粘接机理
聚合物的粘结及粘结机理
4 黏附功
液体-固体体系的黏附功： WA=Rlv(1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱCOSθ)
其数值随液体对固体的接触角变化而变化。 在完全不浸润的情况下，COSθ=-1，WA=0。 在完全浸润的情况下，黏附功等于液体表面张 力的2倍。 质之，间推 的Zis导 关m了 系an黏 ：等附利功用与浸液润体临表界面表张面力张及力固rc体值r的c值性
θ=180°表示胶液完全不能浸润被粘接固体的状态 θ=0° 表示胶液完全浸润的状态
2 粘接张力
粘接张力是在粘接过程中所产生的，也称 为润湿压，是描述液体浸润固体表面时固体表 面自由能的变化情况，用A表示，根据Young 氏方程有：
A=rlvcosθ=rsv-rsl 上式表明：
当胶黏剂浸润固体时，固体表面的自由能减 小。
在粘接体系中，适当降低胶黏剂的分子量有助 于提高扩散系数，改善粘接性能。
3 静电理论
理论基础：双电层 静电理论认为当金属和非金属材料紧密接
触时，由于金属对电子的亲和力低，容易失去 电子，而非金属对电子的亲和力高，容易得到 电子，所以电子可以从金属移向非金属，这样 就在界面产生接触电势，形成双电层，双电层 电荷的性质相反，产生静电引力。
对吸附理论的客观评价：
吸附理论正确地把粘结现象与分子间作用力 联系在一起，在一定范围内解释了粘结现象。 但是它还存在许多不足。
①吸附理论把粘接作用主要归因于分子间作用 力，但对于胶黏剂与被粘接物之间的粘接力大 于胶黏剂本身的强度这一事实却无法圆满解释。
②在测定粘接强度时，无法解释粘接力的大小与剥 离速率有关的情况。
聚合物的粘结及 粘结机理
主要内容
一、基本原理 二、粘接理论与机理 三、粘接接头的设计 四、影响粘接强度的因素
蚀刻法复合树脂的粘接机理
蚀刻法复合树脂的粘接机理
蚀刻法是一种常用的粘接技术，特别适用于复合树脂材料。
蚀刻法的粘接机理主要涉及以下几个方面：
1. 表面准备：蚀刻法粘接的第一步是对材料表面进行处理，通常采用化学或机械方法去除表面的污垢、氧化层和其他杂质，以提供一个干净、均匀的表面。
这样可以增加材料表面的表面能，有利于粘接剂的附着和渗透。
2. 润湿性能：复合树脂表面的润湿性对粘接的强度和稳定性起着重要作用。
蚀刻法通过增加材料表面的粗糙度，提高粘接剂在材料表面的润湿性能。
蚀刻会在复合树脂材料表面形成微观的凹陷或纹路，这些凹陷可以增加粘接剂与材料表面的接触面积，从而提高粘接强度。
3. 化学反应：在蚀刻过程中，常常使用强酸或强碱溶液来处理复合树脂材料表面。
这些化学物质可以与树脂表面产生化学反应，形成化学键或键合点，增加粘接的强度和可靠性。
例如，蚀刻法可以使复合树脂表面发生氨基化或羟基化反应，形成氨基或羟基官能团，与粘接剂进行化学键的形成。
总的来说，蚀刻法复合树脂的粘接机理是通过表面准备、增加表面润湿性和引发化学反应来提高粘接剂与复合树脂材料之间的粘接强度。
这种方法可以在复合材料结构中实现牢固的粘接，提高材料的整体性能和可靠性。
聚氨酯粘结机理
一、金属、玻璃、陶瓷等的粘接金属、玻璃等物质表面张力很高,属于高能表面,在异氰酸酯胶P U胶水固化物中含有内聚能较高的氨酯键和脲键,在一定条件下能在粘接面上聚集,形成高表面张力胶粘层。
一般来说,胶水中异氰酸酯或其衍生物百分含量越高,胶粘层的表面张力越大,胶越坚韧,能与金属等基材很好地匹配,粘接强度一般较高。
含一NCO基团的异氰酸酯胶胶水对金属的粘接机理如下:金属表面一般存在着吸附水(即使经过打磨处理的金属表面也存在微量的吸附水或金属氧化物水合物),一NCO与水反应生成的脲键与金属氧化物之间由于氢键而螯合形成酰脲—金属氧化物络合物,一NCO基团还能与金属水合物形成共价键等。
在无一NCO场合,金属表面水合物及金属原子与氨酯键及脲键之间产生范德华力和氢键,并且以TDI、MDI为基础的聚氨酯胶水含苯环,具有冗电子体系,能与金属形成配价键。
金属表面成分较为复杂,与PU胶之间形成的各种化学键或次价键(如氢键)的类型也很复杂。
玻璃、石板、陶瓷等无机材料一般由A h09、S02、CaO和Na20 等成分构成,表面也含吸附水、羟基,粘接机理大致与金属相同。
二、塑料、橡胶的粘接橡胶的粘接一般选用多异氰酸酯胶水或橡胶类胶水改性的多异氰酸酯胶水,胶水中所含的有机溶剂能使橡胶表面溶胀,多异氰异氰酸酯胶酸酯胶水分子量较小,可渗入橡胶表层内部,与橡胶中存在的活性氢反应,形成共价键。
