胶粘剂粘接机理及粘接技术 ppt课件
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粘接原理与粘接技术多媒体学习课件
2020/6/13
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§2.4 胶粘剂的固化
1.热熔胶的固化
● 冷却→固化→形成粘结
● 注意：（1）使用温度要低于热熔胶的Tg.
（2）要严格控制熔融温度（确保充分润湿）和凉 置时间（速度：不能冷却太快而影响结晶，使F下 降）
2.溶液型胶粘剂的固化
● 利用溶液的挥发固化. ● 注意： 1）挥发速度的控制
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§2.2 润湿和粘接理论
● 注意：以上几种力的产生是具有条件的，即力
场的范围不超过1nm，作用力最强范围为0.3~ 0.5nm。故要求粘接点密度高，润湿好。
四、粘接过程的界面化学
1.形成良好粘接的先决条件： ①胶液与被粘材料表面可形成良好的润湿。 ②粘合剂必须具有流动性以便充分接触和渗透； ③胶层有一定内聚强度，液态胶内聚强度接近0， 必须固化形成粘接； 故良好粘接作用的形成：润湿是前提，流变、扩 散是重要过程，渗透是有益作用，成键是关键。
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§2.2 润湿和粘接理论
2.表面现象基本原理：
● 液体在固体表面湿润达到热力 学平衡时，存在下列关系：
θ
s
显然： 越大， 越小，则θ角越小，越易湿润， 既张力小的液体物质可很好的湿润表面张力大的
物质，反之不行。如油水的铺展。
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§2.2 润湿和粘接理论
通常金属、玻璃、陶瓷、（木材）等无机 物表面张力很大，容易被胶粘剂湿润，粘接容 易。但当其表面被油污染后，表面张力变小， 湿润变差，常使粘接失败，这就是涂胶前进行 脱脂处理的原因。
四、表面化学处理
1、金属的表面活化或钝化
2、难粘材料的表面活化
PE/PP:
胶粘剂全部课件PPT
机械理论是最早提出的胶接理论。 它对解释木材 等多孔性材料及表面粗糙的材料的胶接很有贡献，已在 胶接实践中得到验证。如，为了得到高的胶接强度，塑 料、金属、玻璃等通过砂光、喷砂处理等使表面粗糙后 再胶接。 适度胶接温度与压力，是产生足够胶钉的条件。 有些材料按照润湿、分子间力等的概念是难以得到 良好胶接的，但机械理论却可以解释它们最终可以获得 良好胶接的原因。如聚乙烯塑料胶接木材单板制造胶合 板。 局限性：机械理论无法解释非多孔性材料，如玻璃、 金属等物体的胶接现象，也无法解释材料表面的化学变 化对胶接作用的影响。 △
胶粘剂与涂料
你使用过胶粘剂吗？
什么情况下使用的胶粘剂？
你知道几种胶粘剂？
他们的主要成分是什么？
本绪论要点： 1，胶粘剂的定义；2，胶粘剂与胶接技术的特点；3， 在林产品加工中的应用；4，发展方向
绪论
一、胶粘剂的定义： 胶粘剂就是在一定条件下通过粘附作用能把被粘 物结合在一起的物质，又叫粘合剂、胶黏剂，习惯上 称为胶（但不宜称作胶水）。 几个常用术语： 粘附：两个表面靠化学力、物理力或两者兼有的 力使之结合在一起的状态。 胶合、 胶接、粘接、粘结：用胶粘剂将被粘物连 接在一起的过程。 胶接技术：选择适宜的胶粘剂，选择适当的接头 形式，采用合理的粘接工艺而达到粘接目的的方法。
5）胶接受力面大，机械强度高。 6）胶接制件表面光滑、平整、美观，能提高空气动力 学特性和美观性。 7）胶接的密封性能优良，并且具有耐水、防腐和电绝 缘等性能。可以防止金属的电化学腐蚀。 8）胶接可以实现精细加工和独特组装，也可功能性胶 接。如集成电路、人体组织胶接。
9）胶接工艺温度低，对热敏部件损害小。 10）粘接修补、密封堵漏快捷高效。水下修补，带电操作。 总之，胶粘剂以其胶接方便、快速、经济、节能 而著称，已从木材加工业逐步扩展到航空、航天、航 海、原子能、交通运输、机械制造、建筑、纺织、电 子、化工、医疗、文化体育等各个领域和人民生活的 各个方面。 当然，胶粘剂和胶接技术还不是十全十美的，也 存在着一些缺点。 1）胶接质量容易受各种因素影响，产品性能的重现性 较差。 2）无损检测还不成熟，胶接的可靠性还较差。常常需要
