胶粘剂粘接原理
粘接原理
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（γ
SV =γ
SL
+γ
LV
cosθ。γ
SV
，γ
SL
，γ
LV
各代表了固气接触，
固液接触和液气接触。θ为0o表示完全浸润）。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（即γSV要大），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。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。
聚乙烯与金属氧化物的粘接便是弱边界层效应的实例，聚乙烯含有强度低的含氧杂质或低分子物，使其界面存在弱边界层所承受的破坏应力很少。如果采用表面处理方法除去低分子物或含氧杂质，则粘接强度获得很大的提高，事实业已证明，界面上确存在弱边界层，，致使粘接强度降低。
粘接原理
目前已提出的粘接理论主要有：机械嵌合理论；吸附理论；静电理论；扩散理论；化学键理论；酸碱理论等。粘接是涉及面广而机理复杂的问题，不同的胶粘系统可能不同的胶粘机理。
关于粘接力可以从以下几个方面来考虑：
1 粘接间的作用力
胶粘剂与被处理对象之间的界面相互作用力称粘接力，粘接力的来源是多方面的，根据文献资料介绍主要有以下几种。
1．1 化学键力
又称主价键力，存在于原子(或离子)之间，有离子键、共价键及金属键3种不同形式。离子键力是正离子和负离子之间的相互作用力，离子键力与正、负离子所带电荷的乘积成正比，与正、负离子之间距离的平方成反比。离子键力有时候可能存在于某些无机胶黏剂与无机材料表面之间的界面区内。共价键力即为两个原子之间通过共用电子对连接的作用力。每个电子对产生的共价键力为(3～4)×10-9N，共价键能等于共价键力与形成共价键的两原子间距离的乘积。金属键力是金属正离子之间由于电子的自由运动而产生的连接力，与粘接过程关系不大。胶黏剂与被粘物之间，如能引入化学键连接，其粘接强度将有显著提高。各种主价键键能的数值见表2—1。主价键有较高的键能，胶黏剂与被粘物之间如能引入主价键连接，其粘接强度将有显著提高。
1. 2 分子间力
分子间力又称次价键力，包括取向力、诱导力、色散力(以上诸力合称范德华力)和氢键力几种形式。取向力即极性分子永久偶极之间产生的引力，与分子的偶极矩的平方成正比，与两分子距离的六次方成反比。分子的极性越大，分子之间距离越靠近，产生的取向力就越大；温度越高，分子的取向力越弱。
诱导力是分子固有偶极和诱导偶极之间的静电引力。极性分子和非极性分子相互靠近时，极性分子使非极性分子产生诱导偶极，极性分子之间，也能产生诱导偶极。诱导力与极性分子偶极矩的平方成正比，与被诱导分子的变形程度成正比，与两分子间距离的六次方成反比，与温度无关。
色散力是分子色散作用产生的引力。由于电子是处于不断运动之中的，正、负电荷中心瞬间的不重合作用(色散作用)产生的瞬时偶极，诱导邻近分子产生瞬时诱导偶极，这种偶极间形成的作用力称色散力。低分子物质的色散力较弱，色散力与分子间距离的六次方成反比，与环境温度无关。非极性高分子物质中，色散力占全部分子作用力的80％～100％。
氢键作用产生的力称氢键力。当氢原子与电负性大的原子x形成共价化合物HX时，HX 分子中的氢原子吸引邻近另一个HX分子中的X原子而形成氢键：
X原子的电负性越大，氢键力也越大；X原子的半径越小，
氢键力越大。氢键力具有饱和性和方向性，比主价键力小得多，
但大于范德华力。
1.3机械力
机械嵌合理论认为粘接力来自于两表面的机械互锁,靠锚固\钩合\楔合等作用,使胶粘剂与被粘物连接在一起.实际上这种力并非起主要作用，只是在一些场合改善了粘接效果。
粘合原理有如下几种
1．吸附理论:认为粘合剂和被粘物分子间的范德华力对吸附强度的贡献是最重要的。
2．机械结合理论:认为粘合剂侵透到被粘物表面的空隙中，固化后就像许多小钩和榫头似地把粘合剂和被黏物连接在一起，这种微细的机械结合对多孔性表面更为显著。
3．静电理论:主要依据是，实验测得的剥离时所消耗的能量与按双电层模型计算出的黏附功相符。
4．扩散理论:是以粘合剂与被黏物在界面处相溶为依据提出的。
5．化学键理论:认为粘合剂和被粘物之间除存在范德华力外，有时还可形成化学键，化学键的键能比分子间的作用大得多，形成较多的化学键对提高粘接强度和改善耐久性都具有重要意义。
常用胶粘剂
常用胶粘剂
常用胶粘剂 合成胶粘剂的几种分类 酚醛-氯丁橡胶胶粘剂 由树脂&tracelog=pd_info_promo" target="_blank">酚醛树脂和氯丁橡胶混炼胶溶于苯或醋酸乙酯和汽油的混合溶剂中配制而成的。由于初粘力强，又能在室温下粘接和固化，使用简便，所以应用较广，适用于粘接金属和非金属材料。市售的商品有铁锚801强力胶、百得胶、JX－15－1胶、FN－303胶、CX－401胶、XY－401胶、CH－406胶等。 有机硅胶粘剂 它的主要组分是有机硅氧烷。它有优良的耐紫外线、耐臭氧、耐化学介质和耐潮湿，还有很好的热稳定性和低温柔韧性。它能粘接金属、玻璃、陶瓷等材料，特别能粘接通常不易粘接的硅橡胶、氟橡胶等。主要用于电子工业中的灌封、电器元件连接部位和接头处的密封，以防止灰尘和潮气等的侵害。还可作建筑工程的防水密封材料。有机硅胶粘剂分单组分、双组分、室温硫化和加热硫化等多种，室温硫化型的主要产品牌号有703、704、D－05、FS－203、GD－400等。 瞬间胶粘剂
