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    涂料設備之膠黏劑膠粘理論

    編輯:浙江晨陽涂料設備有限公司   時間:2014/06/24   字號:
    摘要:涂料設備之膠黏劑膠粘理論

    涂料設備之膠黏劑膠粘理論:

    膠黏劑膠粘理論:聚合物之間,聚合物與非金屬或金屬之間,金屬與金屬和金屬與非金屬之間的膠接等都存在聚合物基料與不同材料之間界面膠接問題。粘接是不同材料界面間接觸后相互作用的結果。因此,界面層的作用是膠粘科學中研究的基本問題。諸如被粘物與粘料的界面張力、表面自由能、官能基團性質、界面間反應等都影響膠接。膠接是綜合性強,影響因素復雜的一類技術,而現有的膠接理論都是從某一方面出發來闡述其原理,所以至今全面唯一的理論是沒有的。

    吸附理論:人們把固體對膠黏劑的吸附看成是膠接主要原因的理論,稱為膠接的吸附理論。理論認為:粘接力的主要來源是粘接體系的分子作用力,即范德華力和氫鍵力。膠粘與被粘物表面的粘接力與吸附力具有某種相同的性質。

    膠黏劑分子與被粘物表面分子的作用過程有兩個過程:第一階段是液體膠黏劑分子借助于布朗運動向被粘物表面擴散,使兩界面的極性基團或鏈節相互靠近,在此過程中,升溫、施加接觸壓力和降低膠黏劑粘度等都有利于布朗運動的加強。第二階段是吸附力的產生。當膠黏劑與被粘物分子間的距離達到10-5&Aring;時,界面分子之間便產生相互吸引力,使分子間的距離進一步縮短到處于最大穩定狀態。

    根據計算,由于范德華力的作用,當兩個理想的平面相距為10&Aring;時,它們之間的引力強度可達10-1000MPa;當距離為3-4&Aring;時,可達100-1000MPa。這個數值遠遠超過現代最好的結構膠黏劑所能達到的強度。

    因此,有人認為只要當兩個物體接觸很好時,即膠黏劑對粘接界面充分潤濕,達到理想狀態的情況下,僅色散力的作用,就足以產生很高的膠接強度??墒菍嶋H膠接強度與理論計算相差很大,這是因為固體的力學強度是一種力學性質,而不是分子性質,其大小取決于材料的每一個局部性質,而不等于分子作用力的總和。計算值是假定兩個理想平面緊密接觸,并保證界面層上各對分子間的作用同時遭到破壞時,也就不可能有保證各對分子之間的作用力同時發生。膠黏劑的極性太高,有時候會嚴重妨礙濕潤過程的進行而降低粘接力。分子間作用力是提供粘接力的因素,但不是唯一因素。在某些特殊情況下,其他因素也能起主導作用。

    吸附理論的缺陷:吸附理論把膠接作用主要歸于分子間的作用力。它不能圓滿地解釋膠粘劑與被膠接物之間的膠接力大于膠粘劑本身的強度相關這一事實。在測定膠接強度時,為克服分子間的力所作的功,應當與分子間的分離速度無關。事實上,膠接力的大小與剝離速度有關,這也是吸附理論無法解釋的。

    吸附理論不能解釋極性的α-氰基丙烯酸酯能膠接非極性的聚苯乙烯類化合物的現象;對高分子化合物極性過大,膠接強度反而降低的現象,以及網狀結構的高聚物,當分子量超過5000時,膠接力幾乎消失等現象,吸附理論也都無法解釋。以上事實說明,吸附理論尚不完善。

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