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胶粘剂/胶黏剂为什么能粘接的胶接理论之吸附理论

华创新材 环氧知识 2021-08-27 11:02:13 435 0

胶接理论之吸附理论

一切原子或分子之间都存在着相互作用的力,这种作用力可分为强作用力(即主价力或化学键)和弱作用力(即范德华力或偶极力)。而吸附分为物理吸附和化学吸附。物理吸附是分子间力的吸附,即范德华力作用的结果;化学吸附是发生在化学反应形成的化学键的吸附。

吸附理论认为,接产生的黏附力主要来源于胶与被粘物之间界面上两种分子之间相互作用的结果,所有的液体-固体分子之间都存在这种作用力,这些作用力包括化学键力、范德华力和氢键力。胶黏剂分子与被胶接材料表面分子的相互作用过程有两个阶段,首先是液体胶黏剂分子由布朗运动向被胶接材料表面移动,使二者所有的极性基团或链节相互靠近,在此过程中可采用升温、施加压力、降低胶黏剂液体黏度等措施,都有助于布朗运动的加强。其次是吸附力的产生,当胶黏剂的表面分子与被胶接材料的表面分子间距离小于0.5nm时,分子间便产生吸附作用,就产生了范德华力或氢键力的结合,并使分子间距进一步缩短达到能处于最大稳定状态的距离,完成胶接作用。根据吸附理论,如果胶分子中极性基团的极性越大,数量越多,则对极性被粘物的胶接强度就越高,但胶黏剂的极性过高,有时会严重妨碍润湿过程的进行;极性胶黏剂与非极性被粘物或非极性胶与极性被粘物粘接,由于分子间排斥,不利于分子的接近,不能产生足够的分子间力,所以粘接力很差;而非极性胶与非极性被粘物结合,由色散力产生的粘接强度较小。

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吸附理论把胶接主要归结于胶黏剂与被粘物分子间力的作用,但它不能充分解释胶与被粘物之间的粘接力有时大于胶黏剂本身这一事实;也不能很好解释有的胶极性大,而粘接力差,有的胶极性小,却粘接力大的现象等,这不仅说明这一理论的局限性,而且它所能解释的现象中,也有例外的情况

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