是由α-氰基丙烯酸酯单体和少量稳定剂、增塑剂等配制而成的。这类胶组分简单，不用配料，能在常温常压下迅速固化，因此获得瞬间胶粘剂的美称。使用时，被粘物表面不需特殊处理，能满足工业自动化流水线的需要。它无毒，因而应用范围广，不仅适合粘接各种金属、非金属材料，还用于医疗方面的粘结。这种胶的缺点是不适宜于大面积和多孔材料的粘接。常用的是α-氰基丙烯酸乙酯，商品牌号为502胶，医用的α-氰基丙烯酸丁酯，商品牌号为504胶。 厌氧胶 该胶的主要成分是甲基丙烯酸双酯。它在室温、有空气时不能固化，排除空气（即无氧条件）就能迅速固化。根据不同需要，可加入引发剂、促进剂、增稠剂和染料等组分。它的主要用途是作螺纹的紧固密封和轴承的装配。对非活性金属，如不锈钢、锌、银等需加入促进剂以加速固化。它不宜粘接多孔材料和填充较大缝隙。产品分高、中、低档强度和粘度，牌号有铁锚300系列，GY－100、200、300系列，Y－150胶等。 聚醋酸乙烯酯 聚醋酸乙烯酯乳液是醋酸乙烯的聚合物。它就是市售的白胶。这种胶粘剂能在室温下自干，化学稳定性好，容易跟填料、增塑剂等相互混合，粘接度可自由调节，有较好的早期粘接强度。它可以单独使
粘合剂介绍
胶粘剂的定义和历史 定义：胶粘剂又称粘合剂，简称胶（bonding agent, adhesive），是使物体与另一物体紧密连接为一体的非金属媒介材料。在两个被粘物面之间胶粘剂只占很薄的一层体积，但使用胶粘剂完成胶接施工之后，所得胶接件在机械性能和物理化学性能方面，能满足实际需要的各项要求。能有效的将物料粘结在一起。 历史：考古学证据显示粘合剂的应用历史已经超过6000多年，我们可以看到在博物馆里展出的许多物体在经 过3000多年后依然由粘合剂固定在一起。进入20世纪，人类发明了应用高分子化学和石油化学制造的“合成粘结剂”，其种类繁多，粘结力强。产量也有了飞跃发展。 胶粘剂的应用和分类 应用：电子，汽车，工业，化工，建筑业等各个领域都有用到胶粘剂。 分类：胶粘剂种类繁多，组分各异，有不同的分类方法。 1 按化学类型分类 无机胶粘剂（sauereisen的高温水泥） 有机胶粘剂：分为天然胶粘剂和合成胶粘剂 合成胶粘剂按化学成分主要分为：Epoxy, PU, Silicone, Acrylic, etc. 2 按物理形态分类 水基型：基料分散于水中形成水溶液或乳液，水挥发而固化。 溶液型：基料在可挥发溶剂中配成一定黏度的溶液，靠溶剂挥发而固化。 膏状和糊状：基料在可挥发溶剂中配成高黏度的胶粘剂，用于密封和嵌缝。 固体型：把热塑性合成树脂制成粒状或块状，加热熔融，冷却时固化。 膜状：将胶粘剂涂于基材上，呈薄膜状胶带 3 按固化方式分类 热固化：通过加热的方式使粘合剂发生聚合反应而固化，温度和时间根据不同的产品有很大区别。 湿气固化：与空气中的水汽发生聚合反应达到固化。 UV固化：光引发剂紫外光照射下，形成自由基或阳离子从而引发粘合剂的聚合反应而固化。 厌氧固化：在隔绝空气的条件下，发生自由基聚合反应，空气存在会阻碍聚合反应。 催化固化：在催化剂作用下使粘合剂发生聚合反应达到固化。 4 按工艺分类 粘合剂（Adhesive）：特殊有导电胶，导热胶，芯片的粘结。 密封剂（Sealant） 灌封胶（Potting & Encapsulation） 敷形涂敷（Conformal Coating） 底部填充胶（Underfill） 顶部包封（Glob Top） 5 按受力情况 （1）结构胶（2）非结构胶 常见胶粘剂的固化机理 1 环氧树脂（Epoxy）
胶粘剂粘接原理(终审稿)
胶粘剂粘接原理 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
粘接原理 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（γ SV =γ SL +γ LV cosθ。γ SV ， γ SL ，γ LV 各代表了固气接触，固液接触和液气接触。θ为0o表示完全浸润）。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 （即γ SV 要大），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
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。胶黏剂的极性太高，有时候会严重妨碍湿润过程的进行而降低粘接力。分子间作用力是提供粘接力的因素，但不是唯一因素。在某些特殊情况下，其他因素也能起主导作用。 2、化学键形成理论: 化学键理论认为胶黏剂与被粘物分子之间除相互作用力外，有时还有化学键产生，例如硫化橡胶与镀铜金属的胶接界面、偶联剂对胶接的作用、异氰酸酯对金属与橡胶的胶接界面等的研究，均证明有化学键的生成。化学键的强度比范德化作用力高得多；化学键形成不仅可以提高粘附强度，还可以克服脱附使胶接接头破坏的弊病。但化学键的形成并不普通，要形成化学键必须满足一定的量子化`件，所以不可能做到使胶黏剂与被粘物之间的接触点都形成化学键。况且，单位粘附界面上化学键数要比分子间作用的数目少得多，因此粘附强度来自分子间的作用力是不可忽视的。 3、弱界层理论：
《胶粘剂》参考答案
