胶粘剂粘接机理及粘接技术.pptx

会计学;7.1 粘接机理;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。; 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。 ;1、 浸润平衡;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。;第6页/共57页;第7页/共57页; 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。 ;粘接失败的原因? ;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。 此式应处于热力学平衡状态才有意义。;可从接触角(润湿角)判断润湿：;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。;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。 ; 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。 ;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。;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 ;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） ;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: