胶粘剂粘接机理同
常见的胶黏剂及其粘结机理
一、胶黏剂的定义：通过界面的黏附和内聚等作用，能使两种或两种以上的制件或材料连接在一起的天然的或合成的、有机的或无机的一类物质，统称为胶黏剂，又叫黏合剂，习惯上简称为胶。
简而言之，胶黏剂就是通过黏合作用，能使被黏物结合在一起的物质。
二、胶黏剂的分类：胶黏剂的分类方法很多，按应用方法可分为热固型、热熔型、室温固化型、压敏型等；按应用对象分为结构型、非构型或特种胶；按形态可分为水溶型、水乳型、溶剂型以及各种固态型等；从胶黏剂的应用领域来分，则胶黏剂主要分为土木建筑、纸X与植物、汽车、飞机和船舶、电子和电气以及医疗卫生用胶黏剂等种类。
所以用途不同的胶黏剂的作用机理也是大不一样的，下面就各种材料：木材、玻璃、金属、纸X和塑料的粘结机理做以简单的介绍。
三、六大胶粘理论聚合物之间，聚合物与非金属或金属之间，金属与金属和金属与非金属之间的胶接等都存在聚合物基料与不同材料之间界面胶接问题。
粘接是不同材料界面间接触后相互作用的结果。
因此，界面层的作用是胶粘科学中研究的基本问题。
诸如被粘物与粘料的界面X力、表面自由能、官能基团性质、界面间反应等都影响胶接。
胶接是综合性强，影响因素复杂的一类技术，而现有的胶接理论都是从某一方面出发来阐述其原理，所以至今全面唯一的理论是没有的。
1、吸附理论：人们把固体对胶黏剂的吸附看成是胶接主要原因的理论，称为胶接的吸附理论。
理论认为：粘接力的主要来源是粘接体系的分子作用力，即范德化引力和氢键力。
胶粘与被粘物表面的粘接力与吸附力具有某种相同的性质。
胶黏剂分子与被粘物表面分子的作用过程有两个过程：第一阶段是液体胶黏剂分子借助于布朗运动向被粘物表面扩散，使两界面的极性基团或链节相互靠近，在此过程中，升温、施加接触压力和降低胶黏剂粘度等都有利于布朗运动的加强。
第二阶段是吸附力的产生。
当胶黏剂与被粘物分子间的距离达到10-5Å时，界面分子之间便产生相互吸引力，使分子间的距离进一步缩短到处于最大稳定状态。
丙烯酸酯胶粘剂作用机理
丙烯酸酯胶粘剂作用机理丙烯酸酯胶粘剂是一种常见的胶粘剂，广泛应用于工业生产和日常生活中。
它的作用机理主要涉及物理和化学两个方面。
从物理方面来说，丙烯酸酯胶粘剂通过表面黏附力和内聚力实现粘结。
在接触面上，胶粘剂的分子与被粘结物质的表面分子发生相互作用，形成物理吸附或化学键，从而产生黏附力。
这种黏附力足以使胶粘剂与被粘结物质紧密结合，形成粘结。
同时，胶粘剂内部的分子之间也会发生相互作用，形成内聚力，使胶粘剂自身保持一定的粘度和固体强度。
物理作用力的大小取决于胶粘剂和被粘结物质之间的相互作用力。
从化学方面来说，丙烯酸酯胶粘剂在固化过程中会发生化学反应，形成交联结构，增强胶粘剂的粘结性能。
一般来说，丙烯酸酯胶粘剂是通过光敏引发剂或热敏引发剂引发的自由基聚合反应进行固化的。
在引发剂的作用下，丙烯酸酯胶粘剂中的双键会发生开环反应，形成自由基，进而引发单体之间的聚合反应。
聚合反应使得胶粘剂分子之间形成交联结构，从而增强了胶粘剂的力学性能和耐久性。
化学反应的发生与引发剂的选择、固化条件（如光照或加热温度）、反应时间等因素密切相关。
丙烯酸酯胶粘剂作为一种优秀的胶粘剂，具有许多优点。
首先，它具有良好的粘接性能，可以在不同的材料表面上实现可靠的粘结。
其次，丙烯酸酯胶粘剂固化后具有较高的强度和耐久性，能够在各种环境条件下长期保持粘结性能。
此外，丙烯酸酯胶粘剂还具有优异的耐化学性和耐温性，能够在各种化学介质和高温环境下稳定工作。
最后，丙烯酸酯胶粘剂的固化过程可以通过控制固化剂的选择和条件来实现快速固化，提高生产效率。
然而，丙烯酸酯胶粘剂也存在一些局限性。
首先，丙烯酸酯胶粘剂对表面的要求较高，需要粘接表面干净、平整，并且无油污等污染物。