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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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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分类
1、按化学成分分类
盐类
胶黏剂及粘接技术原理ppt课件
1发动机罩，热固化乙烯基塑料溶胶 ②车身外的贴花加工，采用丙烯酸酯压敏胶； ③挡风玻璃粘接，采有聚硫多组分反应性胶粘剂； ④聚氯乙烯顶篷缝粘接，采用聚酯、聚酰胺热熔胶；
⑤顶篷隔音衬垫粘接，采用氯丁橡胶为基体的溶剂 型胶粘剂或聚丙烯酸酯乳液胶粘剂；
⑥聚氯乙烯顶篷粘接，采用氯丁橡胶为基体的溶剂 型胶粘剂或聚丙烯酸酯乳液胶粘剂；
表面张力
表面张力是分子间力的直接表现，是由于物体主体对表面 层吸引的结果，表面分子能量状态高，物体有减少自身表面 的趋势。增加表面积即能量增加，也有了表面自由能。
存在的最普遍的分子间吸引力为Vander Waals力，它来源于几 种不同的作用。
静电力（取向力），永久偶极之间，13-21kJ/mol； 诱导力，偶极在其他分子上引起的诱导偶极,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40 kJ/mol。 共价键100-400 kJ/mol，离子键一般大于300 kJ/mol，金属键？。
胶粘剂概述
一、胶粘剂基本组成 基料、固化剂、溶剂、增塑剂、填料、偶联剂、 交联剂、引发剂、促进剂、增韧剂、增黏剂、 稀释剂、防老剂、阻聚剂、阻燃剂、光敏剂、 消泡剂、防腐剂、稳定剂、乳化剂
二、胶粘剂的分类
三、常见胶黏剂成分
组成
1 、基料 又称胶料,是胶粘剂主要成分. 2 、固化剂 使单体或低聚物变为线形或网状体型高聚物。
分子间力的另一表现，内聚力，是在同种物质内部相 邻各部分之间的相互吸引力，只有在各分子十分接近时 （小于10-8米）才显示出来。
浸润的热力学
完全浸润、浸润平衡 (1) Young氏方程： γsl+γlcosθ=γs ，接触角θ要小于90°
胶黏剂胶合原理与胶粘剂ppt课件
3 胶粘剂在木材加工中的作用
（1）汽车工业的应用
现代汽车工业的技术进步要求结构材料轻量化、驾驶 安全化、节能环保化、美观舒适化等，因此一定采用 铝合金、玻璃钢、蜂窝夹层结构，塑料、橡胶等新型 材料，必然要大量以粘接代替焊接，胶粘剂用量明显 增加。
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经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
1 胶粘剂的概念和分类
➢ 概念:通过粘附作用，能使被胶接材料的表面紧密地胶合在 一起的物质叫胶粘剂。用胶粘剂把两个被胶接物牢固连接 在一起称为胶接。
➢ 分类：根据起胶接作用的物质种类分： 天然胶粘剂：原料来源广，成本低，不耐水。如植物胶、动
物胶（以动物的皮、骨、筋等为原料，将其中所含的胶原 蛋白经过部分水解，萃取和干燥制成的固体蛋白质。）。 合成胶粘剂：胶合强度高，耐水性好。如合成树脂、合成橡 胶。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
绪论
内容提要： 1 胶粘剂的概念和分类 2 胶粘剂的发展简史 3 胶粘剂在木材加工中的作用 4 胶粘剂的发展趋势
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
胶粘剂的污染问题
常见的胶粘剂质量问题主要是溶剂挥发产生的有害物质： 苯是一种致癌物质，人吸入过量，会出现头晕、恶心、
乏力、皮肤干燥、意识模糊等现象，重者可导致昏迷甚 至死亡。 甲苯和二甲苯：对皮肤和粘膜刺激性大，长期接触易引 起膀胱癌。 甲醛挥发较慢，吸入后会引起恶心，导致支气管炎，甚 至出现肺水肿； 卤代烃也是致癌物质，长期吸入会损伤肝脏等器官。
（1）汽车工业的应用
