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影响胶粘剂粘接强度的化学因素分析汇总

来源:互联网2021年06月17日

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影响胶粘剂粘接强度的主要有化学因素和物理因素,本文予以分析影响粘结强度的化学因素有哪些。影响粘接强度的化学因素主要指胶粘剂分子的极性、分子量、分子形状(如侧基多少及大小)、分子量分布、分子的结晶性、分子对环境的稳定性(转变温度和降解)以及胶粘剂和被粘体中其它组份性质PH值等。

 

一、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。从极性的角度出发,为了提高粘接强度,与其改变胶粘剂和被粘体全部分子的极性,还不如改变界面区表面的极性。如聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯经等离子表面处理后,表面上产生了许多极性基团,如羟基、羰基或羧基等,从而显著地提高了可粘接性。

 

二、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,而分子间作用力的大小决定物质的熔点和沸点的高低,对于聚合物决定其玻璃化转变温度Tg和溶点Tm.。所以聚合物无论是作为胶粘剂或者作为被粘体,其分子量都影响着粘接强度。

 

三、侧链。

长链分子上的侧链是决定聚合物性质的重要因素,从分子间作用力考虑,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有机高分子粘接强度的原因。

 

四、PH值。

对于某些胶粘剂,其PH值与胶粘剂的适用期有较为密切的关系,影响到粘接强度和粘接寿命。一般强酸、强碱,特别是当酸、碱对粘接材料有很大影响时,对粘接常是有害的,尤其是多孔的木材、纸张等纤维类材更容易受影响。将木材表面预先用碱处理,一般可得到牢固的接头。但还必须注意胶层的PH值,它对胶层比对被胶接表面更有影响。

 

五、交联。

聚合物的内聚强度随交联密度的增加而增大,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,随着交联点数目的增多,交联间距的变短以及交联分子长度的变短,交联聚合物会变得又硬又脆。

 

六、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。胶粘剂聚合物之间的亲合力大时,随着溶剂的挥发粘接强度增大。两者之间无亲合力时,残留一些溶剂时胶粘剂的粘附性却较大,随着溶剂的挥发,强度反而下降。如聚醋酸乙烯不能粘接聚乙烯,但加入少量溶剂后则可粘接。显然,溶剂起了增加两者间亲合力的作用。

 

七、填料。

在胶粘剂中配合填料有如下作用,增加胶粘剂的内聚强度、调节粘度或工艺性(例如触变性)、提高耐热性、调整热膨胀系数或收缩性、增大间隙的可填充性、给予导电性等。

 

八、结晶性。

结晶度高的聚合物分子的缩聚状态是有规则的,如果溶点不高,加热结晶聚合物,将使结晶范围内的有序的分子排列发生混乱,分子开始向熔融状态过渡。因此结晶度高的聚合物适宜作热熔。

 

九、分解。

在使用过程中,胶粘剂分解是使粘接强度降低成的重要因素,而使胶粘剂分解的原因有水、热、光照辐照、酸、碱及其他化学物质。聚合物与水反应而分解称水解,聚合物抗水解能力因其分子中化学键的不同面异。多数水溶性聚合物易于水解,不溶于水的聚合物水解就非常慢。聚合物吸附水的能力对水解起着重要作用,聚合物水解也受结晶性和链的构象的明显影响。

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