。
一般来说，表面光洁度越高，粘接黏性越好。
（2）表面尺寸金属材料表面的尺寸，影响着黏接剂的强度和涂敷厚度。
通常情况下，金属材料表面越平整，黏合剂的涂敷厚度越薄，黏接强度则越强。
（3）化学成分金属材料表面化学成分的不同，也会对其粘接性能产生不同影响。
比如，有些金属表面铁氧化物保护层很厚，会影响其渗透性，从而对粘接强度产生不利影响。
（4）表面电荷金属材料的表面电荷，也是黏接黏性的重要因素。
在相同条件下，电荷比较小的金属片具有更强的粘接力。
2. 体内性能金属材料的体内性能，可以看作是金属材料的内在质量和力学性能。
如果接头的接触表面具有足够的粗糙度，黏合剂将能够深入材料的表面，并附着在大量的原子层上。
金属材料的粘接性能主要取决于如下几个特征：（1）材料表面的清洁度和表面的处理方式（2）材料的表面形态以及其结构（3）粘合剂的适宜度以及其可黏性（4）温度和压力参量的使用方式二、研究金属材料粘接性能的方法为了评价金属材料的粘接性能，主要采用如下方法：1. 外观检查法外观检查法主要是通过外观的变化，来判断粘接黏性的好坏。
外观检查法可以直观的反映出来金属材料的粘接质量，但是缺点也明显，它依赖于人眼力，无法量化，难以重复。
胶水与金属粘结的原理
胶水与金属粘结的原理胶水是一种常见的粘合剂，它可以将各种材料黏结在一起。
而胶水与金属的粘结也是其中的一种应用。
那么，胶水与金属粘结的原理究竟是什么呢？我们需要了解胶水的组成。
胶水通常是由聚合物、溶剂和添加剂组成的。
其中，聚合物是胶水的主要成分，它能够与金属表面形成化学键，从而实现黏结。
聚合物的选择非常重要，不同的聚合物能够与不同的金属表面发生化学反应，形成强力的键合。
胶水中的溶剂起到了溶解聚合物的作用。
溶剂可以使聚合物变得流动性更强，从而更容易涂抹在金属表面上。
当胶水干燥时，溶剂会蒸发掉，留下聚合物与金属之间的黏结。
胶水中的添加剂也起到了重要的作用。
添加剂可以改变胶水的性能，使其具有更好的黏结力和耐候性。
常见的添加剂有增稠剂、防腐剂和柔软剂等。
这些添加剂可以增加胶水与金属之间的黏结强度，提高粘合的质量。
在胶水与金属粘结的过程中，金属表面的处理也是非常重要的。
金属表面通常会有氧化层或油脂等污染物，这些物质会影响胶水与金属的黏结。
因此，在粘结之前，我们需要对金属表面进行清洁和处理，以确保胶水能够与金属表面充分接触，并形成牢固的黏结。
总结起来，胶水与金属粘结的原理是通过胶水中的聚合物与金属表面形成化学键，从而实现黏结。
胶水中的溶剂和添加剂能够改善胶水的性能，使其具有更好的黏结力和耐候性。
同时，金属表面的处理也是确保黏结质量的重要环节。
胶水与金属的粘结不仅可以用于家居装修和手工制作，还在工业生产中得到广泛应用。
通过合理选择胶水和适当处理金属表面，我们能够实现金属与金属之间的粘结，为各种应用提供了便利。
粘结剂的6大粘合机理介绍
粘结剂的6大粘合机理介绍聚合物之间，聚合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聚合物基料与不同材料之间界面胶接问题。
粘接是不同材料界面间接触后相互作用的结果。
因此，界面层的作用是胶粘科学中研究的基本问题。
诸如被粘物与粘料的界面张力、表面自由能、官能基团性质、界面间反应等都影响胶接。
胶接是综合性强，影响因素复杂的一类技术，而现有的胶接理论都是从某一方面出发来阐述其原理，所以至今全面唯一的理论是没有的。
粘结剂的作用过程包括扩散、润湿活性材料表面；粘结剂通过干燥（非反应型）或聚合（反应型）方式固化。
吸附理论人们把固体对胶黏剂的吸附看成是胶接主要原因的理论，称为胶接的吸附理论。
理论认为：粘接力的主要来源是粘接体系的分子作用力，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有某种相同的性质。
胶黏剂分子与被粘物表面分子的作用过程有两个过程：第一阶段是液体胶黏剂分子借助于布朗运动向被粘物表面扩散，使两界面的极性基团或链节相互靠近，在此过程中，升温、施加接触压力和降低胶黏剂粘度等都有利于布朗运动的加强。
第二阶段是吸附力的产生。
当胶黏剂与被粘物分子间的距离达到10-5时，界面分子之间便产生相互吸引力，使分子间的距离进一步缩短到处于最大稳定状态。
根据计算，由于范德华力的作用，当两个理想的平面相距为10时，它们之间的引力强度可达10-1000MPa；当距离为3-4时，可达100-1000MPa。
这个数值远远超过现代最好的结构胶黏剂所能达到的强度。
因此，有人认为只要当两个物体接触很好时，即胶黏剂对粘接界面充分润湿，达到理想状态的情况下，仅色散力的作用，就足以产生很高的胶接强度。
可是实际胶接强度与理论计算相差很大，这是因为固体的力学强度是一种力学性质，而不是分子性质，其大小取决于材料的每一个局部性质，而不等于分子作用力的总和。
计算值是假定两个理想平面紧密接触，并保证界面层上各对分子间的作用同时遭到破坏时，也就不可能有保证各对分子之间的作用力同时发生。
粘接理论
粘接理论一、机械理论机械理论是最早提出的粘接理论，这种理论认为胶黏剂渗入被粘物凸凹不平的多孔表面内，丙排除其界面上吸附的空气，固化产生锚合、钩合、锲合等作用，使胶黏剂与被粘物结合在一起。
胶黏剂粘接经机械粗糙化处理材料的效果比表面光滑的材料效果好，因此，它无法解释致密被粘物如玻璃、金属等粘接的缘由。
二、吸附理论吸附理论曾是较为流行的理论，它认为粘接是与吸附现象类似的表面过程。
胶黏剂的大分子通过链段分子与分子链的运动，逐渐向被粘物表面迁移，极性基团靠近，当距离笑语0.5nm时，原子、分子或原子团之间必然发生相互作用，产生分子间力，这种力称做范德华力。
固体表面由于范德华力的作用能吸附液体和气体，这种作用称为物理吸附。
范德华力包括偶极力，诱导力和色散力，有时由于电负性的作用还会产生氢键力，从而形成粘接。
吸附理论将粘接看作是一种表面过程，是以分子间力为基础的。
三、扩散理论扩散理论又称为分子渗透理论，它认为聚合物的粘接是由扩散作用形成的。
由于聚合物的链状结构和柔性，使胶黏剂大分子的链段通过热运动引起相互扩散，大分子缠结交织，类似表层的相互溶解过程，固化后则粘接在一起。
如果胶黏剂能以溶液形式涂于被粘物表面，而被粘物又能在此溶剂中溶胀或溶解，彼此间的扩散作用更易进行，粘接强度则会更高。
因此，溶剂或热的作用能促进相溶聚合物之间的扩散作用，加速粘接的完成和强度的提高。
扩散理论主要用来解释聚合物之间的粘接，无法加上聚合物与金属粘接的过程。
四、静电理论静电理论又叫双电层理论，它认为在胶黏剂与被粘物接触的界面上形成双电层，由于静电的相互吸引而产生粘接。
但双电层的静电吸引力并不会产生足够的粘接力，甚至对粘接力的贡献是微不足道的。
静电理论无法解释性能相同或相近的聚合物之间的粘接。
五、弱边界层理论妨碍粘接作用形成并使粘接强度降低的表面层称为弱边界层，不仅聚合物表面存在，纤维、金属等表面也都存在着弱边界层。
弱边界层来自胶黏剂、被粘物环境或三者的任意组合。
粘接技术学科
粘接技术学科标题：粘结技术的应用及挑战摘要：粘接技术作为一门重要的学科，在各个行业中担负着关键性的作用。
本文将介绍粘结技术的基本原理、应用领域以及面临的挑战，旨在为读者提供一份简要的概述。
1. 引言粘接技术是一种将材料通过粘结剂或者其他粘接方式进行连接的技术。
它被广泛应用于包括航空航天、汽车制造、医疗器械等多个领域，可以提供优良的力学性能和工艺性能。
2. 粘结技术的基本原理粘接技术基于两个关键原理：表面能原理和力学原理。
通过调整粘接剂和基体材料的表面能差异，使两者间产生黏附力，从而实现粘接。
粘接技术还需要考虑力学原理，确保粘接结构具备足够的强度和稳定性。
3. 粘接技术的应用领域粘接技术在多个行业中有着广泛的应用。
在航空航天工业中，粘接技术可以用于飞机零部件的连接，例如机翼和机身间的连接。
在汽车制造中，粘接技术被用于车身结构的粘接，以及玻璃和塑料零件的连接。
医疗器械、电子设备和建筑等领域也离不开粘接技术的应用。
4. 粘接技术面临的挑战粘接技术虽然有着广泛的应用前景，但也面临一些挑战。
粘接接头的强度和稳定性对生产质量和安全至关重要。
粘结技术需要持续改进，以满足更高的要求。
粘接技术在复杂环境下的适应性还需进一步改善，例如高温、低温和湿度等条件下的粘接效果。
粘接过程中的材料选择、质量控制和生产工艺也需要不断优化。
5. 结论粘接技术在现代工业中发挥着重要的作用，具有广阔的应用前景。
随着技术的进步和挑战的不断克服，粘接技术的应用领域将继续扩大并提升。
我们相信，通过对粘接技术的深入研究和创新，将带来更高效、更可靠的粘接解决方案，推动各行业的发展。
胶粘剂-结构和研究进展
行业动态2017·08108Chenmical Intermediate当代化工研究胶粘剂-结构和研究进展＊刘子洋（武汉市第十四中学 湖北 430000）摘要：作为高分子材料中的一员，胶粘剂很早就被人类开始使用，直到现在胶粘剂仍在我们生活中有着不可或缺的作用，本文向大家介绍了不同种类胶粘剂的结构，以及胶粘剂的未来发展方向。
关键词：胶黏剂；酚醛树脂；理论研究；结构；生物胶水中图分类号：T 文献标识码：AAdhesives —— Structure and Research ProgressLiu Ziyang（No.14 Middle School of Wuhan, Hubei, 430000）Abstract ：As a member of polymer materials, adhesives have long been used by humans, until now adhesive still plays an indispensable rolein our life. This paper introduces the structure of different kinds of adhesive and the future development direction of adhesive.Key words ：adhesive ；phenolic resin ；theoretical research ；structure ；bio – glue早在2000多年前，人们就开始使用胶粘剂，时至今日，胶粘剂在建筑，包装，航天，汽车，机械设备等各个领域都有着广泛的应用，对高新科学技术进步和人们日常生活改善有重大影响。
