胶接基础知识
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网络结构过 渡区的形成
• 扩散
对某些胶接制品的剪切强度不高，而 剥离强度很高的成功解释。
2.1.4 化学键胶接理论
胶接作用主要是化学键力作用的结果；胶粘剂与被粘物分子间 产生化学反应而获得高强度的主价键结合，化学键包括离子键、 共价键和金属键，在胶接体系中主要是前二者。化学键力比分子 间力大得多
扩散、粘接、吸附：这个过程是与润湿平行发生
的，它按照在多成分系高分子中，链段是通过界
面自由能变成最小来吸附和取向的规则形成胶接
层结构的。
固化：由于聚合、溶剂的挥发、冷却等作用，胶 粘剂固化后形成所需强度的过程。
粘接体系的变形和破坏：这是在实际使用直至破 坏的过程。
• 2.2.2 固体表面上液体的平衡
a u a u ED 1 1 6 2 2 R a ,a 式中： u1, u2 ——分子极 1 2
化率； ——偶极矩 （永久，诱导）
2
2
互相抵消
在范氏力中 起主要作用
结论
胶粘剂与被胶接材料 表面间的距离是产生 胶接力的必要条件 胶接体系内分子接触 区（界面）的稠密程 度是决定胶接强度的 主要因素 物质的极性有利于获得 高胶接强度，但过高会 妨碍湿润过程的进行
Young公式
LV
液滴
式中：SV ── 固/气界面张力；
SV SL
不计。
因此，对于有机高分子等低表面能固体来讲，S = SV，则 S = SL + LV cos （1—18） • 当 =180°，cos = －1，表示胶液完全不能浸润被胶接固 体的状态，不可能。 • 当 = 0°，cos = 1，代表完全浸润状态。当体系接近完全 浸润状态时，式（1—18）可表示为 S －（SL + LV ）≥0 设 = S －（SL + LV ），并称为铺展系数。用于描述浸润 特性。 • 对于一般有机物的液/固体系，SL可忽略不计，则有 S ≥ LV • 胶接体系只有满足上述条件，才有可能出现cos = 1，从而 获得形成良好胶接接头的必要条件，即是选择胶粘剂时的必 要条件，即被胶接物表面能大于或等于胶粘剂的表面能。 • 实际上LV 和cos 是可以通过实验测定，而S 和SL的测定 是非常困难的，可通过临界表面张力来解决。
2.1.6 其它胶接理论
极性理论
粘接作用与材料、胶粘剂的极性有关 极性材料要用极性胶粘剂粘接 非极性材料要用非极性胶粘剂粘接 从粘接接头被破坏的情况来分析 胶粘剂与被粘表面间形成的薄弱表面层 对粘接强度影响很大，必须尽可能除去
由成键的两个原子中的一个原子 单独提供一个电子对而形成的共价键，称为配价键 广义地讲，凡是电子供给体与电子接受体 相互结合形成的化学键，都称配价键。
总结
• 胶接过程是一个复杂的过程，以上几种胶接理论即有实 验事实作依据，又都存在有局限性 • 对于固体和胶粘剂产生胶接作用的原因，可概括为： （1）相1和相2机械结合作用。包括：①胶钉理论 （anchoring）；②被胶接固体经表面处理后产生触须 （whisker）状凸起，相1与相2纠缠咬合 （interlocking）。 （2）相1和相2的化学吸附结合作用。包括：①通过相互 扩散，在分子之间产生分子间的拉引作用力（内聚力）； ②相1相2密切接触，产生分子间的拉引作用力；③相1和 相2通过化学键结合在一起。 • 胶接效果是主价力、次价力、静电引力和机械作用力等 综合作用的结果。
★配位键实例
①金属的粘接 一般金属原子及其阳离子都是电子 接受体，而粘接金属的胶粘剂分子中都有-CN、OH、-NH2、-COOH等含孤对电子的基团，在粘接过 程中，胶粘剂分子与金属原子或其阳离子形成配 价键。
②橡胶与金属的粘接 天然橡胶无论在硫化前还是 在硫化后，都含有双键（末交联双键）。双键上 结合得比较松弛的电子，可以作为电子供给体与 金属形成配价键。因此，天然橡胶分子中虽然没 有极性基团和孤对电子，但与金属也有一定的粘 附力。