多异氰酸酯还会与潮气反应生成脲基或缩二脲,并且在加热固化时异氰酸酯会发生自聚,形成交联结构,与橡胶分子交联网络形成聚合物交联互穿网络(IPI),因而胶粘层具有良好的物理性能。
用普通的异氰酸酯胶聚氨酯胶水粘接橡胶时,由于各材料基团之间的化学及物理作用,也能产生良好的粘接。
粘接机理
粘接方案粘接是一项比较复杂的技术，需要深入的学习。
首先对粘接的机理进行说明。
粘接就是指同质或异质物体表面用胶粘剂连接在一起的技术。
粘接力的产生包括胶粘剂与被粘物之间的物理作用、化学作用和机械作用。
物理作用指分子间力即范德华力、氢键力，它们广泛存在于粘接中。
化学作用指胶粘剂与被粘物之间的形成牢固的化学键结合，即离子键力、共价键力、金属键力、配位键力。
机械作用指由于被粘物表面存在大量细小的孔隙，胶粘剂分子由于扩散、渗透作用而进入被粘物内部，形成了机械的“钩键”、“锚键”，即所谓机械力。
粘合技术现在的理论主要有：机械理论、吸附理论、扩散理论、静电理论、弱边界理论、化学键理论等，每种理论都只能解释一部分，各个理论的定义为：1、机械理论：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。
胶粘剂粘接表面打磨的骨架效果要比表面光滑骨架好，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。
常用的金属表面处理法有：物理机械法、化学处理法。
物理机械方法有①车削加工②喷砂③超声波处理④机械打磨；化学处理方法有①酸洗②碱洗③氧化还原④磷化处理。
2、吸附理论: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。
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：离子键、共价键、金属键、范德华力。
3、扩散理论：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。
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。
常见的胶黏剂及其粘结机理
一、胶黏剂的定义：通过界面的黏附和内聚等作用，能使两种或两种以上的制件或材料连接在一起的天然的或合成的、有机的或无机的一类物质，统称为胶黏剂，又叫黏合剂，习惯上简称为胶。
简而言之，胶黏剂就是通过黏合作用，能使被黏物结合在一起的物质。
二、胶黏剂的分类：胶黏剂的分类方法很多，按应用方法可分为热固型、热熔型、室温固化型、压敏型等；按应用对象分为结构型、非构型或特种胶；按形态可分为水溶型、水乳型、溶剂型以及各种固态型等；从胶黏剂的应用领域来分，则胶黏剂主要分为土木建筑、纸张与植物、汽车、飞机和船舶、电子和电气以及医疗卫生用胶黏剂等种类。
所以用途不同的胶黏剂的作用机理也是大不一样的，下面就各种材料：木材、玻璃、金属、纸张和塑料的粘结机理做以简单的介绍。
三、六大胶粘理论聚合物之间，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。
1、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10-5Å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。
胶粘剂粘接机理 双电层 粘附功
胶粘剂粘接机理一、双电层1.1 双电层的定义双电层是指在电解质溶液与带电表面之间形成的一层电荷分离、电位差分布的区域。
它由内部的紧贴电荷表面的带电层和外部的与之相对应的扩散层组成。
1.2 双电层的形成当固体表面与溶液接触时，固体表面上的电子会与溶液中的阳离子结合，形成带负电的固体表面。
同时，溶液中的阴阳离子会向固体表面靠近，形成电荷分离，形成带正电的溶液接口。
1.3 双电层的结构双电层具有两层结构，内层为紧贴固体表面的带电层，外层为扩散层。
带电层中的电势呈貌一般是负电荷，而扩散层的电势则逐渐趋于零。
二、粘附功2.1 粘附功的定义粘附功是指使粘附剂与固体表面结合所需的功。
在胶粘剂粘接中，粘附功是决定粘接强度的重要因素。