因此，研究各类胶粘剂十分重要。
本文将从胶黏剂的分类，组成等各个方面对其进行介绍。
1.胶粘剂的分类胶黏剂按化学成分可分为无机胶粘剂和有机胶粘剂。
无机胶粘剂的化学组成可为磷酸盐，硅酸盐，硫酸盐，硼酸盐等。
胶粘剂粘接机理及粘接技术
结 论
• 扩散：液体胶粘剂分子，借助于布朗运动向被胶接材料表面扩散， 使二者所有的极性基团或链节相互靠近。加强布朗运动的措施有： 升温、加压、降低粘度等。 • 吸附力的产生：当分子间距< 0.5nm时，两种分子便产生吸附作 •用，并使分子间距进一步缩短，达到能处于最大稳定状态的距 离，从而完成胶接作用。
了解粘接理论，可以从理论上指导胶黏剂选择，粘接
接头的设计，制定最佳的粘接工艺，控制影响粘接强度的
各种因素，达到形成强力粘接接头的目的。
机械互锁理论 扩散理论 吸附理论 电子理论
1 机械互锁理论
在不平的被粘物表面形成机械互锁力（胶钉）产生胶接力；胶钉越
多，胶粘剂渗透得越深，孔隙填充得越满，胶接强度就越高。
的构型，达到吸附平衡。 随后，胶黏剂分子对被粘物表 面进行跨越界面的扩散作用，形成扩散界面区。
对高分子被粘物而言，这种扩散是相互进行的；金 属或无机物由于受结晶结构的约束，分子较难运动，但 胶黏剂在硬化前，分子可以扩散到表面氧化层的微孔中 去，达到分子的紧密接触，最后仍能形成以次价力为主 的或化学键的粘接键。这就是粘接的基本过程。全过程 的关键作用是润湿、扩散和形成粘接键。
3 扩散理论
链状分子所组成的胶粘剂，涂刷到被胶 接材料的表面，在胶液的作用下表面溶胀或 溶解。由于胶粘剂的分子链或链段的布朗运动， 使分子链或链段从一个相进到另一个相中，二者互 相交织在一起，使它们之间的界面消失，变成一个过 渡区（层），最后在过渡区形成相互穿透的高分 子网络结构，从而得到很高的胶接强度。 • 溶解度参数相近
a1 u1 a2 u2 ED R6 a ,a 式中： u 1, u2 ——分子极 1 2
胶粘剂与粘接技术的发展方向与前景
胶粘剂与粘接技术的发展方向与前景胶粘剂及其粘接技术是一种广泛应用于工业生产和日常生活中的材料连接方式。
随着材料科学和工程技术的发展，胶粘剂及其粘接技术也在不断改进和创新。
未来，胶粘剂和粘接技术发展的方向和前景将呈现出哪些新的变化和趋势？本文将从材料科学、智能化技术、可持续发展等角度来探讨这一话题。
一、材料科学的发展趋势对胶粘剂及粘接技术的影响材料科学是胶粘剂及粘接技术发展的基础。
随着纳米材料、复合材料、功能材料等新型材料的涌现，胶粘剂需要与之相匹配，以实现更高效的粘接效果。
未来，纳米级胶粘剂和具有特定功能的胶粘剂将成为发展的重点。
一些具有自修复功能的胶粘剂将在未来得到更广泛的应用，这将极大地提高材料的延展性和使用寿命，对材料科学的发展将会产生深远的影响。
采用3D打印技术制备定制化的胶粘剂和粘接件也将成为发展的趋势。
3D打印技术可以根据具体应用需求，快速制备出具有复杂结构和高精度的胶粘剂和粘接件，从而实现更精密的粘接效果，拓展了胶粘剂及粘接技术的应用领域。
二、智能化技术对胶粘剂及粘接技术的影响随着智能化技术的不断发展，智能化胶粘剂及粘接技术也将在未来得到更广泛的应用。
采用传感器和控制系统来监测粘接件的状态和环境参数，实现对粘接件粘附力和温度的实时监控，可以及时发现粘接件出现的问题，从而提高设备的可靠性和安全性。
智能化胶粘剂还可以实现与其他设备的联网，实现远程监控和智能化控制，大大提高了胶粘剂及粘接技术的自动化水平。
三、可持续发展对胶粘剂及粘接技术的影响随着全球环境问题的日益严重，可持续发展已经成为社会发展的重要方向。
在胶粘剂及粘接技术的发展过程中，环保、节能和资源循环利用将成为重要考量因素。
未来，绿色环保的胶粘剂研究将迎来更大的发展空间。
生物降解材料、水性胶粘剂、无溶剂胶粘剂等将成为研究的热点。
通过开发可降解的胶粘剂和可循环利用的材料，可以减少对环境的影响，推动胶粘剂及粘接技术迈向更加可持续的发展方向。
橡胶-金属粘结工艺
橡胶--金属粘结工艺张奎和谐橡胶有限公司摘要：橡胶与金属粘结是一个很古老的问题，从橡胶工业化开始，橡胶与金属粘结就已经开始了，但是具体分析橡胶与金属粘结工艺的科技文献，至今还极其少，现对我在橡胶-金属粘结工艺中的一点认识加以总结。
关键词：橡胶金属粘结剂橡胶与金属粘结橡胶与金属粘结主要是通过粘结剂的作用把橡胶和金属两种不同性质的材料粘结在一起，达到橡胶橡胶结构产品增强，金属结构产品增韧的目的。
橡胶-金属粘结体的粘结强度主要与金属材料，粘结剂的特性以及粘结工艺有关。
在橡胶-金属粘结制品的加工过程中，根据制品的性能要求，选择不同性能的橡胶和金属骨架以及之间的粘结剂是制造出优良产品的前提。
同时在加工过程中金属表面处理，粘合剂的施工方式、施工环境，橡胶加工的工艺等都对橡胶-金属制品粘结的性能产生很大的影响。
1 橡胶、金属骨架、粘结剂的选择粘结剂作为橡胶橡胶-金属粘结件的过度物质，应具对橡胶-金属有很好的粘结强度，粘结剂的一端应具有和橡胶高分子极性相似或是能和橡胶分子发生化学反应等特征，另一端又要具有和金属结构具有相似性的性能，分子能渗透到金属件中等特性。
