胶粘剂主要性能.docx

胶粘剂主要性能、机理、配方2009-08-28 15:11影响粘接强度的化学因素影响粘接强度的化学因素主要指分子的极性、分子量、分子形状（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。 1.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。例如聚乙烯、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。 2.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。 一般说来，分子量和粘接强度的关系仅限于无支链线型聚合物的情况，包括两种类型。第一种类型在分子量全范围内均发生胶粘剂的内聚破坏，这时，粘接强度随分子量的增加而增加，但当分子量达到某一数值后则保持不变。第二种类型由于分子量不同破坏部分亦不同。这时，在小分子量范围内发生内聚破坏，随着分子量的增大粘接强度增大；当分子量达到某一数值后胶粘剂的内聚力同粘附力相等，则发生混合破坏；当分子量再进一步增大时，则内聚力超过粘附力，浸润性不好，则发生界面破坏。结果使胶粘剂为某一分子量时的粘接强度为最大值。 3.侧链 长链分子上的侧基是决定聚合物性质的重要因素，从分子间作用力考虑，聚合物支链的影响是，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粘接强度的原因。 4.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。 由于像热固性的酚醛树脂和脲醛树脂的固化过程受PH值的影响很大，常常要求酸度较大。例如，固化时在酚醛树脂中加入对甲苯磺酸或磷酸，在脲醛树脂中加入氯化铵或盐酸。因此，在不希望酸度大又要粘接的场合，选用中性的间苯酚甲醛树脂是适宜的。 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。 5.交联 聚合物的内聚强度随交联密度的增加面增大，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。 6.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。例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。 增塑剂和溶剂的作用类似，有时即便在粘不上的情况下，加入适当的增塑剂也可粘上。当是，增塑剂也将随着时间的推移或是挥发，或是向表面渗出，在增塑剂减少的同时粘接强度不断下降。相反，有时被粘物内的增塑剂也会渗移到胶层里，使胶粘剂软化而失去内聚粘接强度。或增塑剂聚集在界面上而使粘接界面分离。 7.填料 在胶粘剂中配合填料有如下作用：（1）增加胶粘剂的内聚强度；（2）调节粘度或工艺性（例如触变性）；（3）提高耐热性；（4）调整热膨胀系数或收缩性；（5）增大间隙的可填充性；（6）给予导电性；（7）降低价格；（8）改善其他性质。 8.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，分子开始向溶融状态过渡。因此，结晶度高的聚合物适宜作热溶。 9.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、辐照、酸、碱及其他化学物质。聚合物与水反应而分解称水解。加热常常又可能导致聚合物交联，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，而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。