现代汽车工业的技术进步要求结构材料轻量化、驾驶 安全化、节能环保化、美观舒适化等，因此一定采用 铝合金、玻璃钢、蜂窝夹层结构，塑料、橡胶等新型 材料，必然要大量以粘接代替焊接，胶粘剂用量明显 增加。
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经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
1 胶粘剂的概念和分类
➢ 概念:通过粘附作用，能使被胶接材料的表面紧密地胶合在 一起的物质叫胶粘剂。用胶粘剂把两个被胶接物牢固连接 在一起称为胶接。
➢ 分类：根据起胶接作用的物质种类分： 天然胶粘剂：原料来源广，成本低，不耐水。如植物胶、动
物胶（以动物的皮、骨、筋等为原料，将其中所含的胶原 蛋白经过部分水解，萃取和干燥制成的固体蛋白质。）。 合成胶粘剂：胶合强度高，耐水性好。如合成树脂、合成橡 胶。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
绪论
内容提要： 1 胶粘剂的概念和分类 2 胶粘剂的发展简史 3 胶粘剂在木材加工中的作用 4 胶粘剂的发展趋势
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
胶粘剂的污染问题
常见的胶粘剂质量问题主要是溶剂挥发产生的有害物质： 苯是一种致癌物质，人吸入过量，会出现头晕、恶心、
乏力、皮肤干燥、意识模糊等现象，重者可导致昏迷甚 至死亡。 甲苯和二甲苯：对皮肤和粘膜刺激性大，长期接触易引 起膀胱癌。 甲醛挥发较慢，吸入后会引起恶心，导致支气管炎，甚 至出现肺水肿； 卤代烃也是致癌物质，长期吸入会损伤肝脏等器官。
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
胶粘剂粘接机理及粘接技术 ppt课件
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7.1.2 粘 接 理 论
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
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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。
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通常金属、玻璃、陶瓷、（木材）等无机 物表面张力很大，容易被胶粘剂湿润，粘接容 易。但当其表面被油污染后，表面张力变小， 湿润变差，常使粘接失败，这就是涂胶前进行 脱脂处理的原因。
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A、表面清理 除杂、除污、脱漆等。
B、脱除油脂 1、溶剂除油：
常用溶剂： 丙酮、甲乙酮、汽油、无水乙醇； 四氯化碳、三氯乙烯、过氯乙烯等
2、碱液除油： 特点：主要用于动植物油的去除，但
除矿物油效果差，常需配制碱液清洗剂。
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碱液除油清洗剂配方：
配方
钢铁 铜及其合金 铝及其合金
氢氧化钠：50-60g/L
—
—
碳酸钠： 50-60g/L
10-20g/L
—
磷酸钠： 86-100g/L
10-20g/L 10-30g/L
硅酸钠： 10-15 g/L
25g/L
3-5g/L
OP乳化剂： —
2-3g/L
2-3g/L
处理条件：80℃/30min 70℃/30min 50℃/10min
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3、超声波除油 适合结构复杂的构件。
第二章 粘接原理与粘接技术