2.2 粘附功的计算粘附功可以通过下式计算得出： [ G_{} = {} - {} - {} ] 其中，[ {} ] 为固体-液体界面的表面自由能，[ {} ] 为固体-固体界面的表面自由能，[ {} ] 为液体-液体界面的表面自由能。
2.3 影响粘附功的因素1.表面能：粘附功与固体表面的表面能密切相关，表面能越大，粘附功越小，粘接强度越大。
2.温度：一般来说，在一定温度范围内，粘附功随温度的升高而降低，因为温度升高会使分子运动加剧，有利于粘附剂分子更好地渗透到固体表面。
3.湿度：湿度对粘附功的影响与表面能有关。
对于亲水性固体，湿度的增加会使粘附功增大；而对于疏水性固体，增加湿度会使粘附功减小。
2.4 粘附功与胶粘剂选择粘附功的大小决定了粘接强度的大小，因此在胶粘剂的选择中应考虑粘附功的因素。
一般来说，粘附功越大的胶粘剂，其粘接强度越大。
三、胶粘剂的粘接机理3.1 物理吸附物理吸附是由于分子间的范德华力与静电力吸引而形成的吸附力。
在胶粘剂的粘接过程中，物理吸附是起主要作用的一种吸附力。
3.2 化学反应胶粘剂与固体表面之间也可能发生化学反应，形成共价键连接。
这种化学反应的强度远大于物理吸附，能够显著提高粘接强度。
常见的胶黏剂及其粘结机理
一、胶黏剂的定义：通过界面的黏附和内聚等作用，能使两种或两种以上的制件或材料连接在一起的天然的或合成的、有机的或无机的一类物质，统称为胶黏剂，又叫黏合剂，习惯上简称为胶。
简而言之，胶黏剂就是通过黏合作用，能使被黏物结合在一起的物质。
二、胶黏剂的分类：胶黏剂的分类方法很多，按应用方法可分为热固型、热熔型、室温固化型、压敏型等；按应用对象分为结构型、非构型或特种胶；按形态可分为水溶型、水乳型、溶剂型以及各种固态型等；从胶黏剂的应用领域来分，则胶黏剂主要分为土木建筑、纸张与植物、汽车、飞机和船舶、电子和电气以及医疗卫生用胶黏剂等种类。
所以用途不同的胶黏剂的作用机理也是大不一样的，下面就各种材料：木材、玻璃、金属、纸张和塑料的粘结机理做以简单的介绍。
三、六大胶粘理论聚合物之间，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。
1、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10-5Å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。
粘接技术简介
粘接技术简介1、粘接机理用胶粘剂将物体连接起来的方法称为粘接。
显而易见，要达到良好的粘接，必须具备两个条件：胶粘剂要能很好地润湿被粘物表面；胶粘剂与被粘物之间要有较强的相互结合力，这种结合力的来源和本质就是粘接机理。
粘接的过程可分为两个阶段。
第一阶段，液态胶粘剂向被粘物表面扩散，逐渐润湿被粘物表面并渗入表面微孔中，取代并解吸被粘物表面吸附的气体，使被粘物表面间的点接触变为与胶粘剂之间的面接触。
施加压力和提高温度，有利于此过程的进行。
第二阶段，产生吸附作用形成次价键或主价键，胶粘剂本身经物理或化学的变化由液体变为固体，使粘接作用固定下来。
当然，这两个阶段是不能截然分开的。
至于胶粘剂与被粘物之间的结合力，大致有以下几种可能：（1）由于吸附以及相互扩散而形成的次价结合。
（2）由于化学吸附或表面化学反应而形成的化学键。
（3）配价键，例如金属原子与胶粘剂分子中的N、O等原子所生成的配价键。
（4）被粘物表面与胶粘剂由于带有异种电荷而产生的静电吸引力。
（5）由于胶粘剂分子渗进被粘物表面微孔中以及凸凹不平处而形成的机械啮合力。
不同情况下，这些力所占的相对比重不同，因而就产生了不同的粘接理论，如吸附理论、扩散理论、化学键理论及静电吸引理论等。
2、粘接工艺过程粘接工艺过程一般可分为初清洗、粘接接头机械加工、表面处理、上胶、固化及修整等步骤。
初清洗是将被粘物件表面的油污、锈迹、附着物等清洗掉，然后根据粘接接头的形式和形状对接头处进行机械加工，如表面机械处理，以形成适当的表面粗糙度等。
粘接的表面处理是粘接好坏的关键。
常用的表面处理方法有溶剂清洗、表面喷砂和打毛、化学处理等。
化学处理一般是用铬酸盐和硫酸溶液、碱溶液等，除去表面松疏的氧化物和其他污物，或使某些较活泼的金属“钝化”，以获得牢固的粘接层。
上胶厚度一般以0.05～0.15mm为宜。
固化时，应掌握适当的温度。
固化时施加压力，有利于粘接强度的提高。