由于微量的酸或碱可加速某些聚合物水解，聚酯类缩合树脂与酸或碱接触时，很容易水解。环氧树脂的耐湿性根据固化剂的种类和使用环境不同而有明显的不同，以聚酰胺固化的环氧树脂因酰胺键水解而破坏；以多元酸酐固化的环氧树脂因酯键的断裂而解体；聚氨酯也常因酯键水解面破坏，而具有醚键、碳-碳键结构的聚合物，如酚醛树脂、丁苯、丁腈橡胶，就不易水解，耐水性良好。 聚合物加热过度将引起下列变化：（1）聚合物分子的分解；（2）继续交联；（3）可挥发和可迁移成分的逸出；这些过程的结果将导致胶粘剂内聚强度下降或界面作用力降低。 聚合物在高温下会发生降解和交联的作用，降解使聚合物分子链断裂，分子量下降，使聚合物强度降低，交联使分子间形成新的化学键，分子量增加，聚合物强度上升。粘接接头上聚合物不断交联将使聚合物发脆，接头强度变坏。粘接破坏机理粘接破坏发生在接头最薄弱的地方，不一定总是发生在胶粘剂和被粘物的界面上。破坏的形式有： （1）内聚破坏-破坏发生在胶粘剂层内 （2）粘附破坏-破坏发生在胶粘剂与被粘物界面上 （3）被粘材料破坏 （4）混合破坏即胶粘剂的内聚破坏和粘附破坏与被粘材料破坏的混合。 胶粘剂或被粘材料破坏是理想的破坏形式即100%的内聚破坏，因为这种破坏在材料粘接时能获得最大强度。 由于胶粘剂固化时的自然收缩和胶粘剂与被粘物性质上的差异，致使粘接接头存在内应力。为了减少因热交变或高温固化冷却后产生的应力，尽可能使胶粘剂与被粘物的热膨胀系数相接近。降低内应力的办法有两种添加填料；选用弹性良好的胶粘剂。因此内应力集中造成的破坏将降低粘接强度。浸润理论任何固体表面放大起来看都是高低不平的，要使胶粘剂完全适合固体表面的“地貌“，在胶接过程中必须使胶粘剂变成液体，并且完全浸润固体的表面。完全浸润是获得高强度接头的必要条件。如果浸润不完全，就会有许多气泡出现在界面中，在应力作用下气泡周围会发生应力集中，致使强度大力下降。1、浸润的热力学：（1）Young氏方程： rsl+rlcos=rs 其中：rsl，rl，rs分别为固体与液体间的表面张力、液体、固体的表面张力，为接触角。 讨论： a.扩展浸润：液体在固体表上自动展开并浸润整个表面。即=0, rsl+rl=rs 为其热力学条件。逆功为WS=rs -rl -rsl b.浸没浸润：固体浸没在液体里，其表面每一个缝隙被液体浸润。逆功为Wi=rs -rsl 。 c.接触浸润：只浸润液体所接触的部分. 逆功为Wa=rs -rsl - rl。(2) 胶粘剂的热力学浸润 固体表面分为rs=100达因/cm的高能表面，如金属和无机物；rs=100达因/cm的低能表面如塑料。液体在固体表面自动展开的条件是rl=rC （rC为极限表面张力）。胶粘剂在固体表面的浸润相当于浸没浸润，表面粗糙度与浸润的关系 ：（假定浸润表面一个小狭缝只有自由能F变化）。F=ASN* rsl-ASV* rs+ ALV * rl iF=- rl1+ ASV/ ALV*cos* ALV =- rl* ALV（1+ ASV/ ALV*cos）其中ASV为被浸润固体的真实面积，ALV为被浸润固体的表面积，ASV/ ALV衡量固体的粗糙度。当90时，F90时，ASV/ ALV1，F0或 ASV/ ALV增加，则热力学不完全浸润。2、浸润的动力学 浸润速度与被粘物的表面结构、胶粘剂粘度和表面张力有关。 T=2k/（ rl cos） (K-与表面结构有关的常数)由于有机液体的表面张力rl 相差不会很大，浸润所需时间主要取决于液体粘度和接触角的大小。 由上可知液体粘度越低，浸润时间越短，便充分浸润表面的缝隙；越小，浸润速度越快。3、胶接表面化学的最佳条件 当胶粘剂对液体表面的粘附功最大，或者界面能最低时，解到最好胶接强度。此为胶接表面化学的最佳条件。