所以在橡胶-金属制品加工过程中没有一种粘合剂能通用于所有橡胶-金属骨架之间的粘结。
在目前的橡胶-金属粘结剂的生产中开姆洛克和罗门哈斯做出了很多种类的粘合剂来满足一些橡胶和金属粘结件的粘结剂。
1.1橡胶配方及其工艺对粘结强度的影响。
生胶是橡胶的主体骨架材料是影响粘结性能的主体，所以目前橡胶-金属粘结的选择一般都按生胶的种类进行选择。
以下是罗门哈斯公司不同橡胶与金属粘结推出的几种粘结剂从表中我们可以看出，只有根据不同的橡胶种类选择不同的粘合剂，才能获得不同橡胶与金属粘结件的良好性能。
粘合剂与橡胶中其他组分的关系，一般橡胶配方中硫化体系和补强填充体系是橡胶自身性能的关键配合体系，而粘合剂与橡胶之间的粘结主要是界面之间的作用，所以粘结剂主要与补强体系之间的作用比较多这是因为补强填充体系一般在橡胶配方中是除橡胶以外用量最多的体系，有时用量比生胶的用量还多。
胶粘剂与粘接技术的发展方向与前景
胶粘剂与粘接技术的发展方向与前景1. 引言1.1 胶粘剂与粘接技术的发展方向与前景胶粘剂与粘接技术是现代工业生产中不可缺少的一部分，它们的发展方向与前景备受关注。
随着科技的不断进步和市场需求的不断增长，胶粘剂与粘接技术正朝着更加环保、高效、多功能化的方向发展。
未来，随着工业自动化程度的提高，胶粘剂和粘接技术将扮演更加重要的角色。
在未来的发展中，新型胶粘剂的研发与推广将成为主要趋势之一。
这些新型胶粘剂将具有更高的性能指标，更适应高温、高压、腐蚀等极端环境，以及更环保的特点，如可生物降解、低挥发性等。
在不同行业中，胶粘剂的应用也将更加广泛，涉及汽车、航空航天、电子、医药等领域，为不同行业的发展提供更好的支持。
粘接技术在未来也将持续发展，趋向于更高效、更精准的方向。
随着新材料的不断涌现，粘接技术的应用范围将不断扩大，其在制造、装配、修复等环节发挥的作用将愈加重要。
胶粘剂与粘接技术的发展方向十分广阔，其未来的前景可期。
通过不断的创新和技术升级，胶粘剂产业将迎来新的发展机遇，为各行业带来更大的发展空间。
胶粘剂与粘接技术的重要性将日益凸显，胶粘剂产业在未来的发展中将展现出巨大的潜力。
2. 正文2.1 胶粘剂的种类与特点胶粘剂是一种能够将两个或多个材料牢固粘接在一起的材料，被广泛应用于各种工业和日常生活中。
根据其成分和特性的不同，胶粘剂可以分为多种类型。
首先是水性胶粘剂，这种胶粘剂是由水作为溶剂的，具有环保、无毒、易清洗的优点，广泛用于纸张、纺织品等材料的粘接。
其次是热熔胶，这种胶粘剂在高温下变成液态，通过降温固化，具有瞬间粘接、耐高温等特点，常用于包装、建筑等领域。
另外还有压敏胶粘剂，这种胶粘剂在施加压力后即可粘合，具有粘性强、适用范围广的特点，常用于贴标签、封口等操作。
硅酮类胶粘剂则具有耐高温、耐化学腐蚀等优点，适用于特殊环境下的粘接。
不同类型的胶粘剂适用于不同的材料和工况，选择合适的胶粘剂可以确保粘接效果和工件的质量。
胶黏剂与粘接技术原理
4 同时起密封效果
4有些有毒
5 连接不同金属不形成电池 6 特殊场合（如粘接炸药）
5 存储寿命有限 6不能重复利用
7 粘接形状复杂的被粘物 8 设备简单
7学科起步晚，设计缺信心
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7
第一章 粘接理论基础
粘接是一种材料界面、表面的科学 获得好的粘接效果有两个必要条件（过程）： （1）足够面积的紧密接触（清理表面、润湿、扩散） （2）分子间的吸引力甚或成粘合键（固化）
复合型
酚醛-氯丁橡胶,酚醛-丁腈橡胶,酚醛-聚乙烯醇缩醛,环氧-酚
醛,环氧-丁腈橡胶, EVA,环氧-聚酰胺
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4
分类
2 、按形态分类 液态：水溶液、溶液、乳液、无溶剂型 固态型：粉状、 块状、细绳状、 胶膜 带状：黏附型;热封型 膏状与腻子 3 、按应用方法分类 室温固化型（溶剂挥发型、潮气固化型、厌氧型、加固化剂型） 压敏型（接触压胶、自粘(冷粘)型、 缓粘(热粘)型、 永粘型） 热固型 、热熔型 4 、按用途分类 结构用（实际粘接强度大于6.9MPa，通常是热固性） 非结构用、压敏胶、特种用
材料胶接技术
绪论
应用已十分普遍，有几千年的历史（浆糊，泥墙） 在高分子学科的发展之后真正作为一门学科即是合成 胶黏剂出现,高分子材料五大分支之一来阐述的。
基本概念：把两个或多个物体通过另外一种材料在其两 相界面间产生的分子间力连接在一起，称为粘接，被粘 接的物体称为被粘物，粘接所使用的材料称为胶黏剂， 通过粘接得到的组件称为胶接接头（胶接件），减弱粘 接称为脱粘。
透明胶水：白乳胶，滑石粉，水，乙二醇；蔗糖；尿素；香精
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3
分类
1、按化学成分分类
盐类
丁腈橡胶与金属粘接的研究进展
丁腈橡胶与金属粘接的研究进展介绍了丁腈橡胶与金属粘合的基本概念和理论，从金属及丁腈橡胶表面处理、丁腈橡胶的配方、胶粘剂的选择等方面综述了丁腈橡胶与金属的粘接技术及研究进展。
