胶接基础知识

1、第二章粘合基础，西南林学院郑智峰2005年十月，包装工程本和主修方向过程粘合材料学，牙齿章节的主要内容，粘合的各种理论(机械、物理、化学、扩散、静电)粘合介面化学影响粘合强度的因素粘合结构的耐久性粘合剂的基本条件粘合剂的选择，2-橡胶钉越多，粘合剂就越深液体(流动性)；限制足够的固体含量：多孔(表面粗糙)木材的粘合强度低于少孔(表面致密)木材的粘合强度，2.1.2吸附粘合理论，不能说明固体表面能通过范德华力作用吸附液体和气体。牙齿作用是物理吸附。粘合剂和粘合材料之间牢固结合的普遍原因，液体粘合剂分子通过布朗运动扩散到粘合材料表面，使所有极性基团或链徐璐接近。(威廉莎士比亚、温斯顿、胶、胶、胶、

2、胶、胶、胶、胶、胶、胶、胶)布朗运动强化措施包括温升、压力、粘度降低等。产生吸附力：分子间距为510-10m时，两个分子起到吸附作用，进一步缩小分子间距，达到最稳定状态的距离，完成粘合作用。结论，范德华力，甚至是磁极：极性分子之间的重力，即偶极间距的相互作用力。格式中：偶极矩r距离；t绝对温度K波兹曼常数诱导极性分子电场作用所产生的偶力。风格中：分子极性；偶极矩(永久，柔道)，色散力：非极性分子之间的作用力。格式中：分子电离能，相互抵消，粘合剂的分子链或链段的布朗运动，导致分子链或链段从一个阶段进入另一个阶段，两个段徐璐纠缠在一起，界面消失，切换区域(层)牙齿，最后在过渡区之间形成徐璐穿透的高

3、得分子网络结构，从而获得高粘合强度。溶解度参数类似扩散，对部分粘合产品的剪切强度不高，剥离强度高的成功解释。网络结构切换区域的形成，2.1.4化学键粘合理论，粘合作用主要是化学键力的结果。粘合剂和粘着物分子之间通过产生化学反应，将高强度的股价键结合起来。化学键(包括离子键、共价键、金属键)在粘合体系中主要是前两种。化学键力比分子间力大得多。化学吸附发生条件，化学反应发生，化学键形成，活性基，偶联剂，表面处理，机械师磨损电晕等离子体化学剂，RCH2OH HO木材材料RCH2O rch 2 o纤维素rch 2 o纤维素H2O RCH2OH HO木质部H2O，粘合材料的羟基粘合剂中的甲基，粘合工成功

4、地说明了与剥离速度相关的实验事实。对静电重力(0.04MPa)牙齿粘合强度的贡献是炭黑填充的粘合剂及导电胶粘剂不可忽视的粘合现象。由两个或多个互溶聚合物组成的粘合体系的粘合现象不能说明温度、湿度和其他因素对剥离实验结果的影响、缺陷、贡献、2。分析了粘合接头破坏的情况下，胶与粘合表面之间形成的软弱表面层对粘合强度有很大影响。应尽可能移除。弱介面层理论，粘合作用和材料，粘合剂的极性相关极性材料必须用极性粘合剂粘合。必须用非极性粘合剂粘合。极性理论、配位键理论、配位键理论的重点是粘合时产生黏胶分子、链段、基团-微布朗运动(Micro)。在运动中，如果胶分子在电荷部分(通常为OH，NH2，CN，COO

5、H等)和胶材料(例如金属离子、金属原子、结电子链等)之间的距离小于510-10，则氢离子形成的价格是特殊的氢键键。定价具有较大的结合能量，很难破坏。配位键实例金属的粘合普通金属原子和阳离子都是电子受体，粘合金属的粘合剂分子都有含有-CN，-OH，-NH2，-COOH等孤电子的基团，在粘合过程中，粘合剂分子形成金属原子或阳离子和原子的配对。橡胶和金属的粘合天然橡胶在硫化前或硫化后都含有双键(马交联双键)。双键相对松散耦合的电子可以用电子供应体和金属形成价键。因此，天然橡胶分子没有极性基团和孤独电子，但也有与金属的粘合力。极性粘合剂和非极性物质粘合-以氰基丙烯酸乙酯和聚苯乙烯粘合为例。-氰基丙烯酸