参考答案 一、选择题 1-5 CBDDC 6-10 BCCDA 11-15 ACBBB 16-20 CDBAD 21-25 BBDDB-30 BDDCA 31-35 CDCBA 36-40 DADCB 41-45DDBBC 46-50DDCCC 51-55BCADC 56-60CDACB 二、填空题 1.胶粘剂的组成：胶料、固化剂、增塑剂和增韧剂、稀释剂、偶联剂及填料 2.胶粘剂按固化形式分类：冷却冷凝型、溶剂挥发型、化学反应型 3.要形成良好的胶接，首先胶粘剂要润湿被交接材料的表面，再通过扩撒作用，形成胶结键。 4.热塑性酚醛树脂合成的条件：酸性介质中、酚必须过量 5.热熔胶中增黏剂的主要作用是：降低热熔胶的熔融温度、提高胶结面的湿润性和初黏性。 增黏剂的使用要求：与聚合物有良好的相容性、对被胶结物有良好的黏附性和热稳定性。 6.耐老化性能最好的PF（酚醛树脂），耐老化性能最差的是UF（脲醛树脂） 7.聚氨酯胶粘剂分子链上有异氰酸酯基和聚氨基甲酸酯，因而具有高度的极性和活泼性，能 胶结多种材料。 8.酚醛树脂最长用的碱性催化剂是氢氧化钠，除了氢氧化钠还有氢氧化钙、氢氧化钡、氢氧 化钾、氨水等。 9.脲醛树脂的合成分为两个阶段，第一阶段是在中性或弱碱性条件下进行加成反应，第二阶 段是在酸性条件下进行缩聚反应。 10.判断胶粘剂湿润性指标有：接触角、铺展系数、胶结功 11.降低热熔胶的熔融温度可加入：增粘剂、蜡类及增塑剂成分。 12.氯丁橡胶胶粘剂常用的硫化剂有：氧化锌和氧化镁
13.脲醛树脂胶合制品释放的甲醛主要来自：游离甲醛释放和固化后树脂分解产生的甲醛 14.环氧树脂胶的特性是：胶结强、机械强度高、收缩性小、稳定性好 15.胶结工艺过程主要包括：胶头设计、选胶或配胶、表面处理、涂胶、固化、质量检测。 16.机械加固是最普通最常见最有效的强化措施，包括嵌波浪键、金属扣、钢板加固。 17.胶结接头在外力作用下胶层所受到的力可归纳为：正拉、剥离、不均匀扯离、剪切。 18.环氧树脂又被称为万能胶 19.用于制备丙烯酸压敏胶的单体可分为三类：黏附成分（主单体）、内聚成分（共聚单体）、 改性成分（功能单体） 作用：主单体：增加润湿性和黏附性；内聚单体：提高内聚性能；功能单体：促进反应速度和提高聚合稳定性。 20.聚氨酯的化学基础是：异氰酸酯基和羟基化合物的反应。 21.聚氨酯的湿固化是利用：异氰酸酯基和水的反应 22.天然淀粉含有直链淀粉和支链淀粉，而糯米只含有支链淀粉，易溶于冷水。 23.无机胶粘剂按化学成分可分为：硅酸盐、磷酸盐、硫酸盐、硼酸盐及氧化物 24.脲醛树脂的主要缺陷是：游离甲醛释放、耐水性、耐老化性能差。 25.白乳胶是以乙酸乙烯酯作为单体常用过硫酸铵作为引发剂通过乳液聚合合成的热塑性胶 粘剂，但其耐水性、耐热性较差。 26.氯丁橡胶胶粘剂是橡胶胶粘剂中产量最大、使用最广泛的胶粘剂。 27.热熔胶的增粘树脂主要类别有：松香及其衍生物、石油树脂、萜烯树脂及其改性树脂。 28.200g E-50 EP树脂固化需要加入乙二胺固化剂15.025g M=60.10 乙二胺活泼氢4个活泼氢当量 60.10/4=15.025 100g E-50 需要乙二胺固化剂的量为：15.025x0.5=7.5125g
胶粘剂粘接强度的分类
胶粘剂粘接强度的分类及测定评价粘接质量最常用的方法就是测定粘接强度。表征胶粘剂性能往往都要给出强度数据，粘接强度是胶粘技术当中一项重要指标，对于选用胶粘剂、研制新胶种、进行接头设计、改进粘接工艺、正确应用胶粘结构很有指导意义。 1.粘接强度定义 粘接强度是指在外力作用下，使胶粘件中的胶粘剂与被粘物界面或其邻近处发生破坏所需要的应力，粘接强度又称为胶接强度。 粘接强度是胶粘体系破坏时所需要的应力，其大小不仅取决于粘合力、胶粘剂的力学性能、被粘物的性质、粘接工艺，而且还与接头形式、受力情况(种类、大小、方向、频率)、环境因素(温度、湿度、压力、介质)和测试条件、实验技术等有关。由此可见，粘合力只是决定粘接强度的重要因素之一，所以粘接强度和粘合力是两个意义完全不同的概念，绝不能混为一谈。 2.粘接接头的受力形式 粘接接头在外力作用下胶层所受到的力，可以归纳为剪切、拉伸、不均匀扯离和剥离4种形式。
(1)剪切。外力大小相等、方向相反，基本与粘接面平行，并均匀分布在整个粘接面上。 (2)拉伸。亦称均匀扯离，受到方向相反拉力的作用，垂直于粘接面，并均匀分布在整个粘接面上。 (3)不均匀扯离。也叫劈裂，外力作用的方向虽然也垂直于粘接面，但是分布不均匀。 (4)剥离。外力作用的方向与粘接面成一定角度，基本分布在粘接面的一条直线上上述4种力，在同一胶粘体系中很有可能有几种力同时存在，只是何者为主的问题。 3.粘接强度的分类 根据粘接接头受力情况不同，粘接强度具体可以分为剪切强度、拉伸强度、不均匀扯离强度、剥离强度、压缩强度、冲击强度、弯曲强度、扭转强度、疲劳强度、抗蠕变强度等。
胶粘剂的基本理论01