3、粘接强度根据接头受力情况的不同（见下图），粘接强度可分为抗拉强度、抗剪强度、劈裂（扯裂）强度及剥离强度等。
热熔胶的粘结机理
热熔胶的粘结机理热熔胶是一种热态固化的胶粘剂，通常由热熔装置将无色或淡黄色胶棒或胶粒加热至液态，通过液态热熔胶施加在需要粘结的物体表面，待胶水冷却后即可完成粘结。
热熔胶具有速度快、强度高、操作简单、环保等特点，因此在工业生产和日常生活中被广泛使用。
1. 热熔胶的物理性质热熔胶是由聚合物和树脂等多种成分组成的，它的物理性质决定了其在粘结中发挥的作用。
首先，热熔胶的粘度随着温度的变化而变化，在高温下粘度降低，在低温下粘度增加，这是因为高温下热熔胶分子间距增大，分子间作用力减小导致的，低温下热熔胶变硬，分子间作用力增加。
其次，热熔胶呈现出热塑性特点，即在加热时会变软、变流动，而在冷却后会固化，因为热熔胶中的聚合物和树脂受到热能的作用而发生物理变化。
2. 粘接表面状态热熔胶的粘接效果与被粘接物表面的状态密切相关。
通常，被粘接物表面多为不规则或粗糙的，表面的这些不规则形状会被热熔胶填满，从而实现有效的接触面积和粘结。
此外，被粘接物表面的化学性质对热熔胶也有一定的影响。
一些具有特殊表面性质的材料，如低表面张力材料和低粘度油脂等，可能会对热熔胶的钝化和抗粘性产生负面影响，从而影响热熔胶的粘结力。
3. 接触时间和接触压力在热熔胶粘结中，接触时间和接触压力也是非常重要的因素。
当热熔胶在高温下被涂敷在被粘接物表面后，接触时间需要足够长，一般大约1-2秒钟左右，以充分润湿表面并保证将熔胶强附着在被粘接物上。
对于高强度粘结，接触压力同样需要充足，特别是在涂敷热熔胶后，需要用工具或手指将被粘接物压紧，以确保各个部位均匀受压，达到最佳粘结效果。
总体来说，热熔胶的粘结机理是由热熔胶本身的物理性质、被粘接物表面状态、接触时间和接触压力等多方面因素共同作用所导致的。
在实际应用中，需要结合不同的材料和工作环境等因素，调整热熔胶的工艺参数以及使用方法，以达到最佳的粘结效果。
试述酸蚀剂粘接机理
试述酸蚀剂粘接机理
酸蚀剂粘接机理是指通过使用化学酸蚀剂来处理基材表面，形成微观的凹槽和孔隙结构，从而增加基材表面积，提高粘接强度。
具体机理如下：
1. 基材表面处理：将基材放置在酸蚀液中进行处理，酸蚀剂会与基材表面发生反应，形成微观凹槽和孔隙结构。
2. 吸附作用：经过酸蚀处理后，基材表面的化学活性增强，能够吸附更多的分子，包括粘接剂分子和环境气体分子等。
3. 化学键形成：酸蚀剂处理后的基材表面会出现一定数量的活性官能团（如羟基、酰氨基等），这些官能团可以与粘接剂分子中的官能团发生化学键形成共价键或离子键，从而产生牢固的粘结作用。
4. 互穿作用：由于基材表面形成了微观凹槽和孔隙结构，粘接剂分子能够进入这些凹槽和孔隙中，从而产生互穿作用，增加粘接强度。
总之，酸蚀剂粘接机理是通过化学反应和物理互穿作用来增加基材表面积，形成牢固的粘结作用。
胶粘剂粘接机理同 (共8张PPT)
能 氯同丁天橡然 胶橡 是胶 由生相2-氯似的丁，二，具烯有当-很1,高3胶乳的液黏的聚抗合剂张而强和成度，被和有伸顺粘长式率物反，式都它之的分具耐，老有因化而能，有耐不够热同，运的耐结动油晶及速的耐率化长，学其链腐分蚀子大性链较分中好含子．有氯时原，子，扩因而散具理有极论性其是物理机械性 能同天然橡胶适相似用，的具有，很高热的塑的抗性张强塑度料和伸的长率溶，剂它的粘耐老接化和，耐热热，焊耐接油及即耐化为学分腐蚀子性较扩好散． 的结果．
较粗糙，表面层物理和化学性质发生了改变，因此粘接强度提高．
第2页，共8页。
粘接机理二；吸附理论
吸附理论认为，粘接是由两材料界面间分子接触和界面力产生的，
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，要使胶黏 剂润湿固体表面，胶黏剂的表面张力应小于固体的临界表面张力．
大多数有机胶黏剂都容易湿润金属被粘物，获得良好湿润的条件是胶黏剂的表面
胶粘剂粘接机理同
第1页，共8页。
粘接机理一；机械理论
机械理论认为，胶粘剂必须滲入被粘物表面空隙内，并排除其界面上吸
附的空气，才能产生粘接作用，在粘接泡沫塑料等多孔性被粘物时，机械嵌定是
重要因素，胶黏剂粘接经表面打磨的材料效果要比表面光滑的材料好，这是因为
机械镶嵌，形成清洁表面，生成反应表面，表面积增加，由于打磨使表面变得比
力．
第3页，共8页。