接头设计
胶粘剂选择
工艺方法
表面处理
胶接强度
适当的表面处理将使粘接接头的薄弱环节处于胶 层内，而不是在被粘物与胶粘剂的界面上。在粘接 中这种形式的破坏称为内聚破坏，即胶层残留在两 个被粘物的表面上。如果破坏发生在胶粘剂与被粘 物界面上，则称为粘附破坏（界面破坏）。许多 ASTM试验方法都规定以内聚破坏和粘附破坏的百分 数表明破坏的类型。从表面处理观点来看，粘接接 头或试验件的理想破坏形式是100%的内聚破坏。
范德华力
偶极力：极性分子间的引力， 即偶极距间的相互作用力。
2 u1 u2 Ek 6 3 R T K 式中： u1 , u 2——偶极矩
R——距离；T——绝对温度 K——波尔兹曼常数
2
2
诱导偶极力：由于受到 极性分子电场的作用而 产生的。
色散力：非极性分子 间的作用力。 3 I1 I 2 a1 a2 EL 6 2 I1 I 2 R 式中：I1 , I 2 ——分子 电离能
③极性胶粘剂与非极性材料粘接 以α-氰基丙烯酸 乙酯胶与聚苯乙烯粘接为例，虽然α-氰基丙烯酸 乙酯能溶解聚苯乙烯，产生分子间的扩散作用， 但是极性分子与非极性分子之间很难互相渗透、 互相吸引，因此无法解释它们之间的粘接强度达 9.8×106Pa以上这个事实。配价键理论认为，在 聚苯乙烯分子链节中，由于苯环的存在，可以提 供π电子，同时由于它的影响，与苯环连接的碳 原子的电子云密度就会降低。这样，苯环和-CN分 别与对方带σ电荷的氢原子形成配价键，而且α氰基丙烯酸乙酯能溶解聚苯乙烯也为形成配价键 创造了条件。
• 分散：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< 5×10-10m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。
包装工程本科专业方向课《胶合材料学》
第二章 胶接基础知识
西南林学院 郑志锋 2005年10月
本章主要内容
胶接的各种理论（机械、物理、化学、扩散、静电）
胶接界面化学
影响胶接强度的因素
胶接结构的耐久性
胶粘剂的基本条件
胶粘剂的选择
2-1 胶接理论
2.1.1 机械胶接理论
通过机械方式（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 结 论
2-2 胶接界面化学
2.2.1 胶接的主要过程
•胶粘剂的液化：因为胶粘剂要浸润到固本间的空隙 中，故它必须是可自由改变形状的液体。因此，可用 单体或预聚物、溶液或乳液、熔融聚合物。 •流动：这是胶粘剂浸透到固体间并嵌入空隙中的过 程。在此关系到胶粘剂粘性等流变学的性质。 •润湿：为了使胶粘剂能够浸润固体空隙，并润湿固 体表面，胶粘剂对固体的接触角必须要在90°以下。
SV = LV cos + SL S = SV +π LV ── 液/气界面张力； SL ── 固/液界面张力； S ── 在真空状态下固体的表
面张力； π——吸附于固体表面的气体膜 压力，也称吸附自由能。对于有机 高分子等低表面能固体，可以忽略
图1—1 液体在固体表面上的浸润状态
一、清洁
☆概念
“清洁”一词是指除去灰尘、污物、油脂，以及为 粘接表面进行专门的化学清洗。 ☆例子 聚四氟乙烯(PTFE)和其他氟塑料：若只作单纯的 清洁处理，粘接强度几乎为零；只有经过严格的 表面处理，改变表面的化学和物理性质，才能进 行粘接。 镁：在清洁处理之后，必须进行化学或阳极化处 理，形成与镁紧密结合的一层无机薄膜，同时， 又能与有机物如胶粘剂很好粘合。
化学吸附 发生条件
发生化学反应，形成化学键
• 机械砂磨 活性基团 表面处理 偶联剂 • 电晕 • 等离子体 • 化学药剂
R—CH2OH + HO—木质材料 R—CH2OH + HO—纤维素 R—CH2OH + HO—木素