6、乙酯可以通过聚苯乙烯溶解引起分子间的扩散作用，但极性分子和非极性分子徐璐渗透，难以徐璐吸引，无法解释它们之间的粘合强度在9.8106Pa以上的事实。价键理论分布可以提供电子作为聚苯乙烯分子链中苯环的存在，并认为其影响会降低连接苯环的碳原子的电子云密度。这样，苯环和-CN分别形成了带电荷的氢原子和原子结合，-氰丙烯酸乙酸酯通过聚苯乙烯溶解形成了原子结合的条件。粘接过程是一个复杂的过程，牙齿几茄子粘接理论基于实验事实，对固体和胶粘剂的粘接作用存在局限性。(1)可以概括为相1和相2机器的结合作用。包括：钉子理论；粘合的固体经过表面处理后形成触手状凸起，产生与相1和相2纠缠的咬合。(2)相1和相2的化

7、学吸附结合。包含：通过相互扩散在分子之间产生分子间的牵引力(凝聚力)。相1相2密切接触，产生分子间的牵引力。相1和相2通过化学键合并。粘合效果是股价力、辅助力、静电重力、机械力等复合作用的结果。摘要，2.2.1粘合的主要过程，2-2粘合介面化学，胶粘剂的液化：粘合剂渗透到固体之间的缝隙中，因此必须是可以自由改变形状的液体。因此，可以使用单体或预聚物、溶液或乳液、熔融聚合物。流动：粘合剂渗透到固体之间并嵌入空隙中的过程。这里涉及粘合剂粘度等流变的性质。润湿：要使粘合剂渗透到固体间隙并润湿固体表面，粘合剂对固体的接触角必须在90以下。，扩散，粘合，吸附：牙齿过程与润湿平行发生，在多成分系统聚合物中

8、，链段通过介面自由能形成最小化的规则形成粘合层结构。京华：在聚合、溶剂的挥发、冷却等作用下，粘合剂凝固后形成所需强度的过程。粘合体系的变形和破坏：这实际上是直到破坏为止使用的过程。2.2.2固体表面上液体的平衡，图11固体表面上液体的渗透状态，SV=LV cos SL S=SV式：SV固体/空气介面张力；LV液体/气体界面张力；SL固体/液体界面张力；真空中固体的表面张力；吸附在固体表面的气体膜压力，也称为吸附自由能。对于有机高分子等低表面能固体，可以忽略不计。Young公式，因此，对于有机高分子等低表面能固体，S=SV，S=SL LV cos (118)=180，cos=1意味着粘合剂完全不

9、能渗入粘合固体的状态。不可能。=0，cos=1表示完全渗透状态。系统接近完全渗透状态时，格式(118)可以表示为S (SL LV )0设置=S (SL LV)，这称为展开系数。用于说明浸润特性。对于一般有机物的液体/固体系统，SL可以忽略。S LV粘合系统必须满足上述条件，才能发生cos=1牙齿。因此，选择胶的必要条件，即胶的表面可能大于或等于胶的表面能量。实际上，LV和cos可以通过实验来测量，但是S和SL的测量非常困难，可以通过临界表面张力来解决。2-3粘性物的表面处理：也称为表面处理，表面字典处理，旨在获得可制作坚固耐用连接器的粘性物表面。弱介面层(参见影响概念2-3牙齿粘合强度的因素)

10、，因为有弱介面层，所以粘合剂直接接触粘合物表面就渡边杏了。影响表面处理方法选择的因素部件尺寸设备适应性辅助工具浸渍浴中化学药品浓度的急剧降低，可以形成弱边界层的浴中异物的沉积、接合设计、粘合剂选择、工艺方法、表面处理、粘合强度、适当的表面处理，使粘合层的薄弱部分位于粘合层内，而不是粘合和粘合剂的界面。在粘合中，这种形式的破坏称为内聚破坏。也就是说，胶层保留在两个粘着物的表面。粘合剂和粘合物界面发生的破坏现象称为粘合破坏(介面破坏)。许多ASTM实验方法规定，内部多边形破坏和粘合破坏比例表示破坏类型。从表面处理的角度来看，粘合连接或实验物的理想破坏形式是100%的内聚破坏形式。第一，清洁概念“清