标签：丁腈橡胶；表面处理；促进剂；胶粘剂丁腈橡胶大分子结构中含有强极性CN基团，其耐油性、耐磨性比天然橡胶高30～45 %，并具有优越的耐热性及耐酸、耐碱性能。
将丁腈橡胶和金属2者粘接起来可以制得具有不同构型和特性的复合材料制品，应用于汽车工业、机械制造工业、固体火箭发动机等领域。
在硫化过程中实现橡胶与其他材料粘合，是目前橡胶制品生产中采用的基本方式。
由于丁腈橡胶和金属是2种性能完全不同的材料，为了实现丁腈橡胶与金属的牢固结合，要求从金属及丁腈橡胶表面处理、丁腈橡胶配方、胶粘剂的选择等方面进行考虑[1，2]。
1 丁腈橡胶与金属粘合的基本原理金属表面被氧化后生成氧化层，并具有较高的自由能。
任何一种高聚物都会润湿金属表面，而使分界面的自由能降低。
这种物理吸附所形成的粘合强度要大于高聚物本身的粘合强度。
丁腈橡胶的极性较强，粘合指数高，易于与金属骨架粘合。
为了提高丁腈橡胶与金属的粘合强度，胶料与金属粘合后要进行硫化。
硫化后橡胶与金属的粘合界面模型如图1所示，界面层由金属一侧的金属氧化物层和硫化橡胶一侧的复合补强层组成，这2者对硫化橡胶与金属的粘合缺一不可，例如要生成适当的补强层就必需要有金属氧化物层。
氧化层的厚度对粘合性能影响较大，过厚或过薄都会降低粘合强度，补强层由硫化橡胶与无机物质组合而成，它的模量比硫化橡胶的高，但比金属的低。
由金属一侧扩散出来的金属离子或粒子，通过与橡胶一侧的化学物质反应而生成无机物质（如金属硫化物之类），它使界面近侧的橡胶层得到补强，提高了形变能对粘合强度的贡献。
可以认为，要想形成稳定的界面，就必须在金属氧化层与补强层之间，以及在补强层内的无机物质与橡胶分子之间生成相应的一级结构。
适当厚薄的氧化层之所以对粘合起作用，是由于它能够促进补强层的生成，并且能像生成离子键那样使界面形成稳定的一级结构[2]。
胶粘剂粘接机理及粘接技术
这就要求要选择能起良好润湿效果的胶黏剂。同时，也 要求被粘物表面事先要进行必要的清洁和表面处理，达到最 宜润湿与粘接的表面状态。要尽量避免润湿不良的情况。
如果被粘物表面出现润湿不良的界面缺陷，则在缺陷的周 围就会发生应力集中的局部受力状态；此外，表面未润湿的 微细孔穴，粘接时未排尽或胶黏剂带入的空气泡，以及材料 局部的不均匀性，都可能引起润湿不良的界面缺陷，这些都 应尽量排除。
无法解释由两种以上互溶高聚物构成 的胶接体系的胶接现象
不能解释温度、湿度及其它因素对剥 离实验结果的影响
☆当胶接接头以极慢的速度剥离时， 电荷可以从极板部分逸出， 降低了电荷间的引力， 减少了剥离时消耗的功 ☆当快速剥离时， 电荷没有足够的逸出， 粘附功偏高
解释了粘附功与剥离速度有关 克服了吸附理论的不足
了解粘接理论，可以从理上指导胶黏剂选择，粘接 接头的设计，制定最佳的粘接工艺，控制影响粘接强度的 各种因素，达到形成强力粘接接头的目的。
机械互锁理论 扩散理论 吸附理论 电子理论
1 机械互锁理论
在不平的被粘物表面形成机械互锁力（胶钉）产生胶接力；胶钉越 多，胶粘剂渗透得越深，孔隙填充得越满，胶接强度就越高。
钛酸钡（碱性）+酸性聚合物 钛酸钡（碱性）+聚碳酸酯（碱性）
胶接好 胶接差 性能好
性能差
Fowkes
酸碱作用理论
★被胶接材料与胶粘剂按其电子转移方向划分为酸 性或碱性物质； ★电子给体或质子受体为碱性物质，反之则为酸性 物质； ★胶接体系界面的电子转移时，形成了酸碱配位作 用而产生胶接力。
3 扩散理论
结 论
扩散：液体胶粘剂分子，借助于布朗运动向被胶接材料表面扩散， 使二者所有的极性基团或链节相互靠近。加强布朗运动的措施有： 升温、加压、降低粘度等。
金属高分子材料的合成及性能研究
金属高分子材料的合成及性能研究金属高分子材料是一类新型材料，它由金属离子、有机分子和配体组成，具有优异的力学性能、导电性和光学性能等特点，在电子器件、传感器、光伏领域等有重要应用。
本文将介绍金属高分子材料的合成及性能研究现状。
一、金属高分子材料的合成方法金属高分子材料的合成方法包括结构调控和分子组装两个方面。
结构调控方法通过控制金属离子和有机分子的配比、溶剂环境、温度等实现组成和结构的调控。
分子组装方法包括水系和非水系两种，前者通过水热合成和固相反应实现金属高分子的组装，后者则采用有机溶剂为介质进行组装。
在结构调控方面，配合物化学是一种常用的方法。
这种方法利用金属离子和有机分子间形成配合物的特性，通过不同配体间的互相配合，形成不同的结构类型。
例如，采用1,4-benzenedicarboxylic酸作为配体，与Ni2+离子配位形成网络结构材料MOF-5。
这种材料不仅具有高度方向性孔道结构，而且表现出优异的气体吸附性能。
同时，控制溶剂环境也是一种有效的方法。
在不同的溶剂体系中，金属离子和有机分子有不同的亲合力，这样可以通过控制不同溶剂体系中的比例和温度等参数，实现材料结构的调控。
在分子组装方面，水系方法中，阴离子引发的水热合成是一种常用的方法。
该方法利用水溶性配体与金属离子的配位作用，在水热条件下组装形成材料。
例如，利用三硝基苯酚为配体，与Co2+和Zn2+离子配位，形成中空球形结构的材料。