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选修课多媒体课件粘接主讲：主讲：赵鑫苏州科技学院剂20112011-3-291第二章粘接原理与粘接技术本章主要内容§2.1 被粘物表面特征及表面要求§2.2 润湿和粘接理论§2.3 被粘物表面处理方法§2.4 胶粘剂的固化§2.5 粘接强度及其影响因素§2.6 粘接接头的设计20112011-3-29 2§2.1 被粘物表面特征及表面处理要求一．固体表面的形态特征1、固体表面的粗糙性2、固体表面的多孔性3、固体表面的吸附性和复杂性4、固体表面的缺陷性20112011-3-293§2.1 被粘物表面特征及表面处理要求二．被粘物表面的处理要求净化被粘物表面——物理机械法 1、净化被粘物表面物理机械法机械处理：洗涤：改变被粘物表面物理化学性质——化学法 2、改变被粘物表面物理化学性质化学法金属的表面活化：高分子材料的表面活化：20112011-3-294§2.2 润湿和粘接理论一、润湿液体在固体表面分子间力作用下的均匀铺展现象。
表示液体对固体的亲和性。
物质的表面张力：通常金属、氧化物、无机物的表面张力较大，约为0.2-5N·m-1. 聚合物固体、有机物、胶粘剂、水等，表面张力较小，一半小于0.1N·m-1.20112011-3-29 5§2.2 润湿和粘接理论二、粘接力粘接力：指粘接剂与被粘物表面之间的连接力。
包括机械嵌合力、分子间力、和化学键力。
嵌合力：粘接剂润湿、渗透在材料的空隙中固化后因镶嵌形成的力。
分子间力：粘接剂与被粘物表面之间的吸引力。
化学键力：粘接剂与被粘物表面之间形成化学键。
20112011-3-296§2.2 润湿和粘接理论三、粘接力的种类及粘接理论1．化学键键合力（共价键、配位键、离子键、金属键等）●如：O R OH+NCOR'ROCNHR'化学键基于化学键理论，通过化学键结合。
胶粘剂 粘结剂 分类 粘结机理PPT学习教案
第7页/共150页
内饰装配粘接： 顶棚，车门内护板， 地毯，挡风玻璃等。
第8页/共150页
汽车结构件粘接： 发动机中罩与前后 加强梁，通常用改 性环氧树脂胶黏剂
第9页/共150页
粘接使用的部件由 原来机内装饰、非 结构件、发展到结 构件、受力件，甚 至整个机体。
第10页/共150页
随着科学技术的发展,目前不同行业对胶黏剂及粘接技术 的要求越来越高。1999年世界胶黏剂总需求量为1800 万ｔ，预测2010年将达2500万ｔ。
b) 固化剂：固化过程所使用的化学物质。
第15页/共150页
3. 填料： 是不参与反应的惰性物质，可提高胶接强度、 耐热性、尺寸稳定性并可降低成本。其品种很多，如石 棉粉、铝粉、云母、石英粉、碳酸钙、钛白粉、滑石粉 等。各有不同效果，根据要求选用。
填料用量要求：①控制胶黏剂到一定黏度；②保证填料能润湿；③达到各种 胶接性能的要求。
第25页/共150页
③ 热熔型：是一种以热塑性塑料为基体的多组分混合物，如聚 烯类、聚酰胺、聚酯。室温下为固状或膜状，加热到一定温度 后熔融成为液态，涂布、润湿被粘物后，经压合、冷却，在几 秒钟甚至更短时间内即可形成较强的粘接力。 ④ 压敏型（粘附剂）：有可再剥离型（橡胶、丙烯酸类、硅酮 ）和永久粘合型。在室温条件下有粘性，只加轻微的压力便能 粘附。 ⑤再湿型：包括有机溶剂活性型和水活性型（淀粉、明胶、聚 已烯醇）。在牛皮纸等上面涂敷胶粘剂并干燥，使用时用水和 溶剂湿润胶粘剂，使其重新产生粘性。
钛
325
100
聚酯胶
铜粉
200 ～ 250 300
环氧胶
石棉粉
碳酸钙 200 ～ <100 300
聚 酯 、 环 氧 电木粉
内饰装配粘接： 顶棚，车门内护板， 地毯，挡风玻璃等。
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汽车结构件粘接： 发动机中罩与前后 加强梁，通常用改 性环氧树脂胶黏剂
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粘接使用的部件由 原来机内装饰、非 结构件、发展到结 构件、受力件，甚 至整个机体。
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随着科学技术的发展,目前不同行业对胶黏剂及粘接技术 的要求越来越高。1999年世界胶黏剂总需求量为1800 万ｔ，预测2010年将达2500万ｔ。
b) 固化剂：固化过程所使用的化学物质。
第15页/共150页
3. 填料： 是不参与反应的惰性物质，可提高胶接强度、 耐热性、尺寸稳定性并可降低成本。其品种很多，如石 棉粉、铝粉、云母、石英粉、碳酸钙、钛白粉、滑石粉 等。各有不同效果，根据要求选用。