其次，丙烯酸酯胶粘剂在低温下的粘接性能较差，容易出现失效现象。
此外，丙烯酸酯胶粘剂固化过程中会产生一定的挥发物，可能对环境造成污染。
丙烯酸酯胶粘剂作为一种常见的胶粘剂，其作用机理主要涉及物理和化学两个方面。
3m胶粘接要求
3m胶粘接要求3M胶粘接是指使用3M公司生产的胶粘剂进行粘接的一种技术。
胶粘接是一种常见的连接和修复材料的方法，适用于多种材料和应用场景。
3M胶粘剂具有优异的粘接性能和耐久性，能够提供稳定、可靠的连接。
下面是与3M胶粘接相关的参考内容：1. 胶粘原理：3M胶粘剂的粘接原理是通过分子间相互作用力实现的。
在粘接过程中，胶粘剂中的分子与被粘接材料表面的分子发生相互作用，形成牢固的连接。
常见的相互作用力包括分子之间的静电力、范德华力、亲和力等。
2. 选择合适的3M胶粘剂：在进行3M胶粘接时，选择合适的胶粘剂非常重要。
不同的胶粘剂适用于不同的材料和应用场景。
一般来说，需要考虑的因素包括粘接材料的种类、表面性质、温度和湿度条件等。
对于特殊的材料，如金属、塑料、橡胶等，还需要考虑其表面处理的方式。
3. 表面处理：在进行3M胶粘接之前，通常需要对粘接材料的表面进行处理，以提高胶粘接的效果。
常见的表面处理方法包括去油、去污、打磨、酸洗等。
通过表面处理，可以去除材料表面的污垢和氧化层，增加胶粘剂与材料之间的接触面积，提高粘接强度。
4. 温度和湿度控制：温度和湿度对3M胶粘接的效果有重要影响。
一般来说，胶粘剂的粘接性能会随着温度的升高而增强，而湿度过高则可能导致胶粘剂失去粘接能力。
所以，在进行3M胶粘接时，需要在适宜的温度和湿度条件下进行，以确保粘接效果。
5. 加压时间和压力：在进行3M胶粘接时，需要施加适当的压力，并保持一定时间，以达到最佳的粘接效果。
压力有助于胶粘剂与被粘接材料之间的紧密接触，提高粘接强度。
加压时间一般根据胶粘剂的要求和具体应用而定。
6. 质量控制：3M胶粘接完成后，需要进行质量控制。
常见的质量控制方法包括检查粘接剂的外观、粘接强度测试、耐热性和耐候性测试等。
通过质量控制，可以确保胶粘接的质量和可靠性。
7. 应用领域：3M胶粘接广泛应用于汽车制造、电子设备、建筑材料、航空航天和医疗器械等领域。
胶粘接技术在这些领域中起到了重要的连接和修复作用，能够提高产品的性能和可靠性。
胶粘剂粘接原理
粘接原理1、机械理论认为，胶粘剂必须渗入被粘物表面的空隙内，并排除其界面上吸附的空气，才能产生粘接作用。
在粘接如泡沫塑料的多孔被粘物时，机械嵌定是重要因素。
胶粘剂粘接经表面打磨的致密材料效果要比表面光滑的致密材料好，这是因为（1）机械镶嵌；（2）形成清洁表面；（3）生成反应性表面；（4）表面积增加。
由于打磨确使表面变得比较粗糙，可以认为表面层物理和化学性质发生了改变，从而提高了粘接强度。
2、吸附理论认为，粘接是由两材料间分子接触和界面力产生所引起的。
粘接力的主要来源是分子间作用力包括氢键力和范德华力。
胶粘剂与被粘物连续接触的过程叫润湿，要使胶粘剂润湿固体表面，胶粘剂的表面张力应小于固体的临界表面张力，胶粘剂浸入固体表面的凹陷与空隙就形成良好润湿（γSV=γSL+γLVcosθ。
γSV，γSL，γLV各代表了固气接触，固液接触和液气接触。
θ为0º表示完全浸润）。
如果胶粘剂在表面的凹处被架空，便减少了胶粘剂与被粘物的实际接触面积，从而降低了接头的粘接强度。
许多合成胶粘剂都容易润湿金属被粘物，而多数固体被粘物的表面张力都小于胶粘剂的表面张力。
实际上获得良好润湿的条件是胶粘剂比被粘物的表面张力低（即γ氟塑料很难粘接。
通过润湿使胶粘剂与被粘物紧密接触，主要是靠分子间作用力产生永久的粘接。