R—CH2—O—木质材料 + H2O R—CH2—O—纤维素 + H2O R—CH2—O—木素 + H2O
对多孔性材料的胶接贡献显著，但对非孔性材料的胶接贡献不显著
形成胶钉的关键：液体（流动性）；足够的固体含量
局限性：不能解释许多胶接现象，如孔隙多（表面粗糙）的木材的 胶接 强度比孔隙少（表面致密）的木材的胶接强度低
2.1.2 吸附胶接理论
固体表面由于范德华力的作用能吸附液体和气 体，这种作用即为物理吸附。而它是胶粘剂与 被胶接材料间牢固结合的普遍性原因 结 论
☆方法 溶剂清洗 中间清洗 化学处理
注：任何表面处理都需要采用上述方法之一种、两 种或三种。
溶剂清洗： ①蒸汽脱脂； ②超声波蒸汽脱脂；
③超声波液体冲洗；
④溶剂擦拭、浸洗或喷淋。
中间清洗：以物理、机械或化学方法除去表面污物， 但不改变材料的化学结构。如用碱液清洗不锈钢 或以洗涤剂清洗环氧层压板。 化学处理：以化学方法清洗表面的一种工艺过程。
这种处理改变了被粘物表面的化学性质，改善了
粘接性能。化学处理之前总要进行溶剂清洗，中 间清洗常在两者之间完成。如酸蚀、阳极化等。
二、底涂 ☆概念 通常是胶粘剂在某种有机溶剂中的稀溶液，涂布 的干膜厚度为0.0015-0.05mm的一种表面处理方法 ☆作用 (1)改善润湿性。 (2)防止被粘物表面清洗后的氧化，延长表面处理与 涂胶之间的有效时间。 (3)有助于防腐蚀。 (4)改善胶粘剂的某些性能，如剥离强度。 (5)用作阻隔层以防止胶粘剂与被粘物间的不利反应 (6)使胶膜或被粘物在装配时定位。
2-3 被粘物的表面处理
目的：
表面处理，有时也称表面预处理，其目的是得到
能够产生牢固耐久接头的被粘物表面。
弱界面层（概念见2-3影响胶接强度的因素）
由于有弱界面层的存在，胶粘剂绝不能/往往不能
直接与被粘物表面接触。
影响表面处理方法选择的因素 ☆零部件尺寸 ☆设备适应性 ☆辅助工具 ☆浸渍浴中化学药品浓度的迅速降低 ☆能形成弱边界层的浴中异物的沉积
被胶接材料中的羟基 + 胶粘剂中的羟甲基
化学键
2.1.5 静电胶接理论来自将被胶接材料和固化的胶粘剂层理想化为电容器，即在胶接 接头中存在双电层，胶接力主要来自双电层的静电引力。静 电引力的产生是相1电荷场相2电荷场相互作用的结果。 贡献 成功地解释了粘 附功与剥离速度 有关的实验事实 缺陷
• 静电引力（<0.04MPa）对胶接强度的 贡献可忽略不计 • 无法解释用炭黑作填料的胶粘剂及导电 胶的胶接现象 • 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
弱界面层理论
配位键理论
★配位键理论要点 在粘接时，胶粘剂分子、链段以及基团会产生微 布朗运动。在运动中，当胶粘剂分子带电荷部分
（通常是带孤对电子或电子的基团，如—OH、—
NH2、—CN、—COOH等）与被粘材料（如金属离子、
金属原子、缺电子链节等)带相反电荷部分之间的
距离小于5×10-10时，就会相互作用形成配价键。 由氢离子形成的氢键是特殊的配价键。配价健有 较大的结合能，很难破坏。
☆优点
(1)制造程序较为灵活；
(2)接头可靠性高；
(3)固化条件不太严格； (4)胶粘剂选择范围广； (5)接头耐久性较好。 底胶很像胶粘剂，一般在性质上有些特殊，但与 胶粘剂差别不大。
三、聚合物表面的活性气体处理(等离子处理)
☆概念
把聚合物表面暴露于辉光放电(即无线电频率场)产 生的低压等离子惰性气体(O2、He、N2)里，对于聚 乙烯只需很短的处理时间(约9s)，而其他聚合物如 PTFE则需较长的接触时间。在处理过程中，聚合物 表面原子被消除，形成强韧、润湿、交联的表面层 ☆优点
必要非充分条件
胶粘剂湿润被胶接材料的表面
产生物理吸附
H2O
高的胶接强度