填料用量要求：①控制胶黏剂到一定黏度；②保证填料能润湿；③达到各种 胶接性能的要求。
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③ 热熔型：是一种以热塑性塑料为基体的多组分混合物，如聚 烯类、聚酰胺、聚酯。室温下为固状或膜状，加热到一定温度 后熔融成为液态，涂布、润湿被粘物后，经压合、冷却，在几 秒钟甚至更短时间内即可形成较强的粘接力。 ④ 压敏型（粘附剂）：有可再剥离型（橡胶、丙烯酸类、硅酮 ）和永久粘合型。在室温条件下有粘性，只加轻微的压力便能 粘附。 ⑤再湿型：包括有机溶剂活性型和水活性型（淀粉、明胶、聚 已烯醇）。在牛皮纸等上面涂敷胶粘剂并干燥，使用时用水和 溶剂湿润胶粘剂，使其重新产生粘性。
钛
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100
聚酯胶
铜粉
200 ～ 250 300
环氧胶
石棉粉
碳酸钙 200 ～ <100 300
聚 酯 、 环 氧 电木粉
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1、 浸润平衡
为形成良好的粘接，首先要求胶粘剂分子和被粘接材 分子充分接触。为此，一般要将被粘接体表面的空气、 或者水蒸气等气体排除，使胶粘剂液体和被粘接材接 触。即将气—固界面转换成液—固界面，这种现象叫做 润湿，其润湿能力叫做润湿性。
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胶黏剂在涂胶阶段应当具有较好的流动性，而且其表面 张力应小于被粘物的表面张力。这意味着，胶黏剂应当在 被粘物表面产生润湿，能自动铺展到被粘物表面上。 当被粘物表面存在凹凸不平和峰谷的粗糙表面形貌时， 能因胶黏剂的润湿和铺展，起填平峰谷的作用，使两个被 粘物表面通过胶黏剂而大面积接触，并达到产生分子作用 力的0.5 nm以下的近程距离。
Zisman将固体表面分为高能表面和低能表面。凡表面能 >200mN／m为高能表面，金属、金属氧化物和无机化合 物的表面，都是高能表面，表面能<100mN／m为低能表 面，有机化合物、聚合物和水都属低能表面。高能表面的 临界表面张力γc >胶黏剂的γLV ，容易铺展润湿；低能表 面的γc < 一般胶黏剂的γLV ，所以不易铺展润湿。
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临界表面张力γc较大的被粘物，选择比被粘物γc小的胶 黏剂比较容易，有较多的胶黏剂品种可供选择。但γc 越小， 则越不容易选择能有效润湿的胶黏剂。例如，聚四氟乙烯 (PTFE)的γc只有19mN／m，很不容易找到表面张力比这还 小的胶黏剂，所以PTFE具有难粘的特性，利用这一特性，将 PTFE热喷涂于锅面，就可以制成不粘锅。 要想粘接PTFE，只有利用钠-萘溶液进行化学处理或利用低 温等离子体进行处理使表面改性，才能进行粘接。
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通常金属、玻璃、陶瓷、（木材）等无机 物表面张力很大，容易被胶粘剂湿润，粘接容 易。但当其表面被油污染后，表面张力变小， 湿润变差，常使粘接失败，这就是涂胶前进行 脱脂处理的原因。
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A、表面清理 除杂、除污、脱漆等。
B、脱除油脂 1、溶剂除油：
常用溶剂： 丙酮、甲乙酮、汽油、无水乙醇； 四氯化碳、三氯乙烯、过氯乙烯等
• 养护时间
• 施工压力
• 施工环境
粗 糙 的 表 面 Textured Surface
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• 温度
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判断润湿性可用接触角来衡量，可用Young方程来表示：
SV = LV cos + SL
式中，θ为接触角，也称为润湿角；γSV为固气界面张力；γLV 为液气界面张力；γSL为固液界面张力。