在粘附力和内聚力中所包含的化学键有四种类型：1）离子键2）共价键3）金属键4）xx力3、扩散理论认为，粘接是通过胶粘剂与被粘物界面上分子扩散产生的。
当胶粘剂和被粘物都是具有能够运动的长链大分子聚合物时，扩散理论基本是适用的。
热塑性塑料的溶剂粘接和热焊接可以认为是分子扩散的结果。
4、静电理论由于在胶粘剂与被粘物界面上形成双电层而产生了静电引力，即相互分离的阻力。
当胶粘剂从被粘物上剥离时有明显的电荷存在，则是对该理论有力的证实。
5、弱边界层理论认为，当粘接破坏被认为是界面破坏时，实际上往往是内聚破坏或弱边界层破坏。
弱边界层来自胶粘剂、被粘物、环境，或三者之间任意组合。
聚合物的粘结及粘结机理
①保证胶黏剂形成厚度适当、连续均匀的胶层 ②不包囊空气，易排出挥发物。 ③ 为胶黏剂固化时收缩留有必要的自由度，
以减小内应力。
6 施工方便简洁
粘接接头的结构设计要根据施工现场的实际 情况，考虑施工的方便性，如涂液、叠合、加压、 加热固化等操作都能容易进行。
2 粘接接头的设计形式
由上述静电理论可知，双电层含两种符号 相反的空间电荷，这种空间电荷间形成的电场所 产生的吸附作用有利于粘接作用。当胶黏剂-被胶 粘物体系是一种电子的接受体-供给体的组合形式 时，由于电子从供给体相（如金属）转移到接受 体相（如聚合物），在界面区两侧形成了双电层。
4 机械互锁理论
机械互锁理论认为粘接力的产生主要是由于 胶黏剂在不平的被粘物表面形成机械互锁力。 对于多孔性材料，胶黏剂可以轻易地渗透到 这些凸凹不平的沟壑或空隙中去，并部分地置换 出这些空隙中的空气，形成了胶黏剂与被粘物之 间以弯曲的路径作紧密接触，固化之后的胶黏剂 就像小钩子似地与被粘物连接在一起，在剥离过 程中，胶黏剂（或被粘物）发生形变，会消耗能 量，从而使粘接件强度表现得更高。
θ=0°
表示胶液完全浸润的状态
2 粘接张力
粘接张力是在粘接过程中所产生的，也称 为润湿压，是描述液体浸润固体表面时固体表 面自由能的变化情况，用A表示，根据Young 氏方程有： A=rlvcosθ=rsv-rsl 上式表明： 当胶黏剂浸润固体时，固体表面的自由能减 小。 当rlv一定时，即液体（胶黏剂）固定，改变 固体（被粘结物）时，cosθ越大（θ越小）润 湿越好。
⑵第二阶段是由吸引力产生的，当胶黏剂与 被粘物分子间距达到10埃时，便产生了分子 之间的作用力，即范德华力，使得胶黏剂与 被粘结物结合更加紧密。
胶粘剂基础知识及产品详解
耐油耐溶剂性 差
不易燃，燃烧 几乎无有害物
放出
耐强酸碱性差 高透水气性
有机硅固化机理
加成反应 Additional Cure 有机硅聚合物 + 固化剂 = 固化后硅胶
A +B= C
特点：固化时不需要水气、不产生副产物，可在密闭环境下固 化，可能产生固化抑制，或固化中毒 。
缩合反应 Condensation Cure 有机硅聚合物+固化剂=固化后硅胶+副产物（气体 ）
• 扩散理论 扩散理论认为，粘接是通过胶粘剂与被粘物界面上分子 扩散产生的。（热塑性塑料的溶剂粘接和热焊接可以认为 是分子扩散的结果。）
胶粘剂一般术语
• 润湿 胶粘剂和被粘物直接接触的过程。
润湿效果不好 润湿效果好
• 挤出率 表征粘度的单位，在一定压力下一定直径的管中单位时间
内挤出的胶粘剂的克数。 在90psi气压下1/8inch的管口每分钟挤出胶水的克数，单位g/min
胶粘剂一般术语
• 介电强度 是一种材料作为绝缘体时的电强度的量度。它 定义为试样被击穿时，单位厚度承受的最大电压，表示为 伏特每单位厚度。
测定方法：通常采用短时间法, 加在两电极间的电压从零开始以相同的 速率上升,直至介质被击穿。 单位：kV/mm、V/mil
1kV/mm=25.374V/mil