这种材料具有优异的非线性光学性质和光致发光性质。
非水系方法中，则利用有机溶剂为介质，通过静电作用、范德华力等相互作用形成材料。
二、金属高分子材料的性能研究金属高分子材料在光电子学、催化剂、吸附剂、传感器等应用领域具有广泛的应用前景，因此其性能研究至关重要。
现就其力学性能、光学性能和电学性能三个方面进行简单介绍。
力学性能：金属高分子材料通常具有优异的力学性能。
研究发现，分子组装中的非共价键作用力可以使其具有更高的强度和刚性，而且在材料的缺陷区域形成了锯齿状结构，使其具有优异的可塑性。
粘接剂和金属的原理
粘接剂和金属的原理粘接剂是一种用于将不同材料粘结在一起的物质。
当涉及到金属的粘接时，通常使用的是金属粘接剂。
金属粘接剂的原理涉及到两个关键方面：表面处理和粘接。
首先，粘接剂和金属粘接的第一步是进行表面处理。
金属表面常常受到氧化、腐蚀或污染，这些问题都会影响到粘接的质量。
因此，在粘接之前，我们需要对金属表面进行预处理。
通常的方法包括清洁、脱脂和活化处理。
清洁和脱脂可以去除金属表面的杂质和污垢，以确保粘接剂能够与金属表面完全接触。
而活化处理可以通过使用化学试剂或表面激活剂来改善金属表面的化学性质，以增强粘接的强度和可靠性。
其次，金属粘接剂的粘接原理主要涉及到分子吸附和物理机械锁定两个过程。
当粘接剂和金属表面接触时，粘接剂中的分子会通过吸附的方式与金属表面的分子产生相互作用。
这种吸附过程可以通过化学键、静电力或范德华力等来实现。
分子吸附可使粘接剂牢固地粘附在金属表面上。
物理机械锁定是指粘接剂与金属表面的微观结构之间的相互作用。
金属表面通常具有微观的凹凸表面形貌，这些微观结构可以与粘接剂的分子或颗粒互相锁定。
通过这种方式，粘接剂可以更好地附着在金属表面上，并提高粘接的强度和稳定性。
此外，金属粘接剂还可以通过填充剂来增强粘接性能。
填充剂是一种添加到粘接剂中的颗粒或纤维，目的是填充金属表面之间的微小空隙，并增加粘接剂和金属之间的接触面积。
填充剂可以增强粘接剂的强度和刚性，并提高耐高温、耐腐蚀等特性。
总结起来，金属粘接剂的原理在于通过表面处理，使粘接剂能够有效地与金属表面发生相互作用。
粘接剂和金属之间通过分子吸附和物理机械锁定两种方式实现了牢固的粘接。
填充剂的添加则进一步增强了粘接剂的性能。
这些原理的应用使得金属粘接具有广泛的应用前景，在航空航天、汽车制造、建筑等领域扮演着重要的角色。
高分子胶粘剂与金属接头的界相理论研究
高分子胶粘剂与金属接头的界相理论研究在胶粘剂基体和被粘材料之间存在着一个三维转变相区，这一相区被称为界相。
在粘接接头中应力通过界相从一侧被粘接体传递到另一例被粘接体，而且界相最易受环境影响而导致粘接失效，因此界相对粘接接头的性能，如强度、刚度、耐候性等起着非常重要的作用。
对界相性能、尺寸大小及形成过程机理的认识有助于控制粘接接头的整体性能。
本文介绍了高分子胶粘剂与金属粘接界相形成的相关机理及研究进展。
内容:粘接是将不同材料结合在一起形成组件的一种方法，而良好粘接结构的形成取决于胶粘剂与被粘接材料之间是否能形成有效的粘接和粘接接头的耐久性。
近几十年来，随着对粘接基本机理的深入研究而形成了多种被粘接材料的表面处理技术，这些表面处理技术促进了粘接科学技术的发展。
粘接的扩散理论指出，在胶粘剂基体和被粘材料之间存在着一个三维转变相区，这一相区被称为界相(inter-phase)，1972年Sharpe[1]在描述粘接接头中胶粘剂和被粘接体之间以及复合材料中增强纤维与树脂基体之间呈现出的材料性能有别于相邻基体材料的特殊区域时，提出了界相这一概念。
在美国华盛顿召开的美国国家研究论坛上，对界相作了更确切的描述，界相被描述为“从被粘接材料中材料性质发生变化的一点起，通过界面(interface)，到胶粘剂中材料性质达到稳定的一点所经过的区域”。
其他的研究工作也指出界相的机械性质与相邻的基体材料存在着明显的不同。
界相的性质明显不同于相应的基体材料，从热力学观点上讲界相并不是一个真实的相。
热力学认为一个相指的是具有特定化学组成和微观结构、物理上可区分并可用机械方法分离的实体，但是在界相与相邻的基体相之间并没有一个明显的界限。
界相实际上是材料中的一个非均匀区域，在这个区域存在着性能的梯度变化。
1、高分子胶粘剂与金属接头的界相理论1．1胶粘剂组分的选择性吸附粘接吸附理论提出物理吸附存在于所有胶接接头中，但是对于粘接体系中不同的组分，金属对其吸附的速率可能是不同的，这一差异导致了界相中组成的变化。
高分子胶粘剂与金属粘接的界相理论及其研究进展
高分子胶粘剂与金属粘接的界相理论及其研究进展
栗付平;John G Williams;王力
【期刊名称】《粘接》
【年(卷),期】2007(28)2
【摘要】在胶粘剂基体和被粘材料之间存在着一个三维转变相区,这一相区被称为界相.在粘接接头中应力通过界相从一侧被粘接体传递到另一侧被粘接体,而且界相最易受环境影响而导致粘接失效,因此界相对粘接接头的性能,如强度、刚度、耐候性等起着非常重要的作用.对界相性能、尺寸大小及形成过程机理的认识有助于控制粘接接头的整体性能.本文介绍了高分子胶粘剂与金属粘接界相形成的相关机理及研究进展.