胶粘剂的基本理论 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。 一、吸附理论 人们把固体对胶粘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。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）范德华力胶粘剂的极性太高，有时候会严重妨碍湿润过程的进行而降低粘接力。分子间作用力是提供粘接力的因素，但不是唯一因素。在某些特殊情况下，其他因素也能起主导作用。 二、化学键形成理论 化学键理论认为胶粘剂与被粘物分子之间除相互作用力外，有时还有化学键产生，例如硫化橡胶与镀铜金属的胶接界面、偶联剂对胶接的作用、异氰酸酯对金属与橡胶的胶接界面等的研究，均证明有化学键的生成。化学键的强度比范德化作用力高得多；化学键形成不仅可以提高粘附强度，还可以克服脱附使胶接接头破坏的弊病。但化学键的形成并不普通，要形成化学键必须满足一定的量子化`件，所以不可能做到使胶粘剂与被粘物之间的接触点都形成化学键。况且，单位粘附界面上化学键数要比分子间作用的数目少得多，因此粘附强度来自分子间的作用力是不可忽视的。 三、弱界层理论 当液体胶粘剂不能很好浸润被粘体表面时，空气泡留在空隙中而形成弱区。又如，当中含杂质能溶于熔融态胶粘剂，而不溶于固化后的胶粘剂时，会在固体化后的胶粘形成另一相，在被粘体与胶粘剂整体间产生弱界面层（WBL）。产生WBL除工艺因素外，在聚合物成网或熔体相互作用的成型过程中，胶粘剂与表面吸附等热力学现象中产生界层结构的不均匀性。不均匀性界面层就会有WBL出现。这种WBL的应力松弛和裂纹的发展都会不同，因而极大地影响着材料和制品的整体性能。 四、扩散理论 两种聚合物在具有相容性的前提下，当它们相互紧密接触时，由于分子的布朗运动或链段的摆产生相互扩散现象。这种扩散作用是穿越胶粘剂、被粘物的界面交织进行的。扩散的结果导致界面的消失和过渡区的产生。粘接体系借助扩散理论不能解释聚合物材料与金属、玻璃或其他硬体胶粘，因为聚合物很难向这类材料扩散。 五、静电理论 当胶粘剂和被粘物体系是一种电子的接受体-供给体的组合形式时，电子会从供给体（如金属）转移到接受体（如聚合物），在界面区两侧形成了双电层，从而产生了静电引力。
聚氨酯黏合剂原理及其应用
过去的一节课，我们讲粘合剂，着重讲了粘合工艺和原理、代表性粘合剂，侯兴旺刘红良等同学也给出了对导电粘合剂的浅显理解。但是我没有讲应用的问题，请同学们逆向思考：粘合剂的使用是为了粘合两种材料，假设在使用一段时间后粘合剂松开了，或者你想重新加工粘合两种材料，这样就需要除去或者洗脱掉原有的粘合剂，请至少列举一种粘合剂的应用以及其对应的后处理方法、并指出原理是什么。
一、聚氨酯黏合剂的应用 1、汽车用聚氨酯胶粘剂新型汽车结构中引入大量的轻质金属、复合材料和塑料,造成汽车用胶粘剂和密封胶持续增长。在汽车上应用最为广泛的聚氨酯胶粘剂主要有装配挡风玻璃用单组分程固化聚氨酯密封胶、粘接玻璃约维增强塑料和片状模塑复合村料的结构胶粘剂、内装件用双组分聚氨酯胶粘剂及水性聚氯酯胶等。此外,茎车内饰件也是胶粘剂用量增长的一个领域。汽车上应用广泛的水性聚氨酯胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂。大多数水性聚氨酯是线性热塑性聚氨酯,由于其涂膜没有交联,分子质量较低,因而耐水性、耐溶剂性、胶膜强度等性能还较差,必须对其进行改性,以提高其性能。聚酯和丙烯酸的杂和分散体与脲二酮和异氰脱脲酸酯配合制备的汽车修补清漆,不需要高速搅拌设备,容易混合在一起且具有良好的粘附性能。 2、木材用聚氨酯胶粘剂随着世界性森林资源急剧减少和我国天然林资源保护工程的实施,小木材拼大板就要求胶粘剂粘接强度和耐久耐候等性能优于木材本身。胶粘剂用量的多少,已成为衡量木材工业技术发展水平的标志。过去人们用的木村胶粘剂多为以甲醛为主要原料的脖醛树脂,酚醛树脂和三聚氰氨甲醛树脂,但由于游离的甲醛存在,产品使用期间会逐淋向周围散发甲醛气体,造成环境污染。木村加工行业已开始将目光投向新型的环保胶粘剂聚氯酯胶,以期减少对环境的行染。木工行业使用的单组分湿气固化聚氨酯胶粘剂是液态的,在室温下使用。通常其粘接强度高、柔韧性和耐水性好,并能和许多非木基材(如纺织纤维、金属、塑料、橡胶筑)粘接。单组分聚氨酯胶粘剂在测试中所表现出的干、返强度均要好于酚醛胶粘剂。粘接前,在粘接基材表面涂布羟甲基间苯二酚(HMR)偶合剂可以提高粘接强度。HMR可以加强所有热固型木村胶粘剂的粘接强度,当木村表面预涂HMR偶合剂时,单组分聚氨酯胶粘剂的强度和耐久性可以满足大部分严格的测试要求。 3、鞋用聚氨酯胶粘剂我国是一个制鞋大国,鞋用胶粘剂的发展经历三代后,随着全球性环保意识的提高,以及石油危机的加剧,促使第四代环保无溶剂型和水基型载用粘胶剂的出现。近年来,水性聚氨酯的制备工艺己日趋成熟。对于一些低极性鞋材如SBS等材质的粘接, 聚氨酯胶粘剂的剥高强度达不到要求。通过添加增粘树脂等进行改性,可开发出具有结晶度高、结晶速度快、内聚强度大和剥离强度较理想的聚氨酯鞋用胶粘剂。 4包装用聚氨酯胶粘剂软包装又称软罐头,以其轻质方便、保鲜期长、卫生、易贮存运输、易拆开、垃圾量少及货架效应良好等独特的综合性能,现己超过硬包装如塑料、玻璃瓶和罐等。聚氨酯胶粘剂由于其优异的性能,可将不同性质的薄膜材料粘接在一起得到耐寒、耐泊、耐药品、透明、耐磨等各种性能的软包装用复合薄膜。目前在国内外市场中, 聚氨酯胶粘剂已经成为软包装用复合薄膜加工的主要胶粘剂。在国内胶粘剂市场中,包装用复合薄膜制造业中, 聚氨酯胶粘剂用量仅次于制鞋业而居第二位。用于包装的聚氨酯胶粘剂品种繁多,如水基聚氨酯胶粘剂、热熔型聚氨酯胶粘剂、溶剂型聚氨酯胶粘剂以及无溶剂型聚氨酯胶粘剂等。其中常用的聚氨酯热熔胶又可分为热塑性聚氨酯弹性体热熔胶与反应型热熔胶两类。热塑性热熔胶的主要缺点是粘度较高,故对涂布表观质量的影响较大。反应型聚氨酯热熔胶粘剂是在传统热熔胶基础上发展起来的一类新型胶粘剂,它不仅有传统热熔胶初粘性好和后固化性能优的特点,又具有聚氮酯的组成结构多变和性能调节范围大的优点,对多种基材具有优良的粘接性能。另外,在包装用水