• 体积电阻率 指某材料单位厚度上的直流压降与单位面积 上通过的电流之比。
在一起的粘接现象。
粘接
非结构性粘接：主要指表面粘涂、密封和功能型粘接等。
涂敷
灌封
密封
粘接理论
• 机械理论：粘接主要是通过胶粘剂在两 粘接面间形成机械互锁结构。
胶粘剂粘接经表面打磨的致密材料效果 要比表面光滑的致密材料好。（如金属表面处理前的喷沙） 吸附理论
常见的胶黏剂及其粘结机理
一、胶黏剂的定义：通过界面的黏附和内聚等作用，能使两种或两种以上的制件或材料连接在一起的天然的或合成的、有机的或无机的一类物质，统称为胶黏剂，又叫黏合剂，习惯上简称为胶。
简而言之，胶黏剂就是通过黏合作用，能使被黏物结合在一起的物质。
二、胶黏剂的分类：胶黏剂的分类方法很多，按应用方法可分为热固型、热熔型、室温固化型、压敏型等；按应用对象分为结构型、非构型或特种胶；按形态可分为水溶型、水乳型、溶剂型以及各种固态型等；从胶黏剂的应用领域来分，则胶黏剂主要分为土木建筑、纸张与植物、汽车、飞机和船舶、电子和电气以及医疗卫生用胶黏剂等种类。
所以用途不同的胶黏剂的作用机理也是大不一样的，下面就各种材料：木材、玻璃、金属、纸张和塑料的粘结机理做以简单的介绍。
三、六大胶粘理论聚合物之间，聚合物与非金属或金属之间，金属与金属和金属与非金属之间的胶接等都存在聚合物基料与不同材料之间界面胶接问题。
粘接是不同材料界面间接触后相互作用的结果。
因此，界面层的作用是胶粘科学中研究的基本问题。
诸如被粘物与粘料的界面张力、表面自由能、官能基团性质、界面间反应等都影响胶接。
胶接是综合性强，影响因素复杂的一类技术，而现有的胶接理论都是从某一方面出发来阐述其原理，所以至今全面唯一的理论是没有的。
1、吸附理论：人们把固体对胶黏剂的吸附看成是胶接主要原因的理论，称为胶接的吸附理论。
理论认为：粘接力的主要来源是粘接体系的分子作用力，即范德化引力和氢键力。
胶粘与被粘物表面的粘接力与吸附力具有某种相同的性质。
胶黏剂分子与被粘物表面分子的作用过程有两个过程：第一阶段是液体胶黏剂分子借助于布朗运动向被粘物表面扩散，使两界面的极性基团或链节相互靠近，在此过程中，升温、施加接触压力和降低胶黏剂粘度等都有利于布朗运动的加强。
第二阶段是吸附力的产生。
当胶黏剂与被粘物分子间的距离达到10-5Å时，界面分子之间便产生相互吸引力，使分子间的距离进一步缩短到处于最大稳定状态。
胶粘剂粘接理论
粘接理论1、机械理论机械理论认为，胶粘剂必须渗入被粘物表面的空隙内，并排除其界面上吸附的空气，才能产生粘接作用。
在粘接如泡沫塑料的多孔被粘物时，机械嵌定是重要因素。
胶粘剂粘接经表面打磨的致密材料效果要比表面光滑的致密材料好，这是因为（1）机械镶嵌；（2）形成清洁表面；（3）生成反应性表面；（4）表面积增加。
由于打磨确使表面变得比较粗糙，可以认为表面层物理和化学性质发生了改变，从而提高了粘接强度。
2、吸附理论吸附理论认为，粘接是由两材料间分子接触和界面力产生所引起的。
粘接力的主要来源是分子间作用力包括氢键力和范德华力。
胶粘剂与被粘物连续接触的过程叫润湿，要使胶粘剂润湿固体表面，胶粘剂的表面张力应小于固体的临界表面张力，胶粘剂浸入固体表面的凹陷与空隙就形成良好润湿。
如果胶粘剂在表面的凹处被架空，便减少了胶粘剂与被粘物的实际接触面积，从而降低了接头的粘接强度。
许多合成胶粘剂都容易润湿金属被粘物，而多数固体被粘物的表面张力都小于胶粘剂的表面张力。
实际上获得良好润湿的条件是胶粘剂比被粘物的表面张力低，这就是环氧树脂胶粘剂对金属粘接极好的原因，而对于未经处理的聚合物，如聚乙烯、聚丙烯和氟塑料很难粘接。
通过润湿使胶粘剂与被粘物紧密接触，主要是靠分子间作用力产生永久的粘接。