【总页数】3页(P1-3)
【作者】栗付平;John G Williams;王力
【作者单位】北京航空材料研究院,北京,100095;Michigan Technical university,Houghton,MI 49931,USA;Michigan Technical
university,Houghton,MI 49931,USA;北京航空材料研究院,北京,100095
【正文语种】中文
【中图分类】TG491
【相关文献】
1.胶粘剂中的-NCO含量对三元乙丙橡胶与金属粘接性能的影响 [J], 沈娟
2.高分子卷材潮态粘接用改性氯丁胶粘剂的研究 [J], 叶晓;谢飞
3.金属层与橡胶层粘接用耐高温胶粘剂使用工艺研究及分析 [J], 袁宏达
4.金属零件环氧胶粘剂粘接强度工艺研究 [J], 杨青山;胡艳华;高美清;程春梅;赵志江;王庆华
5.聚烯烃与金属粘接用CR／CPE—g—MAH胶粘剂的粘接性能 [J], 彭静;张军因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
粘接理论
粘接理论1、机械理论机械理论认为，胶粘剂必须渗入被粘物表面的空隙内，并排除其界面上吸附的空气，才能产生粘接作用。
在粘接如泡沫塑料的多孔被粘物时，机械嵌定是重要因素。
胶粘剂粘接经表面打磨的致密材料效果要比表面光滑的致密材料好，这是因为（1）机械镶嵌；（2）形成清洁表面；（3）生成反应性表面；（4）表面积增加。
由于打磨确使表面变得比较粗糙，可以认为表面层物理和化学性质发生了改变，从而提高了粘接强度。
2、吸附理论吸附理论认为，粘接是由两材料间分子接触和界面力产生所引起的。
粘接力的主要来源是分子间作用力包括氢键力和范德华力。
胶粘剂与被粘物连续接触的过程叫润湿，要使胶粘剂润湿固体表面，胶粘剂的表面张力应小于固体的临界表面张力，胶粘剂浸入固体表面的凹陷与空隙就形成良好润湿。
如果胶粘剂在表面的凹处被架空，便减少了胶粘剂与被粘物的实际接触面积，从而降低了接头的粘接强度。
许多合成胶粘剂都容易润湿金属被粘物，而多数固体被粘物的表面张力都小于胶粘剂的表面张力。
实际上获得良好润湿的条件是胶粘剂比被粘物的表面张力低，这就是环氧树脂胶粘剂对金属粘接极好的原因，而对于未经处理的聚合物，如聚乙烯、聚丙烯和氟塑料很难粘接。
通过润湿使胶粘剂与被粘物紧密接触，主要是靠分子间作用力产生永久的粘接。
在粘附力和内聚力中所包含的化学键有四种类型：（1）离子键（2）共价键（3）金属键（4）范德华力3、扩散理论扩散理论认为，粘接是通过胶粘剂与被粘物界面上分子扩散产生的。
当胶粘剂和被粘物都是具有能够运动的长链大分子聚合物时，扩散理论基本是适用的。
热塑性塑料的溶剂粘接和热焊接可以认为是分子扩散的结果。
4、静电理论由于在胶粘剂与被粘物界面上形成双电层而产生了静电引力，即相互分离的阻力。
当胶粘剂从被粘物上剥离时有明显的电荷存在，则是对该理论有力的证实。
5、弱边界层理论弱边界层理论认为，当粘接破坏被认为是界面破坏时，实际上往往是内聚破坏或弱边界层破坏。
弱边界层来自胶粘剂、被粘物、环境，或三者之间任意组合。
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粘剂层 中树脂 和固化剂 的组 分变 化 ， 发现 在靠近 界 面处 ， 未 经化学处理 的铝表 面富集大量 的固化剂及 其盐 ， 阳极 化处 在 理 的铝表 面固化剂要少 于其基体 含量 ， 而含有 大量未交联 的 环 氧树脂分子 。该研究结果表 明， 金属 表面性 质和结构 的不 同会导致 对胶粘剂体 系中不 同组 分的选择 性吸 附 ， 由之产 而 生 的靠 近界面处组 分的不均 匀性改变 了胶 粘剂 的当量配 比，
相 这 一概 念 。 在美 国华 盛 顿 召 开 的美 国 国 家研 究 论 坛 上 ， 对 界 相 作 了 更 确 切 的 描 述 ， 相 被 描 述 为 “ 被 粘 接 材 料 中 材 界 从
会被胶粘 剂溶解并 扩散 到胶 粘剂中 ， 一现象 会影响到 近界 这 面区域材料 的结构 和化学性 质。 Ｒ ｃｅ等 对二胺 固化 的环氧 胶粘 剂与 不 同金 属 的粘 ｏｈ 接性进行 了研究 。试验结果 表明， 氧胶粘剂 在镀金 的金属 环 表面固化 时 ， 界相 性能 与环 氧 胶粘 剂 自身 固化后 的 性能 一 致， 但在铝和钛金属 表面 固化时 ， 相 区胶粘 剂 的一些性 能 界