最大逆功Wa= rs +rl -rsl= rl (1+ cos)当cosK=1，=0，原子直径相当于R3A，则热力学粘附强度F=Wa/R= 2rl /R。例如：石蜡液体rl =30达因/cm2=3*10-2N/ cm2,则f=2000kg/ cm2或200Mpa/ cm2.胶接头的环境适应老化胶接头在存放或使用过程中由于受到热、水、光、氧气等环境因素作用，性能逐渐下降，使接头完全破坏，这就是胶接头的老化。1、 金属胶接头的老化1、1接头的大气老化机理A、水的作用（1）水对胶接头的界面的作用：也叫界面解吸附机理，水的老化作用主要发生在胶接界面，大量的水分子沿着亲水性金属表面（更确切地说是金属氧化物表面）很快地渗透到整个胶界面后，取代胶粘剂分子原先在金属表面上的物理吸附，引起粘附强度下降，产生金属胶接头的界面粘附破坏。这主要是由于极性很大的水分子在金属氧化物表面的吸附功比胶粘剂分子的吸附功大。两者差值越大，解吸附作用的能力越强。例如、以物理吸附为主的环氧尼龙胶如此。（2）水对胶层的作用：另外，有人认为，水的主要作用发生在被粘表面影响的胶粘剂边界层中，水分子能够渗入聚合物本体，破坏聚合物分子之间的氢键和其他次价键（化学水解），使聚合物胶层发生物理增塑作用，导致高温胶接强度下降。因为水渗入胶层常降低胶层的热变形温度。这种变化是可逆的，除水后性能恢复。水还可以断裂高分子链，引起聚合物的化学将解作用。这种变化是不可逆的。B、应力存在的作用 水对胶粘剂的影响：（1）水对胶接界面的解吸附；（2）水对胶层的化学将解和物理增塑；（3）水和氧气同时存在引起金属被粘表面的电化学腐蚀；（4）水使空气的腐蚀性气体如N2O4,SO2对接头产生加速地破坏作用；（5）水对接头界面的应力集中起促进作用。因此英里存在是金属胶接头大气老化的主要原因之一。即使没有其他环境因素的影响，外应力和内应力（如收缩应力和热应力）的结合，可使胶接头发生蠕变破坏。在应力存在下进行老化，内应力无论在胶 接界面还是在胶层中产生的裂缝都有利于介质（尤其是水）的进一步渗透；而水的浸入又能促进裂缝原者垂直于应力方向进一步增长，使应力减弱。应力和环境介质的互相促进作用力大大加速胶接头的老化，此即为“应力腐蚀开裂”。C、金属表面的电化学腐蚀 氧和水同时存在是发生电化学腐蚀作用的首要条件。这种电化学腐蚀发生在金属表面与胶粘剂接面上，如将引起胶接头的粘附强度迅速下降。1.2 金属接头的热老化机理 一般来说，被粘金属在高温下的稳定性要比有机胶粘剂好得多，因此金属胶接头的热老化主要是胶粘剂的热老化。A、胶粘剂的热老化机理： 胶粘剂遇热产生两种变化：1、物理变化，为可逆反应。线形热塑性胶 软化和熔融，而交联热固性胶产生较大变形；2、化学变化，为不可逆反应，主要表现为热分解和氧化分解。这是胶粘剂热老化的主要原因。表征这些变化的主要温度参数是玻璃化温度（Tg）、热变形温度(HDT)、熔点（Tm）和分解温度（Td）等。当胶粘剂受热超过Tg和HDT是，力学强度显著降低；当受热温度达到Tm或Td，则胶粘剂永久破坏而不能使用。经实验证明，氧对胶粘剂的分解远比热分解严重。因为氧首先氧化分子链中易被氧化的化学键，生成的过氧化物分解为自由基，引起自由基连锁分解反应。B、 金属被粘物表面处理对胶粘剂热老化的影响。 由于在被粘物表面的过渡元素如下：Fe,Cu,CO,的氧化物或离子对胶粘剂的氧化分解起到催化作用，导致胶粘剂热老化加速。其机理如下（以CU2+为例）：R-O-O-H+CU2+R-O-O+CU+H+ R-O-O-H+CU+R-O+ CU2+OH-金属离子与有机过氧化物发生氧化还原反应，降低了过氧化物的分解活化能。1、3 提高金属胶接头的老化性能的途径。A、 提高耐大气老化的途径 胶粘剂本体具有很好的耐水性是改善胶接头耐大气老化性能的先决条件。增加胶粘剂本体交联密度可以减小胶层的吸水率，但交联密度太大常引起脆性增加，降低胶层抗裂缝增长的能力。