吸附理论认为，粘接是由两材料界面间分子接触和界面力产生的，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，要使胶黏剂 润湿固体表面，胶黏剂的表面张力应小于固体的临界表面张力． 氯丁橡胶是由2-氯丁二烯-1,3乳液聚合而成，有顺式反式之分，因而有不同的结晶速率，其分子链中含有氯原子，因而具有极性其物理机械性 能同天然橡胶相似，具有很高的的抗张强度和伸长率，它的耐老化，耐热，耐油及耐化学腐蚀性较好． 氯丁橡胶是由2-氯丁二烯-1,3乳液聚合而成，有顺式反式之分，因而有不同的结晶速率，其分子链中含有氯原子，因而具有极性其物理机械性 能同天然橡胶相似，具有很高的的抗张强度和伸长率，它的耐老化，耐热，耐油及耐化学腐蚀性较好．
粘接机理.doc
黏接技术一概念黏接技术：就是采用黏合剂将各种材料或部件连接起来的技术。
黏接技术特点：（1）将同种或不同种材料很好地黏接在一起。
（2）黏接比焊接、铆接以及螺栓连接质量轻。
（3）黏接接头的应力分布均匀，克服了其他连接形式会产生应力集中的不足。
（4）黏接除了将材料连接起来外，还兼有密封、防腐、绝缘、缓冲等作用。
（5）黏接通常工艺比较简单，操作方便，节约能源，成本降低。
（6）黏接存在以下缺点：黏接单位强度低；使用温度低；耐各种老化性能差等。
黏接力：是由胶与被黏物之间的黏附力和胶层的内聚力组成。
黏接力就是这两种力共同作用的结果，其中任何一种力的丧失都将导致黏接破坏。
内聚力：是指胶黏剂本身分子间的作用力，它是由胶黏剂的基本组分黏料、各种配合助剂以及配方、工艺、环境等因素决定。
内聚强度：在黏接试样的剪切破坏试验中，黏接破坏发生在胶黏剂层，即在被破坏的两块试片的表面都附有一层胶黏剂，并且胶的表面是粗糙的，此时测得的力是该胶的内聚力，内聚力除以其黏接面积就得到了该胶的内聚强度。
黏附力：胶黏剂与被黏物之间的作用力。
当做黏接件拉伸或剪切试验时，内聚力大于黏附力，则发生黏附破坏。
黏接试片沿着胶层界面破坏，被破坏的样片表面光洁，即一个样片上没有胶层，裸露出材料的表面，而另一个样片上附有胶层，此时测得的力为黏附力。
黏附力的产生包括胶黏剂与被黏物之间的物理作用、化学作用和机械作用。
物理作用指分子间力即范德华力、氢键力，它们广泛存在于黏接中。
化学作用指胶黏剂与被黏物之间的形成牢固的化学键结合，即离子键力、共价键力、金属键力、配位键力。
机械作用指由于被黏物表面存在大量细小的孔隙，胶黏剂分子由于扩散、渗透作用而进入被黏物内部，形成了机械的“钩键”、“锚键”，即所谓机械力。
润湿：指液体在固体表面分子间力作用下的均匀铺展现象，也就是液体对固体的亲和性。
常用接触角表示。
两者间接触角越小，固体表面越容易润湿。
内应力：在黏接过程中产生的内应力是影响黏接强度和耐久性的重要因素之一。
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。
粘结机理
2.4 胶接表面的浸润
胶接胶接接头，胶粘剂与被粘物表面必须紧
密粘合在一起。 理想胶接: 当两个表面彼此紧密接触之后，分子间产
生相互作用，达到一定程度而形成胶接键，胶接键可 能是次价键或主价键，最后达到热力学平衡状态。
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2.4 胶接表面的浸润
机械理论曾有积极作用，也一度被冷落。现代微观研 究仪器观测结果证明，微机械嵌定作用确实存在。
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应用实例
表面处理过的金属粘接； 多孔物质如纸、木材、皮革、纺织品等的胶接。 在ABS塑料上镀金属，先用溶剂处理，使塑料表面产生
大量微穴，然后沉积导电物质到微孔中，再进行电镀。 金属铝的胶接强度一般不太高，经HCl液或化学氧化液
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2.3 被粘物表面的处理方法
表面处理方法: 物理法、化学法，联合使用。 ➢ 表面清理: 擦拭、旧漆表面用碱煮、火烧等。 ➢ 脱脂除油: 碱液、有机溶剂等。 ➢ 除锈粗化: 手工打磨、机械磨擦、化学法、 电化学法(对高分子材料) 。 ➢ 要求较高场合: 需辅以其它方法。
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➢ 机械理论
