(完整版)胶粘剂第一章木材交接基础

1,甲醛类胶黏剂包括：

①脲醛树脂（不耐水）；②酚醛树脂（固化时间长）；③三聚氰胺树脂胶粘剂（脆）

第一章木材胶接基础

1，与胶结相关的因素：（4个）【填空】

①与界面相关

②与胶粘剂相关

③与胶结材相关

④与胶结工艺相关

ζ1.1胶接理论

包括：吸附理论；机械结合理论；扩散理论；静电理论；化学键理论【填空】

一，吸附理论

1，理论内容：

胶接作用是胶粘剂分子与被胶接物分子在界面层上互相吸附产生的。

胶接作用是物理吸附和化学吸附共同作用。物理吸附为普遍性原因。

2，胶接过程：

（1）胶粘剂分子通过布朗运动，向被胶接物体表面移动扩散，使二者的极性基团或分子链段互相靠近。

（2）吸附力的产生。[当胶粘剂与被胶接物体的分子间距达到5×10∧-10m以下时，产生分子间引力]

3，胶接过程：2个条件：加热；加压；3个因素：时间；温度；压力

*加热：产生布朗运动压力：使极性基团或分子链段互相靠近时间：使前两者发生

4，理论缺陷：（3个）【问答题】

（1）吸附理论把胶接作用主要归结于分子间作用力。它不能圆满地解释胶粘剂与被胶接物之间的胶接力大于胶粘剂本身的强度相关这一事实。＜如：铁与胶和铁与铁＞

（2）在测定胶接强度时，为克服分子间的力所作的功，应当与分子间的分离速度无关。事实上，胶接力的大小与剥离速度有关，这也是吸附理论无法解释的。

（3）吸附理论不能解释极性的α-氰基丙烯酸能胶接非极性的聚苯乙烯类化合物的现象；对高分子化合物极性过大，胶接强度反而降低的现象，以及网状结构的高聚物，当分子量超过5000时，胶接力几乎消失等现象，吸附理论无法解释。

优点：正确地把胶接现象与分子间作用力联系在一起。在一定范围内解释了胶接现象

二，机械结合理论

1，核心：胶接作用归因为机械粘附作用

2，图：

3，内容：

（1）胶钉越多，胶粘剂渗透的越深，孔隙填充越满，胶接强度越高。

（2）此种微观的机械胶接，对多孔性材的胶接强度确有显著贡献，但对于非多孔性材料的胶接强度贡献不重要

（3）胶粘剂必须是能流动的液体或加热能变成液体；胶粘剂要有足够的固体含量，它是决定产生胶接强度的主要物质。

4，理论缺陷：

（1）不能解释非多孔性材料，如表面光滑的玻璃等物体的胶接现象；

（2）无法解释由于材料表面化学性能的变化对胶接作用的影响

三，扩散理论

1，理论前提：溶胀；溶解

重点：*胶粘剂与被胶接材料的表面要相容，即溶解参数相近。

*强调扩散，形成过渡区的网状结构

2，理论内容：

（1）在胶液的作用下表面溶胀或溶解

（2）由于布朗运动，使胶粘剂与被胶接材料表面的界面消失，变成一个过渡层，形成互穿的网络结构（界面层）

3胶接工艺：（3个）：时间；温度；压力

4，理论缺陷：

（1）不能解释金属和陶瓷，玻璃等无机物的胶接现象

（2）无法解释聚甲基烯酸甲酯和聚苯乙烯，各自以7.5%的溶液共溶于甲苯中，而它们的固相却互不扩散的现象

四，静电理论

1，静电理论：胶膜剥离实验中证实了静电力的存在。（仅存在于能形成双电层的胶接体系中）

2，理论缺陷：

（1）静电力影响对胶接强度的贡献可以忽略不计

（2）无法解释用碳黑作填料的胶粘剂以及导电胶的胶接现象

（3）由两种以上互溶的高聚物构成的胶接体系，二者均不能成为电子的授，受者，无法形成双电层。静电理论无法解释这类体系的胶接现象。

五，化学键理论

1，化学键的形成（3种）

（1）通过胶粘剂和被胶接物中的活性基团形成化学键：

①活泼氢与─NCO, ─COOH及─COCL反应（发生在羧基橡胶和聚酰胺类纤维或塑料的体系）

②羟基与─NCO，R─CH─CH2及R─CH2─OH反应

╲╱

O

（2）通过偶粘剂使胶粘剂与被粘物分子间形成化学键

（3）通过表面处理获得活性基团，与胶粘剂形成化学键

2，理论缺陷：无法解释大多数不发生化学反应的胶接现象

ζ1.2固体表面上液体的平衡（书P19）

胶粘剂液滴与被胶接固体表面接触式，其平衡状态如图：

图：

①当θ=180°，COSθ=－1

表示胶液完全不能浸润被胶接固体的状态

（实际不存在）

②当θ=0°，COSθ=1

表示完全浸润状态

经过固（S），液（L），气（V）三相交界线上一点的液面切线与液体附着面一侧的夹角θ，称为接触角。常用θ角或COSθ表示体系的浸润特性。

*三相平衡时，得：

（1）γsv=γlvCOSθ+γsl

（2）γs=γsv+π

注：γsv——固／气界面张力γlv——液／气界面张力

Γsl——固／液界面张力γs——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。

ζ1.3胶接头的结构及胶接破坏（书P28）

胶接接头结构组成示意图：

（1）和（9）：被胶接物

（2）和（8）：被胶接物的表层面

（3）和（7）：胶粘剂与被胶接物的界面层

（4）和（6）：受界面影响的胶粘剂层

（5）：胶粘剂

胶接破坏：（4种）

（1）被胶接物破坏（基材）（2）内聚破坏（胶粘剂）

（3）界面破坏（4）混合破坏

混合破坏——木破率：①100%：基材破坏②0%：界面／胶层破坏

ζ1.4胶接结构的耐久性（书P31）

1，胶接耐久性：是胶接接头在使用和存放过程中长期保存其性能的能力。

2，胶接接头使用条件：①力的作用；②环境的作用

力的作用：导致胶接接头的蠕变破坏和疲劳破坏

环境的作用：导致胶接接头的老化破坏

ζ1.5胶接与木材相关的因素

影响木材胶接性能的因素：

（1）木材固有的因素：

①密度；树种②润湿性③抽提物

（2）被胶接材在加工过程中产生的因素：

④含水率⑤表面粗糙度⑥胶接表面纹理与纤维方向⑦木材缺陷，生长特征⑧表面粗糙度与加工精度⑨被胶接面的污染及其他

补：（1）抽提物的特殊成分阻碍润湿

（2）抽提物阻碍胶粘剂固化

（3）胶粘剂过渡渗透，水分的渗透能力显著下降：产生界面破坏；产生内聚破坏；缺胶

ζ1.6胶接与胶粘剂相关的因素

（1）分子量及其分布

（2）粘度及交粘度

（3）浸透性

（4）极性

（5）pH值

（6）胶接层的厚度

（7）胶粘剂的固化或硬化