常见胶粘剂及其作用原理
胶粘剂 胶接（粘合、粘接、胶结、胶粘）是指同质或异质物体表面用胶粘剂连接在一起的技术，具有应力分布连续，重量轻，或密封，多数工艺温度低等特点。胶接特别适用于不同材质、不同厚度、超薄规格和复杂构件的连接。胶接近代发展最快，应用行业极广，并对高新科学技术进步和人民日常生活改善有重大影响。因此，研究、开发和生产各类胶粘剂十分重要。 胶粘剂的分类 胶粘剂的分类方法很多，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；接形态可分为水溶型、水乳型、溶剂型以及各种固态型等。合成化学工作者常喜欢将胶粘剂按粘料的化学成分来分类 热塑性纤维素酯、烯类聚合物（聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、过氯乙烯、聚异丁烯等）、聚酯、聚醚、聚酰胺、聚丙烯酸酯、a-氰基丙烯酸酯、聚乙烯醇缩醛、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等类 热固性环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰-甲醛树脂、有机硅树脂、呋喃树脂、不饱和聚酯、丙烯酸树脂、聚酰亚胺、聚苯并咪唑、酚醛-聚乙烯醇缩醛、酚醛-聚酰胺、酚醛-环氧树脂、环氧-聚酰胺等类 合成橡胶型氯丁橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、丁钠橡胶、异戊橡胶、聚硫橡胶、聚氨酯橡胶、氯磺化聚乙烯弹性体、硅橡胶等类 橡胶树脂剂酚醛-丁腈胶、酚醛-氯丁胶、酚醛-聚氨酯胶、环氧-丁腈胶、环氧-聚硫胶等类 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。 吸附理论 人们把固体对胶粘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。胶粘剂分子与被粘物表面分子的作用过程有两个过程： 第一阶段是液体胶粘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粘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。当胶粘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。 根据计算，由于范德华力的作用，当两个理想的平面相距为10Å时，它们之间的引力强度可达10-1000MPa；当距离为3-4Å时，可达100-1000MPa。这个数值远远超过现代最好的结构胶粘剂所能达到的强度。因此，有人认为只要当两个物体接触很好时，即胶粘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。 胶粘剂的极性太高，有时候会严重妨碍湿润过程的进行而降低粘接力。分子间作用力是提供粘接力的因素，但不是唯一因素。在某些特殊情况下，其他因素也能起主导作用。 化学键形成理论
胶粘剂粘接原理
粘接原理 1、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（γ SV=γ SL+γ LVcosθ。γ SV，γ SL，γ LV各代表了固气接触，固液接触和液气接触。θ为0o表示完全浸润）。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（即γ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）xx力 3、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。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。，这就SV要大）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、聚丙烯和聚乙烯与金属氧化物的粘接便是弱边界层效应的实例，聚乙烯含有强度低的含氧杂质或低分子物，使其界面存在弱边界层所承受的破坏应力很少。如果采用表面处理方法除去低分子物或含氧杂质，则粘接强度获得很大的提高，事实业已证明，界面上确存在弱边界层，，致使粘接强度降低。 粘接原理 目前已提出的粘接理论主要有：
单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理
单组分聚氨酯胶粘剂配方 和合成机理 Modified by JEEP on December 26th, 2020.