➢ 配位键理论
➢ 吸附理论
➢ 酸碱理论
➢ 扩散理论
➢ 弱边界层理论
➢ 化学键理论
➢ ……
➢ 双电层理论
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机械理论 (McBain, 1930)
基本观点: 胶粘剂渗入被粘物表面凸凹不平的空隙内， 并排除其界面上吸附的空气，产生粘结作用(较早、最 直观、宏观理论)。
结合关键: 被粘物表面必须有大量凹穴、槽沟、多 孔 穴等。当胶黏剂涂布上去时，经过润湿、流动、 挤压、铺展而填入这些孔穴内，固化后嵌定在孔隙中 而紧密地结合起来，表现出较高的胶接强度。
sbr胶水粘结机理
sbr胶水粘结机理SBR胶水粘结机理引言：SBR胶水是一种常见的合成橡胶胶水，广泛应用于建筑、汽车、家具和纺织等领域。
了解SBR胶水的粘结机理对于正确使用和优化其性能具有重要意义。
本文将探讨SBR胶水的粘结机理，从分子层面到宏观现象进行解析。
一、SBR胶水的成分和结构SBR胶水的主要成分是丁苯橡胶(SBR)，其化学结构类似于天然橡胶。
SBR是由丁二烯和苯乙烯共聚而成的聚合物，具有良好的弹性和耐磨性。
除了SBR，SBR胶水还会添加填料、增粘剂、溶剂等辅助成分，以调节其黏度和粘接性能。
二、SBR胶水的粘结机理1. 分子间相互作用：SBR胶水中的SBR分子之间存在着范德华力、静电作用力和氢键等相互作用。
这些作用力可以使SBR分子紧密地堆积在一起，增强粘结强度。
2. 渗透和湿润：SBR胶水能够渗透并湿润被粘结的物体表面。
这是因为SBR胶水中的溶剂可以溶解物体表面的部分物质，使胶水与物体表面形成较好的接触。
同时，SBR分子也能在物体表面形成一层吸附层，增加粘结面积，提高粘结强度。
3. 胶团形成：SBR胶水在干燥过程中会发生胶团形成的过程。
当胶水中的溶剂逐渐挥发，SBR分子之间的相互作用力会逐渐增强，导致SBR分子形成胶团。
胶团与被粘结物体表面的接触面积更大，使粘结更加牢固。
4. 胶团硬化：胶团形成后，SBR胶水会经历硬化过程。
硬化是指胶团中的SBR分子间链的交联反应，形成三维网络结构。
这种交联结构使得SBR胶水具有较高的耐久性和抗拉强度。
三、SBR胶水的应用SBR胶水由于其良好的粘接性能和耐久性，在建筑、汽车、家具和纺织等领域得到广泛应用。
1. 建筑领域：SBR胶水可用于瓷砖、地板和墙面的粘接，能够提供持久的粘结效果，抵御湿度和温度变化的影响。
2. 汽车领域：SBR胶水可用于汽车内饰的粘接，如地毯、座椅和顶棚等。
它能够提供稳固的粘结，抵御车内温度和振动的影响。
3. 家具领域：SBR胶水可用于家具的拼接和修复，如木材、胶合板和人造板等。
热熔胶粘接机理与应用研究
热熔胶粘接机理与应用研究热熔胶作为一种重要的粘接材料，在工业生产、家居装修、手工DIY等领域得到广泛应用。
热熔胶粘接机理与应用是研究热熔胶的基础，需要深入探讨。
本文将从热熔胶的机理入手，探讨其应用领域，分析其优缺点，提出未来的发展方向。
一、热熔胶的机理热熔胶是由聚合物、增塑剂、颜料、稳定剂等成分组成的一种热塑性胶水。
它的粘接机理是通过加热熔化胶水，并将其涂敷在需要粘接的材料表面，利用热胶液的粘附力和表面张力来完成材料的粘合。
在热熔胶液体状态下，胶水分子间的势能很小，胶水分子之间仅存在物理上的吸引力。
当热胶液体被施加于材料表面时，通过表面张力作用，将胶水分子与材料表面的分子吸附，形成一个较强的接触面。
同时，在胶水半固态的状态下，分子的间距大大缩小，形成了更加紧密结合的胶层。
在热胶凝固后，由于胶水分子之间的距离得以缩小，分子间势能增大，接着周围分子通过“探测-粘合”机制，将表面张力作用得以弥补，产生拉力、压力等内力，由此形成了一个高强度、高韧性的粘合状态。
二、热熔胶的应用领域热熔胶在很多领域都有广泛的应用，特别是在工业制造领域得到了广泛的应用。
在汽车制造、电子制造、包装制造、家居装修等方面都占据了重要的地位。
1. 工业制造：在电路板、电子元件、汽车部件、塑料制品、纸板等材料的连接、封装、固定等方面，热熔胶都发挥了至关重要的作用。
由于热熔胶对机械、化学、及高温高压的环境都有优良的抗性，使其在工业领域的应用得到了大量的推广。
2. 家居装修：在家居装修里，热熔胶则广泛应用在家具装配、墙体装修、家居DIY等方面。