如果加入适量增韧剂，可增加韧性和抵抗裂缝增长的能力，从而提高胶接头的耐大气老化性能，但弹性体的加入使交联密度降低。采用有机硅氧烷偶联剂可以增加胶头的胶接强度，提高接头的耐老化性能。B、 提高耐热老化的途径在高分子主链中减少易氧化化学键如碳氢键、多键位上的C-H，增加高聚物的氧化稳定性。2、 木材、塑料和橡胶胶接头的老化2.1 木材胶接头的老化A、木材胶接头老化机理 环境温度产生的热应力和水的降解是木材老化的主要原因，尤其是水解的影响最大。B、影响木材胶接头老化的因素 胶粘剂、木材质量和加工性能影响到木材胶接头老化。而胶层厚度越大，胶合板耐老化性能越好。2.2 塑料橡胶胶接头的老化 塑料橡胶的表面是疏水性的，水难以渗透到胶 接界面里，因此其老化性能稳定得多。3、人工加速老化实验发3.1、恒温水浸实验 在沸水浸泡和250C水浸一定时间后测其胶接强度。3.2、高低温周期交变实验 选定一个低温和高温，在此温变范围内升降温度，控制升降温度的速度，测试胶接头的强度。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，因此应使胶层尽可能薄一些，以获得较高的粘接强度。另外，厚胶层在受热后的热膨胀在界面区所造成的热应力也较大，更容易引起接头破坏。 7.负荷应力: 在实际的接头上作用的应力是复杂的，包括剪切应力、剥离应力和交变应力。 （1） 切应力：由于偏心的张力作用，在粘接端头出现应力集中，除剪切力外，还存在着与界面方向一致的拉伸力和与界面方向垂直的撕裂力。此时，接头在剪切应力作用下，被粘物的厚度越大，接头的强度则越大。 （2） 剥离应力：被粘物为软质材料时，将发生剥离应力的作用。这时，在界面上有拉伸应力和剪切应力作用，力集中于胶粘剂与被粘物的粘接界面上，因此接头很容易破坏。 由于剥离应力的破坏性很大，在设计时尽量避免采用会产生剥离应力的接头方式。 （3） 交变应力：在接头上胶粘剂因交变应力而逐渐疲劳，在远低于静应力值的条件下破坏。强韧的、弹性的胶粘剂（如某些橡胶态胶粘剂）耐疲性能良好。 8.内应力: （1） 收缩应力：当胶粘剂固化时，因挥发、冷却和化学反应而体积发生收缩，引起收缩应力。当收缩力超过粘附力时， 表观粘接强度就要显著降。 此外，粘接端部或胶粘剂的空隙周围应力分布不均匀，也产生应力集中，增加了裂口出现的可能。有结晶性的胶粘剂在固化时，因结晶而使体积收缩较大，也造成接头的内应力。如在其中加入一定量能结晶或改变结晶大小的橡胶态物质，那么就可以减少内应力。 在热固性树脂胶中加增韧剂是一个最好的说明。例如酚醛-缩醛胶，当缩醛含量低于40%时，接头发生单纯界面破坏；而在40%以上时则为内聚破坏，粘接强度明显增强。（2） 热应力：在高温下，熔融的树脂冷却固化时，会产生体积收缩，在界面上由于粘接的约束而产生内应力。在分子链间有滑移的可能性时，则产生的内应力消失。 影响热应力的主要因素有热膨胀系数、室温和Tg间的温差以及弹性差量。 为了缓和因热膨胀系数差而引起的热应力，应使胶粘剂的热膨胀系数接近于被粘物的热膨胀系数，加填料是一种好办法，可添加该种材料的粉末、或其化材料的纤维或粉末。 各种材料的线膨胀系数（） 热塑性树脂在在Tg以下约为710-5/c，在Tg以上约为210-4/c胶接头的力学行为（一）胶接头的内应力胶接头的内应力是使胶接强度和耐久性下降的重要因素之一，因此制备胶接头就 必须降低内应力。1、收缩应力 胶粘剂固化过程中由于体积收缩产生收缩应力。内应力产生的原因：（1）在胶接头形成过程中，由于胶层或界面上气泡、杂质的存在，固化时胶层体积收缩引起收缩应力或因热膨胀系数的差异引起热应力；（2）在老化过程中任何气温变化将引起内应力；（3）在老化过程中胶层吸水而发生溶胀，在不连续处将产生内应力。