2.1.3 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
• 扩散
对某些胶接制品的剪切强度不高，而 剥离强度很高的成功解释。
2.1.4 化学键胶接理论
胶接作用主要是化学键力作用的结果；胶粘剂与被粘物分子间 产生化学反应而获得高强度的主价键结合，化学键包括离子键、 共价键和金属键，在胶接体系中主要是前二者。化学键力比分子 间力大得多
扩散、粘接、吸附：这个过程是与润湿平行发生
的，它按照在多成分系高分子中，链段是通过界
面自由能变成最小来吸附和取向的规则形成胶接
层结构的。
固化：由于聚合、溶剂的挥发、冷却等作用，胶 粘剂固化后形成所需强度的过程。
粘接体系的变形和破坏：这是在实际使用直至破 坏的过程。
• 2.2.2 固体表面上液体的平衡
a u a u ED 1 1 6 2 2 R a ,a 式中： u1, u2 ——分子极 1 2
化率； ——偶极矩 （永久，诱导）
2
2
互相抵消
在范氏力中 起主要作用
结论
胶粘剂与被胶接材料 表面间的距离是产生 胶接力的必要条件 胶接体系内分子接触 区（界面）的稠密程 度是决定胶接强度的 主要因素 物质的极性有利于获得 高胶接强度，但过高会 妨碍湿润过程的进行
Young公式
LV
液滴
式中：SV ── 固/气界面张力；
SV SL
不计。
因此，对于有机高分子等低表面能固体来讲，S = SV，则 S = SL + LV cos （1—18） • 当 =180°，cos = －1，表示胶液完全不能浸润被胶接固 体的状态，不可能。 • 当 = 0°，cos = 1，代表完全浸润状态。当体系接近完全 浸润状态时，式（1—18）可表示为 S －（SL + LV ）≥0 设 = S －（SL + LV ），并称为铺展系数。用于描述浸润 特性。 • 对于一般有机物的液/固体系，SL可忽略不计，则有 S ≥ LV • 胶接体系只有满足上述条件，才有可能出现cos = 1，从而 获得形成良好胶接接头的必要条件，即是选择胶粘剂时的必 要条件，即被胶接物表面能大于或等于胶粘剂的表面能。 • 实际上LV 和cos 是可以通过实验测定，而S 和SL的测定 是非常困难的，可通过临界表面张力来解决。
2.1.6 其它胶接理论
极性理论
粘接作用与材料、胶粘剂的极性有关 极性材料要用极性胶粘剂粘接 非极性材料要用非极性胶粘剂粘接 从粘接接头被破坏的情况来分析 胶粘剂与被粘表面间形成的薄弱表面层 对粘接强度影响很大，必须尽可能除去
由成键的两个原子中的一个原子 单独提供一个电子对而形成的共价键，称为配价键 广义地讲，凡是电子供给体与电子接受体 相互结合形成的化学键，都称配价键。
总结
• 胶接过程是一个复杂的过程，以上几种胶接理论即有实 验事实作依据，又都存在有局限性 • 对于固体和胶粘剂产生胶接作用的原因，可概括为： （1）相1和相2机械结合作用。包括：①胶钉理论 （anchoring）；②被胶接固体经表面处理后产生触须 （whisker）状凸起，相1与相2纠缠咬合 （interlocking）。 （2）相1和相2的化学吸附结合作用。包括：①通过相互 扩散，在分子之间产生分子间的拉引作用力（内聚力）； ②相1相2密切接触，产生分子间的拉引作用力；③相1和 相2通过化学键结合在一起。 • 胶接效果是主价力、次价力、静电引力和机械作用力等 综合作用的结果。
★配位键实例
①金属的粘接 一般金属原子及其阳离子都是电子 接受体，而粘接金属的胶粘剂分子中都有-CN、OH、-NH2、-COOH等含孤对电子的基团，在粘接过 程中，胶粘剂分子与金属原子或其阳离子形成配 价键。
②橡胶与金属的粘接 天然橡胶无论在硫化前还是 在硫化后，都含有双键（末交联双键）。双键上 结合得比较松弛的电子，可以作为电子供给体与 金属形成配价键。因此，天然橡胶分子中虽然没 有极性基团和孤对电子，但与金属也有一定的粘 附力。