为了提高装饰效果及稳固度，使用热熔胶粘接材料能够完全满足家庭装修需求。
3. 手工DIY：在手工艺制作中，热熔胶也是一种非常方便的粘接材料。
它不仅可以胶合金属、木材、玻璃、陶瓷、塑料等一系列材料，还可以做到无明显残留、颜色较清透、不变形变色等以及良好的耐候性。
三、热熔胶的优缺点热熔胶具有不少优点，比如：操作简便、粘接强度高、环境适应性广、无毒无害等特点。
ms胶粘接机理
ms胶粘接机理MS胶粘接机理胶粘接是一种常见的连接方式，它通过胶水将两个或多个材料粘合在一起。
而MS胶（Modified Silicone）是一种特殊的胶水，具有优异的粘接性能和适用范围。
本文将介绍MS胶粘接的机理和其在实际应用中的优势。
1. 胶粘接的机理胶粘接是通过分子间的相互作用力实现材料的粘合。
在胶粘接过程中，胶水中的分子与被粘合材料表面的分子发生相互作用，形成胶接界面。
常见的相互作用力包括物理吸附、化学反应和表面扩散等。
2. MS胶的特点MS胶是一种改性硅胶，具有优异的粘接性能和适用范围。
其特点如下：（1）粘接强度高：MS胶具有良好的粘接强度，能够将不同种类的材料牢固地粘合在一起。
（2）耐候性好：MS胶具有良好的耐候性，能够在室内外环境中长期使用而不发生老化、变色等现象。
（3）耐高温性能好：MS胶具有良好的耐高温性能，能够在高温环境下长期保持稳定的粘接性能。
（4）耐化学腐蚀性好：MS胶具有良好的耐化学腐蚀性能，能够在酸碱等腐蚀性介质中保持稳定的粘接性能。
（5）施工方便：MS胶具有较长的开放时间和较短的固化时间，便于施工操作和加工。
3. MS胶粘接机理MS胶粘接的机理主要包括表面活性剂作用、物理吸附和化学反应等过程。
（1）表面活性剂作用：MS胶中的表面活性剂能够改善胶水与被粘合材料表面的接触性能，提高粘接强度。
（2）物理吸附：MS胶中的分子与被粘合材料表面的分子之间存在物理吸附作用，形成胶接界面。
这种吸附作用能够增加粘接面积，并且具有一定的可逆性。
（3）化学反应：MS胶中的活性基团与被粘合材料表面的官能团发生化学反应，形成化学键，从而实现物理与化学相结合的粘接方式。
4. MS胶粘接的优势MS胶粘接具有以下优势：（1）适用范围广：MS胶可以粘接各种材料，包括金属、塑料、橡胶、陶瓷等，具有广泛的应用领域。
（2）粘接强度高：MS胶具有良好的粘接强度，能够承受较大的荷载和力矩，保证粘接部位的稳固性。
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粘接方案
粘接是一项比较复杂的技术，需要深入的学习。
首先对粘接的机理进行说明。
粘接就是指同质或异质物体表面用胶粘剂连接在一起的技术。
粘接力的产生包括胶粘剂与被粘物之间的物理作用、化学作用和机械作用。
物理作用指分子间力即范德华力、氢键力，它们广泛存在于粘接中。
化学作用指胶粘剂与被粘物之间的形成牢固的化学键结合，即离子键力、共价键力、金属键力、配位键力。
机械作用指由于被粘物表面存在大量细小的孔隙，胶粘剂分子由于扩散、渗透作用而进入被粘物内部，形成了机械的“钩键”、“锚键”，即所谓机械力。
粘合技术现在的理论主要有：机械理论、吸附理论、扩散理论、静电理论、弱边界理论、化学键理论等，每种理论都只能解释一部分，各个理论的定义为：
1、机械理论：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。
胶粘剂粘接表面打磨的骨架效果要比表面光滑骨架好，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。
常用的金属表面处理法有：物理机械法、化学处理法。
物理机械方法有①车削加工②喷砂③超声波处理④机械打磨；化学处理方法有①酸洗
②碱洗③氧化还原④磷化处理。
2、吸附理论: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。
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：离子键、共价键、金属键、范德华力。
3、扩散理论：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。
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：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。
