胶粘剂粘接理论浅析

粘接是一种复杂的物理和化学过程，涉及的学科广泛。从1960年开始就有科学家在探讨胶粘剂的粘附理论，人们相继提出许多理论，最早提出的是吸附理论，就像我们常见的马桶搋子一样，能够通过大气压强将下水道的脏东西吸出来。后来又发现了其他粘附理论，用以解释粘接的机理，但至今仍未能建立一套完整的粘接理论。使用较多的有以下几种理论，现简要介绍如下:

扩散理论:

两种具有相容性的聚合物，相互紧密接触时，由于分子的布朗运动或链段的摆产生相互扩散现象。胶粘剂和被粘物的分子互相扩散，在界面发生互溶，导致界面的消失和过渡区的产生，从而形成牢固的结合力。

该理论对聚合物之间的粘合解释较为成功，我们生活中比较常见的就有液体扩散现象，如墨汁将清水染色。

静电理论:

该理论认为，当粘合剂与被粘接材料接触时，在界面两侧形成双电层，如同电容器的两个极板，粘合力主要来自双电层的静电引力。静电理论对解释某些粘合剂的剥离强度较为有效。科普节目中摩擦后的气球吸引纸片就是利用的静电引力。

机械嵌合：

再光滑的物体表面其微观结构也会存在微孔、嵌缝、凹槽，胶粘剂渗入到这些基材内部，取代原来交界面的空气，固化形成机械嵌定。胶粘剂在多孔粗糙表面的粘接强度通常高于光滑表面，其原因如下：

1.机械嵌合作用；

2.形成了清洁表面；

3.形成了一个高反应活性表面；

4.接触面积增大了。有研究表明改变被粘物表面的物理化学性质可以增加粘接强度。

化学键合：

从化学的角度，胶粘剂表面基团与基材表面基团相互反应，形成了化学键，化学键产生的粘接力远大于静电力。

化学键合粘接时会产生四种类型的相互作用：共价键、氢键、利夫希茨-范德华力和酸碱反应。对于一个胶粘剂粘接究竟是什么力起作用取决于物体表面的化学成分。

弱界层理论：

当粘接出现界面被破坏时，很多时候都是因为内聚破坏或弱边界层破坏。弱边界层存在于胶粘剂、被粘物、环境或三者之间任意组合。当杂质集中在粘接界面附近，液体胶粘剂不能很好地浸润被粘物表面时，空气泡留在空隙中而形成弱边界层。

事实已证明，界面上弱边界层确实存在。聚乙烯与金属氧化物的粘接便是弱边界层效应的实例，聚乙烯含有强度低的含氧杂质或低分子物，使其界面存在弱边界层所承受的破坏应力很少。如果采用表面处理方法除去低分子物或含氧杂质，则粘接强度可以获得很大的提高。

世界上没有万能胶，不同的被粘物，最好选用专用胶粘剂。在进行粘接之前，我们首先需要根据胶水产品需求对被粘表面进行处理，然后将准备好的胶粘剂按要求涂覆在被粘物表面上，接着便是胶粘剂润湿、流变、扩散、渗透、叠合，使之紧密接触。将胶粘剂和被粘物连接在一起时，更多的是多种作用共同起作用的结果，包括机械嵌合、扩散作用和静电吸附机理等。

安川新材（Ancham）集研发、生产、销售于一体，立足电子胶粘剂领域，致力于高分子胶粘材料的研发、生产和销售，在环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸和有机硅产品方面，拥有一支超过12年成熟经验的技术团队，已有20年行业经验沉淀，始终以“材料改变生活”为使命，矢志推动国产高端电子胶粘剂行业的成长和发展。

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