（ ． 京 航 空 材 料 研 究 院 北 京 １０ ９ ；． ｃ ｉ ｎＴ ｃｎｃｌ ｎｖｒ ｔ， ｏｇｔ ，Ｍ ９ ３ ，Ｕ Ａ ） １北 ０ ０ ５ ２ Ｍｉ ｇ ｅｈ ｉ ｉ ｓｙ Ｈ ｕ ｈｏ ｈａ ａＵ ｅ ｉ ｎ Ｉ ９ Ｓ ４ １
摘要 ： 在胶 粘剂基体 和被 粘材 料之 间存在着一个三维转 变相 区， 一相 区被称 为界相。在粘接接 头 中应 力通 这
的 是 二胺 固 化 剂 与 金 属 表 面 也 会 形 成 化 学 键 ； 胺 金 属 偶 合 二
个区域存 在着性能的梯度变化。
２ 高 分 子胶 粘 剂 与 金 属 接 头 的 界 相 理 论 ２ １ 胶 粘 剂 组 分 的 选 择 性 吸 附 ．
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研 究 报 告 及 专 论
粘 接 ２０， （） ０７２ ２ ８
． ＿＿ ＿
同 子 胶 粘 剂 与 金 属 粘 接 的 界 相 理 论 及 其 研 究 进 展 分
口
Ｉ －
栗付 平 ， ｈ ｌａ 王 力 Ｊ ｎＧ Ｗｉｉ ｏ ｌ ｍｓ，
在着 一 个 三 维 转 变 相 区 ， 一 相 区 被 称 为 界 相 （ｎｅ— 这 ｉｔ ｒ ｐ ａｅ ｈｓ） ，９ ２年 Ｓ ａｐ ｌ 在 描 述 粘 接 接 头 中胶 粘 剂 和 被 １７ ｈｒｅＪ
粘接体之 间以及复合 材料 中增 强纤维 与树脂 基体 之 间呈 现 出的材料 性能有别于相邻基体材料 的特殊 区域 时 ， 出了界 提
粘 接 接 头 的 整 体 性 能 。本 文 介 绍 了 高分 子 胶 粘 剂与 金 属 粘接 界 相 形成 的相 关机 理 及 研 究进 展 。 关键词 ： 粘接 ； 相 ； 论 ； 展 ； 界 理 进 粘接 接 头 中图 分 类 号 ：Ｇ ９ 文 献 标 识 码 ： 文 章 编 号 ：０ １ ５ ２ （ ０７ ０ ００ — ３ Ｔ ４１ Ａ １０ — ９ ２ ２ ０ ）２— ０ １ ０
从 而 在胶 粘 剂 与被 粘金 属 间 形成 了 界 相 区 。 ２ ２ 胶粘 剂 对 被粘 接 金 属 表 面 的 降解 效应 ． 在形 成胶 接接 头 过 程 中 ， 粘 接 金 属 表 面 上 的 一 些 离 子 被
理技术 ， 这些表面处理技术促进了粘接科学技术 的发展。 粘接 的扩散理 论指出 ， 在胶粘 剂基体 和被粘材 料之 间存
料性 质发 生变化的一点起 ， 过界面 （ｎｅ ａｅ ， 通 ｉｔｆｃ ） 到胶 粘剂 中 ｒ
材料 性 质 达 到 稳定 的 一点 所 经 过 的 区 域 ” 。其 他 的 研 究 工
作也指出界相的机 械性 质与相邻 的基体 材料 存 在着 明显 的
不 同 ］ 。
界相的性质明显不同于相应 的基 体材 料 ， 从热 力学观 点 上讲 界相并不是一 个真 实 的相 。热力 学认 为一 个相 指 的是
发生 了 变 化 。 他们 发 现 铝 离 子 和 钛 离 子 扩 散 到 环 氧 胶 粘 剂 内 ， 固化 剂 二 胺 偶 合 形 成 有 机 金 属 偶 合 物 。 当 这 些 偶 合 物 与 浓 度 达 到 饱 和 度 时 会 发 生 晶 析 。在 固 化 过 程 中 这 些 结 晶 物
过 界 相 从 一 侧 被 粘 接 体 传 递 到 另 一侧 被 粘 接 体 ， 且 界 相 最 易 受环 境 影 响 而 导 致 粘 接 失 效 ， 此 界 相 对 粘 接 接 头 而 因
的性能 ， 强度 、 如 刚度 、 耐候 性等起 着非常重要 的作 用。对界 相性 能、 寸大 小及 形成过 程机理 的认识有 助于控制 尺
１ 前 言
对双氰胺 固化 的环氧 树脂粘 接金属 铝 的粘 接 接头进 行 了研
究 。对 比 了铝 表 面 经 机 械 处 理 和 阳 极 化 处 理 ２种 情 况 下 胶
粘接是将不同材料结合 在一起 形成组 件的一种 方法 ， 而 良好粘接结构 的形成取决 于胶粘剂 与被粘接材料之 间是 否能 形成有效的粘接 和粘接 接头 的耐久性 。近几十年来 ， 随着 对
具 有 特定 化学 组 成 和 微 观 结 构 、 理 上 可 区 分 并 可 用 机 械 方 物
法分离的实体 ， 但是在 界相 与相邻 的基体 相之 间并没有一 个
明 显 的 界 限 。 界 相 实 际 上 是 材 料 中 的 一 个 非 均 匀 区域 ， 这 在
不能完全再溶解 ， 因此改 变 了胶 粘体 系 的当量 配 比， 重要 更