降低固化过程的收缩应力：（1）通过共聚或提高聚合体分子量降低反应体系中官能团浓度。（2）加入增韧剂；降低固化收缩应力。（3）加入无机填料。2、热应力 胶粘剂和被粘物的热膨胀系数不同，温度的变化将引起热应力。为此胶接热膨胀系数较大的材料时一般选择较低的固化温度。(二)、胶粘剂的力学性能 大多数合成胶粘剂的主要成分是非晶态高聚物。1、非晶态高聚物的力学性能。 高聚物的力学性能取决于分子运动，有四种：（1）分子链的键角变动，弹性形变，可逆的，范围1%。（2）链段旋转产生分子构象，高弹形变，可逆的，范围103%。（3）分子链相对位置的变动，塑性形变，不可逆的 。（4）侧链基团的摆动和转动2、非晶态高聚物的物理状态 高聚物的物理状态包括玻璃态、高弹态（橡胶态）和粘流态，最重要的两个参数是玻璃化温度Tg和熔融温度Tm。在承受较大应力胶粘剂使用工作温度应小于主体材料的Tg;在应力释放材料和缓冲材料的胶粘剂工作于高弹区内；使用热熔胶必须加热粘流态。3、蠕变和应力松弛3.1应力：单位面积上受到的作用力：P=F/S。应力有三种基本形式：拉伸（压缩）应力、剪切应力和流体静压力。3.2 模量：单位形变所需要的应力。E=P/形变量3.3 蠕变：在应力保持恒定的条件下，形变随着作用时间的延长而增长。3.4 应力松弛：在形变固定的条件下，应力随作用时间的延长而下降的现象。4、高分子固体的强度4.1 影响高分子固体强度的因素 在材料内部存在很多细小的缺陷受到应力作用时应力不是均匀地分布着，在缺陷周围发生应力集中。当局部应力超过局部强度时，缺陷就发展成为裂缝真正破裂。 固体材料的强度与分子作用力的大小，材料中的缺陷大小分布情况以及缺陷周围的应力分布有关。（1）减少材料的缺陷即提高分子量，形成结晶。（2）增加对裂缝扩展的抵抗力即加入增韧剂 。（三）、胶接头的破坏力学A 胶接头的破坏类型： 破坏强度：每单位面积或单位胶接头长度上所能承受的最大载荷。造成胶接头破坏的因素：外应力和内应力（收缩压力、热应力和因环境介质引起的内应力）的共同作用，加之接头内部（气泡、裂缝、杂质）的存在，造成局部的应力集中。当局部应力超过局部强度时，缺陷就能扩展成裂缝，导致接头的破坏。 胶头的破坏类型a、被粘物破坏：这种破坏在应力最集中的接头临近处。b、内聚破坏：胶粘剂层的内聚破坏强度取决于胶粘剂的内聚强度。c、界面破坏（粘附破坏）：此破坏伴随被粘物或胶粘剂表面层的破坏。d、混合破坏：当接头个部分强度相近时就产生混合破坏。C、胶接头破坏机理 脆性固体理论认为：在脆性固体内部存在着固有的缺陷，外力作用下在这些固有缺陷的周围会发生应力集中并造成微小的裂缝，并不断扩展引起整个材料破坏。 对于高聚物材料，内部生成的裂缝表面薄层上有塑性流动、断面呈 脆性。（1）胶层或界面曾中的缺陷造成的裂缝，由于外力作用以及缓慢的速度增长；（2）当裂缝增加列其临界长度时，即裂缝端部造成的应力集中超过裂缝增长力时，裂缝快速扩展使接头立即破坏。应变胶应变胶：用于粘贴电阻应变片起承受并传递应变作用的胶粘剂。要求应变胶大多是由刚性好、触变小具有耐热性较好的酚醛树脂、环氧树脂、有机硅应变胶等。配方例举：配方一：J-06应变胶钡酚醛树脂 25E-06环氧 5 间苯二酚 2 石棉粉（200）目 100.3Mpa，150/3h，=5.1MPa，250=4.9MPa，灵敏度系数（20-250下丁铜 适量 降30，用于60-250的金属与非金属材料的高温应变片制造。配方二：KY-2应变胶聚乙烯醇缩甲乙醛 30 K-211荃酚苯胺甲醛树脂 20（乙二醇乙醚：异戊醇：氯苯=1：1：1） 溶剂 282140/3h再180/3h，不锈钢=20 MPa ，常温蠕变百分承：0.1-0.15， 用于-50-100胶膜电阻应变片粘接。