接头设计
胶粘剂选择
工艺方法
表面处理
胶接强度
适当的表面处理将使粘接接头的薄弱环节处于胶 层内，而不是在被粘物与胶粘剂的界面上。在粘接 中这种形式的破坏称为内聚破坏，即胶层残留在两 个被粘物的表面上。如果破坏发生在胶粘剂与被粘 物界面上，则称为粘附破坏（界面破坏）。许多 ASTM试验方法都规定以内聚破坏和粘附破坏的百分 数表明破坏的类型。从表面处理观点来看，粘接接 头或试验件的理想破坏形式是100%的内聚破坏。
范德华力
偶极力：极性分子间的引力， 即偶极距间的相互作用力。
2 u1 u2 Ek 6 3 R T K 式中： u1 , u 2——偶极矩
R——距离；T——绝对温度 K——波尔兹曼常数
2
2
诱导偶极力：由于受到 极性分子电场的作用而 产生的。
色散力：非极性分子 间的作用力。 3 I1 I 2 a1 a2 EL 6 2 I1 I 2 R 式中：I1 , I 2 ——分子 电离能
③极性胶粘剂与非极性材料粘接 以α-氰基丙烯酸 乙酯胶与聚苯乙烯粘接为例，虽然α-氰基丙烯酸 乙酯能溶解聚苯乙烯，产生分子间的扩散作用， 但是极性分子与非极性分子之间很难互相渗透、 互相吸引，因此无法解释它们之间的粘接强度达 9.8×106Pa以上这个事实。配价键理论认为，在 聚苯乙烯分子链节中，由于苯环的存在，可以提 供π电子，同时由于它的影响，与苯环连接的碳 原子的电子云密度就会降低。这样，苯环和-CN分 别与对方带σ电荷的氢原子形成配价键，而且α氰基丙烯酸乙酯能溶解聚苯乙烯也为形成配价键 创造了条件。
• 分散：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< 5×10-10m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。
包装工程本科专业方向课《胶合材料学》
第二章 胶接基础知识
西南林学院 郑志锋 2005年10月
本章主要内容
胶接的各种理论（机械、物理、化学、扩散、静电）
胶接界面化学
影响胶接强度的因素
胶接结构的耐久性
胶粘剂的基本条件
胶粘剂的选择
2-1 胶接理论
2.1.1 机械胶接理论
通过机械方式（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 结 论
2-2 胶接界面化学
2.2.1 胶接的主要过程
•胶粘剂的液化：因为胶粘剂要浸润到固本间的空隙 中，故它必须是可自由改变形状的液体。因此，可用 单体或预聚物、溶液或乳液、熔融聚合物。 •流动：这是胶粘剂浸透到固体间并嵌入空隙中的过 程。在此关系到胶粘剂粘性等流变学的性质。 •润湿：为了使胶粘剂能够浸润固体空隙，并润湿固 体表面，胶粘剂对固体的接触角必须要在90°以下。
SV = LV cos + SL S = SV +π LV ── 液/气界面张力； SL ── 固/液界面张力； S ── 在真空状态下固体的表
面张力； π——吸附于固体表面的气体膜 压力，也称吸附自由能。对于有机 高分子等低表面能固体，可以忽略
图1—1 液体在固体表面上的浸润状态
一、清洁
☆概念
“清洁”一词是指除去灰尘、污物、油脂，以及为 粘接表面进行专门的化学清洗。 ☆例子 聚四氟乙烯(PTFE)和其他氟塑料：若只作单纯的 清洁处理，粘接强度几乎为零；只有经过严格的 表面处理，改变表面的化学和物理性质，才能进 行粘接。 镁：在清洁处理之后，必须进行化学或阳极化处 理，形成与镁紧密结合的一层无机薄膜，同时， 又能与有机物如胶粘剂很好粘合。
化学吸附 发生条件
发生化学反应，形成化学键
• 机械砂磨 活性基团 表面处理 偶联剂 • 电晕 • 等离子体 • 化学药剂
R—CH2OH + HO—木质材料 R—CH2OH + HO—纤维素 R—CH2OH + HO—木素
