化学粘合剂的粘合原理
发布网友
发布时间：2022-04-22 17:27
共5个回答
热心网友
时间：2023-10-23 02:00
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。
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5-10Å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。
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华作用力高得多；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遍，要形成化学键必须满足一定的条件，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层中形成另一相，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也会导致。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。
在干燥环境中从金属表面快速剥离粘接胶层时，可用仪器或肉眼观察到放电的光、声现象，证实了静电作用的存在。但静电作用仅存在于能够形成双电层的粘接体系，因此不具有普遍性。此外，有些学者指出：双电层中的电荷密度必须达到1021电子/厘米2时，静电吸引力才能对胶接强度产生较明显的影响。而双电层栖移电荷产生密度的最大值只有1019电子/厘米2（有的认为只有1010-1011电子/厘米2）。因此，静电力虽然确实存在于某些特殊的粘接体系，但决不是起主导作用的因素。
六、机械作用力理论
从物理化学观点看，机械作用并不是产生粘接力的因素，而是增加粘接效果的一种方法。胶粘剂渗透到被粘物表面的缝隙或凹凸之处，固化后在界面区产生了啮合力，这些情况类似钉子与木材的接合或树根植入泥土的作用。机械连接力的本质是摩擦力。在粘合多孔材料、纸张、织物等时，机构连接力是很重要的，但对某些坚实而光滑的表面，这种作用并不显著
热心网友
时间：2023-10-23 02:00
③溶剂型粘合剂
不溶于水而溶于某种溶剂的粘合剂。如虫胶、丁基橡胶等。
④乳液型粘合剂
多在水中呈悬浮状，如醋酸乙烯树脂、丙烯酸树脂、氯化橡胶等。
⑤无溶剂液体粘合剂
在常温下呈粘稠液体状，如环氧树脂等。
粘合剂是标签材料和粘结基材之间的媒介，起连结作用。按其特性可以分为永久性和可移除性两种。它有多种配方，适合不同的面材和不同的场合。粘合剂是不干胶材料技术中的最重要的成分，是标签应用技术的关键。
按原材料分
1 MS改性硅烷
改性硅烷聚合物末端为甲氧基硅烷，1978 年发明由中渊集团发明，该公司是全球唯一的改性硅烷原材料供应商，在此基础之上，比利时诺万科技经过不断的研发创新，生产了一系列应用于建筑、工业、汽车交通、民用等的高品质密封胶和粘黏剂。
2 聚氨酯
聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯,是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称。它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。
3 硅酮
硅酮（Silicones）俗称硅油或二甲基硅油，分子式：(CH3)3SiO(CH3)2SiOnSi(CH3)3，系有机硅氧化物的聚合物，是一系列不同分子量的聚二甲基硅氧烷，黏度随分子量增大而增加。
热心网友
时间：2023-10-23 02:01
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。
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
当液体胶黏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黏剂，而不溶于固化后的胶黏剂时，会在固体化后的胶粘形成另一相，在被粘体与胶黏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，胶黏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。
4、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黏剂、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。
热心网友
时间：2023-10-23 02:01
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。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
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。
热心网友
时间：2023-10-23 02:02
粘合剂实际上是一种生的添加剂，由泵输送到瓦楞机，然后涂到楞峰上。当其处于生的状态时没有粘性，只有其在糊线上加热到一定温度时，才会变成一种强韧的粘合剂。
分类介绍
分类方法
1.按应用方法可分为热固型、热熔型、室温固化型、压敏型等.
2.按应用对象分为结构型、非构型或特种胶.属于结构胶粘剂的有：环氧树脂类、聚氨酯类、有机硅类、聚酰亚胺类等热固性胶粘剂；聚丙烯酸酯类、聚甲基丙烯酸酯类、甲醇类等热塑性胶粘剂；还有如酚醛-环氧型等改性的多组分胶粘剂。
3.按固化形式可分为溶剂挥发型、乳液型、反应和热熔型四种.
4.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.
5.按主要成分分为有机类、无机类。
6.按外观分类，可分为液态、膏状和固态三类。
7.按组分分类：单组分，双组分，反应型。
关于配方
各生产厂家都有特定糊料的配方，多年实践中摸索出来的经验必须严格遵守，任何偏差都可能导致粘结不良和其它质量问题。正规淀粉粘合剂是水、生淀粉、熟浆糊、苛性钠、硼砂和甲醛的混合物，大概比例是：水80%；淀粉20%（其中生淀粉 占85%，熟淀粉占15%）；苛性钠（淀粉总量的）2.4-2.8%；硼砂（淀粉总量的）
2.7-3.2%，约10摩尔；甲醛微量。
美国一些纸箱厂使用的淀粉大多是玉米淀粉。有的是未经处理的纯玉米粉，有的则经过了化学处理，特别是经过处理的专用淀粉具有良好的稳定粘性和极好的含
水性能。有些淀粉呈粉状，有些为粒状。颗粒只是粉末围成的松块，用于下糊糟中调配整批糊。
有的工厂使用经过特殊处理的玉米淀粉专门制造一种单一粘度的粘合剂，其胶化点为61℃开始，63℃完成。虽然胶化点较低，但粘合剂在粘结时像一般的双面机糊一样，胶化迅速。粘度通常在27~32秒之间。680加仑的浆糊用500公斤淀粉。
淀粉在常温水中搅动后，其质点分散成乳状，但不会溶解，也不会吸收水份。
如果停止搅动，淀粉则沉淀于底部逐渐结成硬块，一旦硬块型成，再分散就不那么容易了。
分散于水中的淀粉，加热时即开始吸收水份而膨胀。粘合剂配方中使用的是生淀粉，大约在70℃开始膨胀。温度升高到90℃，膨胀作用完成。胶化的淀粉很粘稠，其程度视水中的淀粉量而定。