单组分聚氨酯胶粘剂配方和合成机理 单组分胶粘剂配方和合成机理 湿固化型胶 1.湿固化机理：湿固化型胶粘剂中含有活泼的NCO基团，当暴露于空气中时能与空气中的微量水分子发生反应；粘接时，它能与基材表面吸附的水以及表面存在羟基大呢感活性氢基团发生化学反应，生成脲键结构。因此湿固化型胶粘剂固化后的胶层组成是胶粘剂—聚脲结构。 2.软木用胶:将以NCO为端基的胶粘剂应用于软木碎屑的粘接，由林产化工厂于软木碎屑中加入胶粘剂，混合均匀，加热压制成型，制成软木板材、片材等制品，用作保温、隔音等材料，其特点是耐水、防腐蚀。该胶粘剂是湿固化胶粘剂和密封剂的基础粘料，若对配方稍加调整，亦即加入一定比例的三官团的聚氧化丙烯三醇(如N-330)，制成的NCO端基的预聚体胶粘剂即可作为下列材料的粘料(基料)： (1)浇注型橡胶的基料； (2)建筑用防水材料的粘料； (3)田径运动场地用橡胶跑道(塑胶跑道)胶面层的粘料； (4)密封胶粘剂的粘料。 该胶粘剂还可用于泡沫、聚苯乙烯泡沫等的粘接，使用方便，无公害，受到用户欢迎。 3.配方1：聚氧化丙烯多元醇(M=3000) 51份 MDI 26份 TDI(80/20) 份 1，4-丁二醇份
将上述四组分原料混合，在80℃反应3h后，降温，用10份二甲苯稀释，制得NCO含量约％的预聚体。该预聚体可作为弹性基材的胶粘剂。具有耐水、柔韧性好、强度高等优点。胶膜的拉伸强度可达，伸长率360%，在80℃热水中浸泡7天后仍能保持较好的强度。 配方2：聚氧化丙烯三醇(M=6000) 400份 聚氧化丙烯二醇(4／=2000) 1000份 MDI315份 氢化萜烯酚醛树脂 180份 按以上配方原料制成预聚体，再加人气相法二氧化硅、滑石粉等填料以及增塑剂、叔胺和有机锡类催化剂，制成含填料的预聚体。 按HDI缩二脲1610份、r-巯丙基三甲氧基硅烷40份、二甲基硅烷427份、二甲基哌嗪份制成硅烷化合物。 单组分胶粘剂按预聚体：硅烷化合物：萜烯增粘剂=271：6：70(质量份数)混合配制。用于玻璃-帆布、铝-铝、冷轧钢-冷轧钢的粘接。 配方3：高活性聚醚多元醇(M=5500) 2556份 PAPI(平均官能团度2．1) 5108份 苯乙烯568份 丙烯腈568份 高活性聚醚多元醇与PAPI于100℃反应，制得预聚体，于此预聚体中，要3h内慢慢加人苯乙烯和丙烯腈的混合液，并每隔1h添加28份偶氮二异丁腈(ABIN)，最后再反应2h，并于120℃减压抽除未反应单体，制得产品粘度为6000Pa·s，外观为浅褐色不透明的粘稠液，NCO含量为％。 称取上述预聚体100份，加入20份炭黑、份惰性填料，制成湿固化接枝型单组分胶粘剂，其剪切强度达 8MPa，而且有触变性。而未接枝的胶粘剂，其剪切强度为5MPa，外观为自由流动的粘稠液。
快速测试胶粘剂的粘附强度方法
快速测试胶粘剂的粘附强度方法 cally 粘附强度是指胶粘剂粘结到基底材料上的粘接强度衡量标准。当胶粘剂粘接到一个物体上或者表面上时，就会出现许多物理的、机械的和化学的力，它们彼此之间会相互影响。在产品能够被应用之前需要测试这些力。大量的不同胶粘剂产品、基底材料和应用以及诸如胶水、霜、凝胶、涂料和油漆等产品的粘附力特性都需要不同的粘合试验。 1. 实验准备 为准备试验样品，选用不锈钢（材料编号为1.4301），用于粘附体、基座和压型块。10毫米直径的压型块有78.5 mm2的粘结面积。用砂纸（粒度为K1200）湿磨和抛光，机械处理压型块和基座。清除抛光膏后，用己烷清洗，并用无纤维布擦拭。另一个清洗程序是，压型块和基座被放入乙醇中，并在超声波浴（频率40 kHz）中处理20分钟。之后，取出所有的部件，并在常温下挥发干燥。我们使用TSU-L压型块来进行测试，一个压型块的质量大约是37.04 g，它与旋转轴的距离是62.8 mm。
连接过程如图1所示。胶粘剂用于带有直接置换管道的压型块（a），以确保重复使用7 μl的量。引导套筒放置在样品表面（b），压型块插入（c）并与样品（d）粘结。胶粘剂的固化条件如表1所示。 图1 测试样品的制备 80°C温度下固化3小时后，从烘箱中取出测试样品，然后在测试前一小时冷却至室温。 表1 固化条件 Loctite 435 24小时25℃
2. 测试程序 使用LUMiFrac粘附强度分析仪进行测试，如图2所示。离心技术的试验原理是基于旋转。在旋转运动中，离心力Fc=mw2r。 图2 LUMiFrac粘附强度分析仪 其中，m r是旋转轴的距离。旋转速度的增加会导致负载增加。如果负载超过了样品的粘附强度，试验压模块就会在引导套筒内向外移动。试验压模的分离也会被自动检测到。使用SEPView测量软件，可计算断裂力和粘附强度。
胶粘剂与粘接技术
1 胶粘剂与粘接技术 胶粘剂 通过界面的粘附和物质的内聚力作用，能使两种或两种以上的相同或不相同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，统称为胶粘剂，习惯简称为胶。所谓“粘附”是指两个表面通过界面化学力、物理力或两者兼有的力使之结合在一起的状态。 粘接技术 利用胶粘剂将各种材质、形状、大小、软硬相同或不相同制件材料连接成为一个连续、牢固、稳定整体的过程叫做粘接;所谓粘接技术就是选择适宜的胶粘剂，制备适当的接头形式，采用合理的粘接工艺使被粘物体连接在一起的方法。 2 胶粘剂选用的常见问题 选择合适的胶粘剂 在确定采用粘接修理方案之后，究竟使用何种胶粘剂确实是个关键问题。目前胶粘剂品种繁杂，牌号甚多，每一种胶粘剂不可能都是万用的，不同的胶粘剂具有不同的性能特征、工艺条件和使用范围。就实用性而言，各种胶粘剂的差别是很大的，俗称为“万能胶”的环氧树脂胶粘剂用途非常广泛，但并非适宜任何目的。例如，用其粘接软质材料，一剥就开;用于振动场合，一冲就裂;而用于刚性材料的结构粘接，却十分牢固。可以肯定的说，世界上现在没有，将来也不会有，根本不存在所谓的“万能”胶粘剂。粘接技术涉及到被粘物、胶粘剂工艺方法、受力状态、环境因素等。实际上粘物有不同的表面性质，胶粘剂有不同的粘接性能，工艺上有不同的具体要求，粘接件有不同的受力类型，使用时有不同的环境条件。这些复杂的情况，绝不可能随意拿来一种胶粘剂就盲目粘接，必须进行适当的选择，恰其所用。克服盲目性、提高主动性 胶粘剂品种众多,用途各异，面对几百种胶粘剂,几千种牌号都拿来实际试一试，当然是不可能的。就算手头有几种胶粘剂，仅拿来粘一粘看，也不一定可靠,即便当时粘上了，日后使用如何也是心中无数,带来很大的盲目性。有时贪图方便省事,不加分析,不分场合与对象，动不动就用“502”、“哥俩好”，对于用在直升机上的粘接，其结果当时粘上了，时间一长就会开胶、撕裂。如果我们有科学根据，按照胶粘剂本身的性能和粘接对象与使用条件进行一下筛选，就会更有把握、更可靠、更主动。 既要满足要求，又要经济合理 任何胶粘剂都有其长处，也有之短处。所谓胶粘剂的选用也就是用其之长，扬长避短。充分发挥粘接技术的优越性。否则不是收效甚微，就是徒劳无功，甚至造成不良影响和经济损失。在一些日常粘接件上发生类似情况比比皆是，粘接本身都是要满足一定的使用要求，往往同时会有几种胶粘剂都能达到同样的要求。这就需要我们进行一下比较，综合分析，保证性能可靠，还要经济实惠。可见花些功夫，动些脑筋，认真选择合适的胶粘剂是很有重要意义的。避免浪费，提高效率 如果不对胶粘剂进行合理的选用，随便拿来就用，往往容易造成被粘物和胶粘剂的报废，甚至会出现严重的质量问题。尤其是从事机务维修人员，面临是一架飞机，国家的巨额财产，因胶粘剂用之不当也会引起很大的后患，有可能会发生事故，后果不堪设想。其次，对于返工的粘接件会造成二次损伤，延长工期耽误任务飞行。 3 胶粘剂选用的基本原则 必须熟悉胶粘剂的种类和性能 目前对于如何选用胶粘剂还缺乏系统的理论方法和完整的数据资料，主要还是依靠际积累的知识和经验。进行粘接实践,胶粘剂是基础，正确选用其性能是重要依据。不同类型的胶具有不同的性能，决定着它们的各种用途，如哈飞制造厂按照原苏联有孔蜂窝结构技术，用三元共聚的54号尼龙，经甲醛羟甲基化生产了改性聚酰胺，制造直-五机金属旋翼。由于酚醛
粘合剂概述
在橡胶工业中橡胶与骨架材料之间的粘结十分重要，它们之间的黏合水平决定了产品的性能和使用寿命，因此黏合体系也是十分重要特种配合体系。 一、黏合体系的分类及几个术语的含义 黏合又称粘结、胶接、黏着等，是指将两个材料或物件（可同种，也可不同种）粘在一起的过程。关于黏合物质的名称有多种，如增黏剂、胶黏剂、黏合剂、粘结剂等。①增黏剂是指添加橡胶、塑料或胶黏剂中的配合剂，主要用于制品成型操作，提高未硫化胶之间的粘合性。 ②胶粘剂是指使将两种或两种以上的制件（或材料）链接在一起的一类物质，多是胶液或胶膜形式。③直接黏合剂是指直接配入胶料中的配合剂，在硫化时使被粘表面之间产生化学键合或强烈的物理吸附，形成牢固的界面层，主要用于含骨架材料的复合制品如轮胎等。下面仅就橡胶工业领域中应用的黏合剂进行分类。 松香树脂：脱氢松香酸、脱羟松香、氢化松香甘油酯等 天然树脂萜烯树脂：多萜树脂、萜烯-酚醛树脂 妥尔油：100%妥尔油、聚合妥尔油、氢化妥尔油增黏剂 烷基酚醛树脂：如对-叔丁基酚-甲醛树脂、对-叔辛基苯 酚甲醛树脂、对-叔辛基苯酚乙炔树脂、 合成树脂改性烷基酚醛树脂 石油树脂：C5树脂、C9树脂、苯乙烯-茚树脂、苯乙烯-丁二烯树脂、古马隆-茚树脂等 黏合剂其他：如聚异丁烯树脂、Rx-80树脂 间甲白体系：如黏合剂HTM、HMMM、RA；间苯二酚、RS、RE、R-80、RF；RH、RL等直接黏合剂钴盐体系：如环烷酸钴、硬脂酸钴、乙酸钴、硼酰化钴等 其他体系：三臻体 树脂型：环氧树脂、酚醛树脂、聚酯树脂、脲醛树脂、丙烯酸酯等胶黏剂 胶黏剂橡胶型：氯丁橡胶胶黏剂、丁腈橡胶胶黏剂、改性天然橡胶胶黏剂、氯磺化聚乙烯胶黏剂、聚硫橡胶胶黏剂、羧基橡胶胶黏剂、丁基橡胶胶黏剂、硅橡胶胶黏剂、聚氨酯橡胶胶黏剂等 混合型：橡胶-橡胶、橡胶-树脂、树脂-树脂 其他类：偶联剂体系，如硅烷类Chemlock黏合剂；多异氰酸酯 二、黏合的基本原理 粘合剂粘结两种材料时，首先黏合剂要与被粘物表面充分接触，其次黏合剂与被粘物之间要形成足够的黏附力才能形成牢固度符合要求的黏合界面。 1、固体的表面特征 由于固体表面分子力场不平衡，所以有表面能。不同类型固体表面能不同。 常用的烷基酚醛树脂之所以能增加未硫化胶的粘性 三、粘合机理 由胶黏剂与被粘物形成的粘合存在着吸附作用与吸附理论、静电作用与静电理论和扩散作用与扩散理论这三种理论解释。 1、吸附作用与吸附理论
粘接的基本原理
概述 1. 胶粘剂的发展 2. 胶粘剂的优缺点 3. 粘接力的产生范德华力 A. 物质分子间作用力表面张力和表面自由能 B. 化学键力浸润和扩展 C. 界面静电引力吸附作用与吸附理论 D. 粘接的三大理论静电作用和静力理论 扩散作用和扩散理论 4. 影响粘接强度的因素 A. 物理因素 B. 化学因素 5. 表面处理对铝合金粘接性的影响