R—CH2—O—木质材料 + H2O R—CH2—O—纤维素 + H2O R—CH2—O—木素 + H2O
对多孔性材料的胶接贡献显著，但对非孔性材料的胶接贡献不显著
形成胶钉的关键：液体（流动性）；足够的固体含量
局限性：不能解释许多胶接现象，如孔隙多（表面粗糙）的木材的 胶接 强度比孔隙少（表面致密）的木材的胶接强度低
2.1.2 吸附胶接理论
固体表面由于范德华力的作用能吸附液体和气 体，这种作用即为物理吸附。而它是胶粘剂与 被胶接材料间牢固结合的普遍性原因 结 论
☆方法 溶剂清洗 中间清洗 化学处理
注：任何表面处理都需要采用上述方法之一种、两 种或三种。
溶剂清洗： ①蒸汽脱脂； ②超声波蒸汽脱脂；
③超声波液体冲洗；
④溶剂擦拭、浸洗或喷淋。
中间清洗：以物理、机械或化学方法除去表面污物， 但不改变材料的化学结构。如用碱液清洗不锈钢 或以洗涤剂清洗环氧层压板。 化学处理：以化学方法清洗表面的一种工艺过程。
这种处理改变了被粘物表面的化学性质，改善了
粘接性能。化学处理之前总要进行溶剂清洗，中 间清洗常在两者之间完成。如酸蚀、阳极化等。
二、底涂 ☆概念 通常是胶粘剂在某种有机溶剂中的稀溶液，涂布 的干膜厚度为0.0015-0.05mm的一种表面处理方法 ☆作用 (1)改善润湿性。 (2)防止被粘物表面清洗后的氧化，延长表面处理与 涂胶之间的有效时间。 (3)有助于防腐蚀。 (4)改善胶粘剂的某些性能，如剥离强度。 (5)用作阻隔层以防止胶粘剂与被粘物间的不利反应 (6)使胶膜或被粘物在装配时定位。
2-3 被粘物的表面处理
目的：
表面处理，有时也称表面预处理，其目的是得到
能够产生牢固耐久接头的被粘物表面。
弱界面层（概念见2-3影响胶接强度的因素）
由于有弱界面层的存在，胶粘剂绝不能/往往不能
直接与被粘物表面接触。
影响表面处理方法选择的因素 ☆零部件尺寸 ☆设备适应性 ☆辅助工具 ☆浸渍浴中化学药品浓度的迅速降低 ☆能形成弱边界层的浴中异物的沉积
被胶接材料中的羟基 + 胶粘剂中的羟甲基
化学键
2.1.5 静电胶接理论来自将被胶接材料和固化的胶粘剂层理想化为电容器，即在胶接 接头中存在双电层，胶接力主要来自双电层的静电引力。静 电引力的产生是相1电荷场相2电荷场相互作用的结果。 贡献 成功地解释了粘 附功与剥离速度 有关的实验事实 缺陷
• 静电引力（<0.04MPa）对胶接强度的 贡献可忽略不计 • 无法解释用炭黑作填料的胶粘剂及导电 胶的胶接现象 • 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
弱界面层理论
配位键理论
★配位键理论要点 在粘接时，胶粘剂分子、链段以及基团会产生微 布朗运动。在运动中，当胶粘剂分子带电荷部分
（通常是带孤对电子或电子的基团，如—OH、—
NH2、—CN、—COOH等）与被粘材料（如金属离子、
金属原子、缺电子链节等)带相反电荷部分之间的
距离小于5×10-10时，就会相互作用形成配价键。 由氢离子形成的氢键是特殊的配价键。配价健有 较大的结合能，很难破坏。
☆优点
(1)制造程序较为灵活；
(2)接头可靠性高；
(3)固化条件不太严格； (4)胶粘剂选择范围广； (5)接头耐久性较好。 底胶很像胶粘剂，一般在性质上有些特殊，但与 胶粘剂差别不大。
三、聚合物表面的活性气体处理(等离子处理)
☆概念
把聚合物表面暴露于辉光放电(即无线电频率场)产 生的低压等离子惰性气体(O2、He、N2)里，对于聚 乙烯只需很短的处理时间(约9s)，而其他聚合物如 PTFE则需较长的接触时间。在处理过程中，聚合物 表面原子被消除，形成强韧、润湿、交联的表面层 ☆优点
必要非充分条件
胶粘剂湿润被胶接材料的表面
产生物理吸附
H2O
高的胶接强度
2.1.3 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