配方三：KY-4应变片甲：711# 环氧树脂 60 712#环氧树脂 40E-20环氧 20JLY-124 10乙：环氧固化剂703# 36 KH-550 2 DNP-30 1 甲：乙=5：125/1h,60/1h粘接45#钢温度 -50 20 60 100（mpa） 12.4 20.6 15 6.9应变性能：机械滞后12（60固化）18（25固化）蠕变：0.12（25固化），用于-50-60缩醛，聚酯或环氧树脂为底基的应变片粘接。配方四：HY-917环氧树脂抗蠕变胶甲：618# 75 F-44环氧树脂 25 丁腈-26 10 石英粉（270目） 50乙：2E4MZ 6 甲：乙=161：670/13h,120/4h，20=17.1mpa, 110=19 mpa，抗蠕变性：110负荷8KG，经10H，蠕变量为0.05，用于110金KH-560 1 属部件抗蠕变性结构胶。点焊胶粘剂配方一：E-3胶甲：618# 100 JLY-121 10 D-17环氧树脂 30乙：2E4MZ 3DAP（苯二甲酸二烯丙醋） 5 （过氧化甲乙酮60） 0.56丙：丙烯腈改性乙二胺 甲：乙：丙=140：15.6：4先点焊后灌胶，常温固化24H，再70 固化1H，100固化3H，-6025 mpa，25 mpa，6018 mpa，用于粘接面小强度高粘接点焊结构件。配方二：1506胶甲：W-95环氧树脂 70 4.4二胺基二苯甲烷 KH-550 乙：W-95环氧树脂 30 顺丁烯二酸酐3 液体聚基丁腈 20618#10丙：sncl2和乙二醇液 适量 甲：乙：丙=10：5：0.06先点焊后注胶，150/4H，吕合金：温度 -60-130 150 170mpa 20 15 10不均匀扯离强度：吕合金400N/CM,用于150以下的金属结构点焊胶接配方三：SY-201胶618# 液体聚硫 低分子酰胺 双氰胺600#稀释剂 2#白碳黑先涂胶后点焊120/4H ，用于吕合金点焊胶接。温度 -60 20 100mpa 12 23.4 13.5配方四：sy-146胶E-44 100 羚基环氧烷 低分子聚酰胺10多乙烯多胺 2-4双氰胺 8 600#稀释剂 0-20涂胶后点焊，室温12H再120/4H， =28mpa，130=11.2 mpa用于吕合金点焊配方五：JH-2胶E-44 100顺丁烯二酸酐 30 DBP 20 水泥 20用途同上。温度 -60 20 60mpa 21.5 22 17配方六：JH-3胶618# 100 JLY-121 20间苯二甲 13 DBP 10 DTA 1100/3H -60=25.0，6020 mpa用途同上。配方七：JH-6胶618# 100 JLY-121 20乙二胺：乙醇胺 9 （6：4）丙酮 10点焊后注胶，60/1H，再100/1H用途同上。温度 -60 20 60mpa 16.5 22.8 13.3配方八：CA-30胶618# 100 苯酚：氢乙基乙二胺 35 （1：5）点焊后注胶，60/48H 用途同上。温度 -50 20 60mpa 21.7 22.6 20.4配方九：TA-30胶618# 100JLY-121 30 乙二胺：间苯二胺 16 （8：5）涂胶后再点焊，20/24H，再80/4H用途同上。温度 -50 20 60mpa 18 23.3 19.4配方十：TF-1胶618# 50 JLY-121 10糠醇酚醛树脂 15 癸二酸二异辛酯 10三乙烯四胺 2.8 乙醇：丙酮（1：1） 10点焊后注胶 室温24H再70/15H，再150/3H =13-19mpa，-60=8-16 mpa 用途同上。配方十一：CB-30胶618# 100 苯酚：氰乙基乙二胺 30 DBP 1020/48H，=22.1mpa用途同上。配方十二：HA-5胶618# 100JX-5胶甲组分 2050苯胺苯酚树脂 20JLY-121 20 DBP 17 KH-550 2 2EPMZ:间苯二甲胺（7：3） 12点焊后注胶 50/2H，再140/3H =21-22mpa，60=8.1-9.7 mpa 用途同上。