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粘接失败的原因?
压敏胶与底材不匹配
Water Drop
Substrate on clean metal surface
Water Drop
• 表面污染
• 脱模剂
• 尘埃 • 增塑剂迁移
• 软质聚氯乙烯 • 橡胶
Substrate surface
on polyethylene
表面平整度
第7章 粘接机理及粘接技术
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7.1 粘接机理
7.1.1 界面接触与粘接
理想的粘接强度，必需条件：紧密接触
液体的接触角为0或接近0； 黏度低，即不得大于几毫帕秒； 能驱除被粘物接头间所夹空气。
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使用胶黏剂，在粘接过程中，由于胶黏剂的流动性和 较小的表面张力，对被粘物表面产生润湿作用，使界面分 子紧密接触，胶黏剂分子通过自身的运动，建立起最合适 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。
25g/L
3-5g/L
OP乳化剂： —
2-3g/L
2-3g/L
处理条件：80℃/30min 70℃/30min 50℃/10min
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3、超声波除油 适合结构复杂的构件。
C、除锈
1、机械法：
2、化学法： 硫酸+缓蚀剂（硫脲、联苯胺、食盐等） 盐酸+缓蚀剂（六次甲基次胺、甲醛等）
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表面清洁
针对不同的表面污染采用不同的清洁剂：
清洁剂 异丙醇（IPA） 异丙醇（IPA） 庚烷（Heptane） 丁酮（MEK） 向制造商咨询
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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。
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此式应处于热力学平衡状态才有意义。
LV 液滴
SV
SL
图1—1 液体在固体表p面pt课上件的浸润状态
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可从接触角(润湿角)判断润湿：
习惯上将液体在固体表面的接触角θ= 90º时定为润湿 与否的分界点。
θ＞90º 为不润湿，θ＜90º为润湿，接触角θ越小， 润湿性能越好。
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2、 表面及界面自由能
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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。
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D、表面化学处理
1、金属的表面活化或钝化 2、难粘材料的表面活化
PE/PP: 配方：重铬酸钾（5份）+ 浓硫酸（60份）+水（3份） 处理条件：60-70℃/10-20min
PTFE: 配方：
金属钠 （23g） + 精萘 （128g） + 四氢呋喃（1000ml） 处理条件：室温 ，1-5min。
2、碱液除油： 特点：主要用于动植物油的去除，但
除矿物油效果差，常需配制碱液清洗剂。
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碱液除油清洗剂配方：
配方
钢铁 铜及其合金 铝及其合金
氢氧化钠：50-60g/L
—
—
碳酸钠： 50-60g/L
10-20g/L
—
磷酸钠： 86-100g/L
10-20g/L 10-30g/L
硅酸钠： 10-15 g/L