概述 一、概述 1. 古时代，人类就知道利用粘液为自己造福，如糯米糊加上填料造建宝塔和密封棺椁。到秦朝修建万里长城就是以糯米糊为基料的胶粘剂将砖叠而成，再如骨胶就动物骨经石灰处理和水浸后得到了骨胶，用作填缝隙及木器，弓箭和铠甲的胶粘剂，还在骨胶里加木烟灰制成墨。中国人很早就用血朊、松香、树汁制成各种胶粘剂。 善于航海的腓尼基人得力于胶粘剂才造出经受风暴的航海船只，古埃及的金字塔，法老墓和木乃伊，如果没胶粘剂是不可能将这些文物保存不到今天的。 到17世纪，人们才开始建立工厂，专门生产胶粘剂，这些胶粘剂主要是采用骨胶，酪元，血朊，淀粉糊和大豆蛋白来制造，这些胶粘剂主要用于木制品，印刷，裱糊装潢。而且也用于早期的航空工业，布和胶制机翼这些胶粘剂都是亲水的，就出现了耐水性，耐霉菌性差，不宜在湿热条件下使用。 随着工业的发展，人类开始寻找耐水，耐霉菌的胶粘剂，化学合成的酚酪树脂成功地替代酪朊，成为航空工业的主要胶粘剂。18世纪至20世纪的100年间又相继出现了天然乳胶胶粘剂，烟片配制的胶粘剂，20世纪30年代又出现了现代橡胶，纤维素类和醇酸树脂类胶粘剂。 受二次世界大战的刺激，酚醛树脂胶粘剂很快就发展了许多改性品种，如缩醛-酚醛、氯丁-酚醛、丁腈-酚醛、间苯二酚中醛树脂，糠醇树脂。其中缩醛-酚醛树脂的牌号Redux 粘剂用于占斗机主翼，在飞行中被粘金属因疲劳易断裂时粘接部位仍完好。1944年英国大黄锋型歼击机使用合成胶粘剂。60年代中期包括鬼怪式、三叉、海盗B58。这说明粘接结构件能具有优异的力学性能，这个时期内出现许多新胶粘剂，如环氧树脂、多异氰酸酯、聚醋酸乙烯、三聚氰胺、甲醛和氯化橡胶等为基料的胶粘剂，特别是性能优异的环氧树脂类胶粘剂，在二次世界大战后，胶粘剂有更大的发展，战后40年间，聚氨酯，丙烯酸酯类，聚烯烃弹性体，含硅、氟、钛其他元素的胶粘剂，聚苯醚、聚苯硫醚都有很大的发展。现代生活中，胶粘剂广泛应用于人类生活的各个领域，如医学上，人体骨骼，牙齿修补；以如在服装行业中衣服和粘接和衣服防护；还在食品，建筑行业，地铁的防震和防水，地面各车轫的密封等。我们可设想世上如果没有胶粘剂，现代的飞机，飞船和人造卫星不知要推迟多久才能升空。 所以人类的现代文明是离不开胶粘剂和粘接。
胶粘剂拉伸强度试验标准
胶粘剂拉伸强度试验标准在胶接接头受拉伸应力作用时，有三种不同的接头受力方式。 (1)拉伸应力与胶接面互相垂直，并且通过胶接面中心均匀地分布在整个胶接面上，这一应力均匀拉伸应力，又称正拉伸应力。 (2)拉伸应力分布在整个胶接面上，但力呈不均匀分布，此种情况称为不均匀拉伸。 (3)与不均匀拉伸相比，它的力作用线不是捅咕试样中心，而偏于试样的一端；它的受力面不是对称的，而是不对称的，这种拉伸叫不对称拉伸，人们有时将这一试验叫撕离试验或劈裂试验，以示与剥离相区别。 一.拉伸强度试验(条型和棒状) 拉伸强度试验又叫正拉强度试验或均匀扯离强度试验。 1.原理 由两根棒状被粘物对接构成的接头，其胶接面和试样纵轴垂直，拉伸力通过试样纵轴传至胶接面直至破坏，以单位胶接面积所承受的最大载荷计算其拉伸强度。 2.仪器设备 拉力试验机应能保证恒定的拉伸速度，破坏负荷应在所选刻度盘容量的10 %-90%范围内。拉力机的响应时间应短至不影响测量精度，应能测得试样断裂时的破坏载荷，其测量误差不大于1%。拉力试验机应具有加载时可与试样的轴线和加载方向保持一致的，自动对中的拉伸夹具。 固化夹具，能施加固定压力，保证正确胶接与定位。 3.试验步骤 (1)试棒与试样试棒为具有规定形状，尺寸的棒状被粘物。试样为将两个试棒通过一定工艺条件胶接而成的被测件。 除非另有规定，其试棒尺寸见表8-4。其试样尺寸的选择视待测胶黏剂的强度，拉力机的满量程，试棒本身材质的强度以及试验时环境因素而定。
表8-4 圆柱形与方形试棒尺寸 用于试棒加工的金属材料有45号钢，LY12CZ铝合金，铜，H62黄铜等。非金属材料有层压塑料等。层压制品试棒，其层压平面应与试棒一个侧面平行，试棒上的销孔应与层压平面垂直。 试棒的表面处理，涂胶及试样制备工艺，应符合产品标准规定。胶接好试样，以周围略有一圈细胶梗为宜，此时不必清除，若需清除余胶，则应在固化后进行。 (2)试验在正常状态下，金属试样从试样制备完毕到测试之间，最短停放时间为16h，最长为1个月，非金属试样至少停放40h。 试样应在试验环境下停放30min以上，将它安装在拉力试验机夹具上，测试其破坏负荷，对电子拉力机试验机应使试样在(60±20)s内破坏；有时对机械式拉力机则采用10mm/min拉伸速度。 4.结果评定 试验结果以5个试样拉伸强度算术平均值表示，取3位有效数字。 同时应记下每个试样的破坏类型，如界面破坏，胶层内聚破坏，被粘物破坏与混合破坏。 5.影响因素 (1)应力分析粘接接头在受到垂直于粘接面应力作用时，应力分布比受剪切应力要均匀得多，但根据理论推测与应力分布试验证实，在拉伸接头边缘也存在应力集中。为证实这一点，有人采用一定厚度的橡胶胶接在试样中以代替胶黏剂，发现试样在拉伸时，橡胶中部有明显收缩。说明在接头受正拉伸应力作用，剪切应力则集中在试样胶黏剂-空气-被粘体的三者边界处最大，也就是说在这一点上应力最集中。如果我们胶接后两半圆柱体错位大，则试样的轴线偏离了加载方向中心线，这是经常会发生的。那么，就存在有劈应力，而使边缘应力集中急剧增加。当边界应力大到一个临界值时，胶层边缘就发生开裂，裂缝迅速地扩展到整个胶接面上。从对拉伸试样的应力分布进行分析表明，胶接试件的尺寸与模量，胶层的厚度，胶黏剂的模量都影响接头边缘的应力分布系数大小，因此也必然会影响它的强度值。与拉伸剪切试样一样，加载速度与试样温度也影响拉伸强度。