影响粘接物理强度的物理因素.pdfVIP

影响粘接物理强度的物理因素 1.表面粗糙度： 当胶粘剂良好地浸润被粘材料表面时（接触角θ 90 °），表面的粗糙化有利于提高胶 粘剂液体对表面的浸润程度， 增加胶粘剂与被粘材料的接触点密度， 从而有利于提高粘接强 度。反之，当胶粘剂对被粘材料浸润不良时（θ 90 °）,表面的粗糙化就不利于粘接强度的 提高。 2.表面处理 : 粘接前的表面处理是粘接成功的关键， 其目的是能获得牢固耐久的接头。 由于被粘材料 存在氧化层（如锈蚀） 、镀铬层、磷化层、脱模剂等形成的“弱边界层” ，被粘物的表面处理 将影响粘接强度。例如，聚乙烯表面可用热铬酸氧化处理而改善粘接强度，加热到 70-80oC 时处理 1-5 分钟，就会得到良好的可粘接表面，这种方法适用于聚乙烯板、厚壁管、等。 而 聚乙烯薄膜用铬酸处理时，只能在常温下进行。如在上述温度下进行，则薄膜的表面处理， 采用等离子或微火焰处理。 对天然橡胶、 丁苯橡胶、 丁腈橡胶和氯丁橡胶表面用浓硫酸处理时， 希望橡胶表面轻度 氧化， 故在涂酸后较短的时间， 就要将硫酸彻底洗掉。 过度的氧化反而在橡胶表面留下更多 的脆弱结构，不利于粘接。 对硫化橡胶表面局部粘接时， 表面处理除去脱膜剂， 不宜采用大量溶剂洗涤， 以免不脱 膜剂扩散到处理面上妨碍粘接。 铝及铝合金的表面处理， 希望铝表面生成氧化铝结晶， 而自然氧化的铝表面是十分不规 则的、相当疏松的氧化铝层，不利于粘接。所以，需要除去自然氧化铝层。但过度的氧化会 在粘接接头中留下薄弱层。 3.渗透： 已粘接的接头，受环境气氛的作用，常常被渗进一些其他低分子。例如，接头在潮湿环 境或水下，水分子渗透入胶层；聚合物胶层在有机溶剂中，溶剂分子渗透入聚合物中。低分 子的透入首先使胶层变形， 然后进入胶层与被粘物界面。 使胶层强度降低， 从而导致粘接的 破坏。 渗透不仅从胶层边沿开始， 对于多孔性被粘物， 低分子物还可以从被粘物的空隙、 毛细 管或裂缝中渗透到被粘物中，进而侵入到界面上，使接头出现缺陷乃至破坏。 渗透不仅会 导致接头的物理性能下降， 而且由于低分子物的渗透使界面发生化学变化， 生成不利于粘接 的锈蚀区，使粘接完全失效。 4.迁移： 含有增塑剂被粘材料， 由于这些小分子物与聚合物大分子的相容性较差， 容易从聚合物 表层或界面上迁移出来。迁移出的小分子若聚集在界面上就会妨碍胶粘剂与被粘材料的粘 接，造成粘接失效。 5.压力： 在粘接时， 向粘接面施以压力， 使胶粘剂更容易充满被粘体表面上的坑洞， 甚至流入深 孔和毛细管中，减少粘接缺陷。对于粘度较小的胶粘剂，加压时会过度地流淌，造成缺胶。 因此，应待粘度较大时再施加压力，也促使被粘体表面上的气体逸出，减少粘接区的气孔。 对于较稠的或固体的胶粘剂，在粘接时施加压力是必不可少的手段。在这种情况下， 常 常需要适当地升高温度，以降低胶粘剂的稠度或使胶粘剂液化。例如，绝缘层压板的制造、 飞机旋翼的成型都是在加热加压下进行。 为了获得较高的粘接强度， 对不同的胶粘剂应考虑施以不同的压力。 一般对固体或高粘 度的胶粘剂施高的压力，而对低粘度的胶粘剂施低的压力。 6.胶层厚度： 较厚的胶层易产生气泡、 缺陷和早期断裂， 因此应使胶层尽可