配方十三：203胶618# 100 DBP 20 滑石粉 20 DTA 20 JLY-121 20 间苯二胺 1380/3H18mpa，10011.5 mpa 用途同上。配方十四：320-4胶618# 100 JLY-121 20600#稀释剂 10乙二胺：三乙醇胺（6：4） 10丙酮 2050/24H，再120/4H -55=25.2mpa 60=13.9mpa 用途同上。配方十五：320-6胶618# 70 125#聚酰胺 30 癸酸二辛醋 15丙酮 8-1220/24H，再120/4H =18-21mpa 粘接点焊并用=112.8mpa 用途同上。压敏胶粘剂胶粘带是胶粘剂中特殊类型,即将胶液涂于基材上加工成带状并制成卷盘供应的,包括溶剂活化型胶粘带、加热型胶粘带和压敏胶粘带。例如医学上日常用的橡皮膏和电气绝缘胶即属于压敏胶粘带.压敏胶带的组成压敏胶粘剂，基材底层处理剂背面处理剂隔离纸压敏胶的主要成分包括橡胶型和树脂型，如聚丙烯酸酯或聚乙烯基醚两类，基材要求均匀，伸缩性小的且对溶剂浸润性好，包括，(1)织物类的如棉布，玻璃布或无纺布等，（2）塑料薄膜类如PE，PP，PVC和聚酯薄膜，（3）纸类如牛皮纸，玻璃透明纸等，基材原度在0.1-0.5mm之间.底层处理剂的作用是增加胶粘剂与基材间的粘附强度,以便揭除胶粘带时不会导致胶粘剂与基材脱开而玷污被粘表面,并使胶粘带具有复用性。常用的底层处理剂是用异氰酸酯部分硫化的氯丁橡胶,改性的氯化橡胶.背面处理剂一般由聚丙烯酸酯,PVC,纤维素衍生物或有机硅化合物等材料配制而成的.可以起到隔离剂作用.双面胶粘带如须加一层隔离纸如半硬PVC薄膜,PP薄膜或牛皮纸.压敏胶的粘附特性压敏胶不需加热，用指压即可粘接，是一种抗剥离强度的胶粘剂，其粘附特性为四大要素：T（快粘力）A(粘附力)C(内聚力)粘基力T-粘着力或快粘力,是一种界面剥离即用手指轻轻接触胶粘带时显示出来的手感粘力,A-粘附力即粘接剥离强度,C-内聚力指粘贴后胶粘剂层的内聚强度;K-粘基力即胶粘剂与基材之间的粘附力。压敏胶的配合1、天然橡胶基体的压敏胶：例如医用橡皮膏和电工绝缘胶带 。2、合成橡胶基体的压敏胶：常用丁苯橡胶，聚异丁烯和基橡胶作主要成分，例如透明压敏带是聚异丁烯弹性体的高分子与半液体按一定比例混和后涂于透明基材上的。3、烯类聚合物压敏胶带。主要是聚乙烯苯醚和聚丙烯酸酯两类。丙烯酸酯型压敏胶丙烯酸酯型压敏胶的基体，是具有不饱和双键的单体在催化剂作用下进行自由基聚合反应制得的丙烯酸酯树脂。聚合时所采用的单体可分为三类：1、粘性单体 它是碳原子数为4-12的丙烯酸烷基酯，具有粘性作用，聚合物的玻璃化温度为-2070C ，常用的有丙烯酸异辛酯和丙烯酸丁酯等。2、内聚单体 这是一些玻璃化温度较高的单体，它不仅能提高胶液的内聚力，而且对耐水性、胶接强度、透明性等也明显改善。3、改性单体 主要是一些带有反应性官能团的含有双急需的单体，如含羧基、羟基、酰胺基等的丙烯酸衍生物。它能与其它单体起交联作用，促进聚合反应，加快聚合速度，提高胶液的稳定性。表十七列举了上述三种单体的种类及玻璃化温度表十七 丙烯酸酯型压敏胶的单体及玻璃化温度单体类别 单体各称 玻璃化温度（C ）粘性单体 丙烯酸乙酯 -22丙烯酸丁酯 -55丙烯酸异辛酯 -70内聚单体 醋酸乙烯酯 22丙烯腈 97丙烯酰胺 165苯乙烯 80甲基丙烯酸甲酯 105丙烯酸甲酯 8改性单体 甲基丙烯酸 228丙烯酸 106甲基丙烯酸羟乙酯 86甲基丙烯酸羟丙酯 76二胺基乙基甲基丙烯酸酯 13由上述三类单体聚合物属热塑性树脂，内聚力不够理想，为了进一步提高内聚力和胶接强度，可加入能与改性单体发生化学反应的交联剂，使它们在加热情况下产