11、洁”一词是指为灰尘、污物、除油、粘合表面进行专门的化学清洗。PTFE (PTFE)和其他氟塑料示例：只要进行简单的清洁处理，粘合强度几乎为零。经过严格的表面处理，经过表面的化学和物理性质变化才能粘合。镁：清洁后，要进行化学或阳极化处理，形成与镁紧密结合的无机膜，也能与有机物和粘合剂等粘合剂良好粘合。方法溶剂清洗中间清洁化学处理注意：所有表面处理需要上述方法之一、二、三种。溶剂清洗：蒸汽脱脂；超声波蒸汽脱脂；超声波液体清洗；溶剂擦、浸泡或喷洒。中间清洁：用物理、机械或化学方法去除表面污物，但不更改材质的化学结构。就像用碱液清洗不锈钢或洗涤剂清洗环氧层压板一样。化学处理：用化学方法清洁表面的工艺过

12、程。这种处理改变了粘合物表面的化学性质，提高了粘合性能。化学处理前总要进行溶剂清洗，中间清洗总是在两者之间完成。饮食，两极化等。第二，底膜概念通常是某种有机溶剂上有粘合剂的稀溶液，涂层干膜厚度为0.0015-0.05mm的表面处理方法作用(1)，改善润湿性。(2)冲洗粘着物表面后，防止氧化，延长表面处理和粘合剂之间的有效时间。(3)有助于防腐。(4)提高剥离强度等胶粘剂的部分性能。(5)用作阻断层，防止胶水和粘着物之间的副作用；(6)组装胶水或粘着物时定位。优点(1)制造程序更灵活。(2)高联合可靠性；(3)固化条件不太严格。(4)胶粘剂的选择范围很广。(5)接头耐久性好。底胶很像胶，一般性质

13、有点特殊，但与胶没有太大区别。3，聚合物表面的活性气体处理(等离子处理)概念将聚合物表面暴露在辉光放电(即无线频域)引起的低压等离子惰性气体(O2，He，N2)中，聚乙烯(约9s)只需要短处理时间(约9S)在处理过程中，聚合物表面原子被去除，形成强韧、润湿、相交表面层的优点的等离子处理的聚合物粘合强度通常比传统化学或机械处理后的粘合强度高2-4倍。第四，在具有表面处理有效性的评价方法实际粘合之前，必须进行“脑膜破坏”实验或接触角定量测量，以评估表面处理的质量。粘合后，表面处理的效果可以由粘合连接器的破坏类型决定。水膜破坏实验观察水在干净的表面(化学活性或极性表面)上形成连续的水膜，而不是一系列

14、分离的水滴。这被称为脑膜没有破坏的状态。脑膜破坏表示表面有油渍或污染。实验中要使用蒸馏水，停留时间30s。接触角实验可以通过测量聚合物表面和参考液体(如蒸馏水)之间的接触角来确定润湿性。小接触角：液体能很好地润湿聚合物表面。接触角大：润湿性很差。每个曲面都有临界湿润表面张力。表面自由能低的液体，接触角度为0牙齿，表面就完全湿了，表面自由能高的液体具有一定的接触角度。例如：未加工材料的接触角为37-48，非极性大的材料(如尼龙)最多可以达到100。非极性耐火硅树脂和聚乙烯最高97。活动氩等离子体曝光后，PMMA的接触角下降到40，尼龙、聚苯乙烯、聚乙烯和室温硫化硅橡胶(RTV)下降到19以下。5

15、，表面放置时间(SET)概念SET是表面处理后停车到实际粘合的时间。注意事项零件表面处理后，在运输和储存过程中要防止污染。干净的表面用手或有油渍的手套摸渡边杏。如果清洗和地板涂层间距超过几个小时，则必须保护零件。间距长的话，最终要用干净的牛皮纸复盖，直到涂完为止。粉刷完地板后，如果干燥的表面不能立即粘合，就要用干净的牛皮纸再复盖。不管是否使用低音，都要这样做。6，塑料表面处理热塑性塑料热塑性塑料和热固性塑料，为了获得良好的粘合性，表面经常需要化学或物理修改。结晶热塑性塑料，例如聚烯烃(主要是聚乙烯和聚丙烯)、线性聚酯和氟塑料。方法：用化学或火焰处理使氧化(电子最常用的方法)辉光放电相对活跃的表面。惰性气体通过交联强化表面增加等离子体活性。金属离子处理。大部分热固性塑料热固性塑料容易粘合，粘合是连接到热固性塑料或其他材料的唯一实用的非机械方法热固性塑料表面处理。脱毛剂经常使用洗涤剂清洗、溶剂清洗或溶剂擦拭。然后轻抛光可以破坏表面的光滑，最后要用干净的溶剂和没有干净绒毛的布或纸擦拭。溶剂：丙酮、丁烷、甲苯、低沸石油醚、三氯化双烯、异