如果杂质集中在粘接界面附近，并与被粘物结合不牢，在胶粘剂和被粘物内部都可出现弱边界层。
当发生破坏时，尽管多数发生在胶粘剂和被粘物界面，但实际上是弱边界层的破坏。
为了更好了解粘接知识，只对理论的学习远远不够，还需要了解粘接的工艺。
常规的粘接工艺主要存在以下过程。
1、表面处理。
通过对表面的处理能形成良好粘接的条件，增加粘合力。
2、清洗脱脂。
对聚氨酯胶粘剂来讲,金属表面的油脂与聚氨酯相容性差,而存在的水分会与胶粘剂中的一NCO基团反应产生气泡,使胶与基材接触表面积降低,且使胶粘层内聚力降低,因而粘接前必须进行表面清洗。
3、糙化处理。
对光滑表面一般须进行糙化处理,以增加胶与基材的接触面积，胶粘剂渗入基材表面凹隙中,可牢固地把基材粘在一起，常用的方法有喷砂。
4、上底涂剂。
为了改善粘接性能,可在已处理好的基材表面涂一层很薄的底涂剂(底胶),底涂还可保护刚处理的被粘物表面免受腐蚀和污染,延长存放时间。
5、涂胶。
涂胶就是将胶粘剂以适当的方式涂布于被粘物表面的操作。
对于不同胶粘剂有不同的涂胶工艺，其中以涂刷最普遍。
刷胶法就是用刷子蘸取胶液涂到被粘物表面上，对于表面粗糙的骨架，需要往复涂刷，表面光滑的骨架可顺着一个方向涂敷，速度要慢，防止带入气泡，尽可能均匀一些，中间多一些。
平均厚度为0.015-0.020mm（单涂层）。
在保证不缺胶情况下，尽可能薄一些。
6、晾置。
涂胶后，适当晾置，有利于排除空气、流匀胶层、增加粘性。
溶剂型胶粘剂必须晾置以挥发溶剂，否则固化后的胶层结构松散，会有气孔，使粘结强度下降。
每种胶粘剂晾置时间不同，晾置过度，则粘性大失，无法粘接。
7、胶粘剂的固化。
大多数聚氨酯胶粘剂在粘接时不立即具有较高的粘接强度,还需进行固化。
固化的加热方式有烘箱。
固化工艺三个重要参数为温度、压力、时间。
其中温度影响最大。
而影响粘接的主要因素为胶粘剂、被粘材料、粘接工艺技术。
影响产品粘接的因素很多，主要有化学因素和有物理因素。
下面就对这两方面的影响进行说明。
化学因素对于粘接强度的影响：影响粘接强度的化学因素主要指分子的极性、分子量、分子形状（侧基多少及大小）、分子量分布、分子的结晶性、分子对环境的稳定性以及胶粘剂和被粘体中其它组份性质、PH值等。
1.极性。
一般说来胶粘剂和被粘体分子的极性影响着粘接强度，但并不意味着这些分子极性的增加就一定会提高粘接强度。
2.分子量。
聚合物的分子量（或聚合度）直接影响聚合物分子间的作用力，一般说来，分子量和粘接强度的关系仅限于无支链线型聚合物的情况，包括两种类型。
第一种类型在分子量全范围内均发生胶粘剂的内聚破坏，这时粘接强度随分子量的增加而增加，但当分子量达到某一数值后则保持不变。
第二种类型由于分子量不同破坏部分亦不同。
3.侧链。
长链分子上的侧基是决定聚合物性质的重要因素，从分子间作用力考虑，聚合物支链的影响是，当支链小时，增加支链长度，降低分子间作用力。
当支链达到一定长度后，开始结晶，增加支链长度，提高分子间作用力，这应当是降低或提高粘接强度的原因。
4.交联。
聚合物的内聚强度随交联密度的增加面增大，而当交联密度过大时聚合物则变硬变脆，因而使聚合物耐冲击强度降低。
交联聚合物的强度与交联点数目和交联分子的长度密切相关。
5.溶剂和增塑剂。
溶剂型胶粘剂的粘接强度当然要受胶层内残留溶剂量的影响。
溶剂量多时，虽浸润性好，但由于胶粘剂内聚力变小，而使内聚强度降低。
增塑剂和溶剂的作用类似，有时即便在粘不上的情况下，加入适当的增塑剂也可粘上。
物理因素对于粘接强度的影响主要表现在以下几个方面：
1.表面处理。
其目的是能获得牢固耐久的胶粘层。
2.渗透。
已粘接的骨架，受环境气氛的作用，常常被渗进一些其他低分子。
使胶层强度降低，从而导致粘接的破坏。
3.迁移。
含有增塑剂被粘材料，由于这些小分子物与聚合物大分子的相容性较差，容易从聚合物表层或界面上迁移出来。
迁移出的小分子若聚集在界面上就会妨碍胶粘剂与被粘材料的粘接，造成粘接失效。
4.压力。
在粘接时，向粘接面施以压力，使胶粘剂更容易充满被粘体表面上
4 增塑剂。
在橡胶配方中通常都会使用到增塑剂，使用增塑剂可以使得橡胶分子间作用力降低，从而降低橡胶的玻璃化温度，增加橡胶的可塑性、流动性。
便于压延、压出等成型操作，同时还能改善硫化胶的物理机械性能。