在粘附力和内聚力中所包含的化学键有四种类型（1）离子键（2）共价键（3）金属键（4）范德华力3、扩散理论扩散理论认为，粘接是通过胶粘剂与被粘物界面上分子扩散产生的。
当胶粘剂和被粘物都是具有能够运动的长链大分子聚合物时，扩散理论基本是适用的。
热塑性塑料的溶剂粘接和热焊接可以认为是分子扩散的结果。
4、静电理论由于在胶粘剂与被粘物界面上形成双电层而产生了静电引力，即相互分离的阻力。
当胶粘剂从被粘物上剥离时有明显的电荷存在，则是对该理论有力的证实。
5、弱边界层理论弱边界层理论认为，当粘接破坏被认为是界面破坏时，实际上往往是内聚破坏或弱边界层破坏。
弱边界层来自胶粘剂、被粘物、环境，或三者之间任意组合。
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各类鞋用胶黏剂
氯丁橡胶胶粘剂： 氯丁橡胶是由2-氯丁二烯-1,3乳液聚合而成，有顺式反式之分， 因而有不同的结晶速率，其分子链中含有氯原子，因而具有极性其物 理机械性能同天然橡胶相似，具有很高的的抗张强度和伸长率，它的 耐老化，耐热，耐油及耐化学腐蚀性较好． 影响氯丁橡胶胶粘剂性能的主要因素： １．溶剂的影响 ２．炼胶工艺的影响 ３．操作技术与方法的影响 ４．改性技术
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聚氨酯胶粘剂： 定义：凡主链含有许多重复的氨基甲酸酯基团的高分子化合物通 称聚氨基甲酸酯（简称聚氨酯） RNCO+R’OH→RNHCOOR’(氨基甲酸酯) 影响聚氨酯胶粘剂制备的因素： １．溶剂品种 ２．反应温度 影响聚氨酯结构与性能的主要因素： １．软硬段结构 ２．异氰酸酯结构 ３．聚氨酯分子量同胶联度
粘接机理二；吸附理论
吸附理论认为，粘接是由两材料界面间分子接触和界面力产生 的，粘接力的主要来源是分子间作用力，包括氢键力和范德华力，要 使胶黏剂润湿固体表面，胶黏剂的表面张力应小于固体的临界表面张 力． 大多数有机胶黏剂都容易湿润金属被粘物，获得良好湿润的条件 是胶黏剂的表面张力比被粘物的表面张里低，但实际上许多固体被粘 物的表面张力都小于胶黏剂的表面张力，这就是为什么环氧树脂胶黏 剂对金属粘接性能优良，而对于未经处理的聚合物很难粘接的原因． 湿润使胶黏剂与被粘物紧密接触，靠分子间作用力产生永久的粘 接，在粘附力和内聚力中所包含的化学键有四种类型，离子键 共价 键 金属键 范德华力．
剂与被粘物界面上分子相互扩 散产生的，当胶黏剂和被粘物都具有能够运动的长链大分子时，扩散 理论是适用的，热塑性塑料的溶剂粘接和热焊接即为分子扩散的结 果．
粘接机理四；静电理论
静电理论认为，在胶黏剂与被粘物界面上形成双电层，产生了 静电引力，有较强的粘合作用，当胶黏剂从被粘物上剥离时明显有电 荷存在，这就是对该理论有力的证据．确凿
粘接机理一；机械理论
机械理论认为，胶粘剂必须滲入被粘物表面空隙内，并排除其 界面上吸附的空气，才能产生粘接作用，在粘接泡沫塑料等多孔性被 粘物时，机械嵌定是重要因素，胶黏剂粘接经表面打磨的材料效果要 比表面光滑的材料好，这是因为机械镶嵌，形成清洁表面，生成反应 表面，表面积增加，由于打磨使表面变得比较粗糙，表面层物理和化 学性质发生了改变，因此粘接强度提高．
ＳＢＳ胶粘剂 ＳＢＳ是苯乙烯－丁二烯－苯乙烯三嵌段热塑性弹性体的简称． 按合成方法分： 线型和星型：含双键，易氧化，不耐紫外线和臭氧，星型分子量 高，内聚强度大，物理交联点多，弹性和耐热优于线型． 饱和型：即氢化ＳＢＳ，耐老化性好，但溶解性变差． 影响其性能的因素： 苯乙烯同丁二烯的相对含量 SBS胶粘剂的改性
粘接机理五；弱边界层理论
弱边界层理论认为，当粘接在界面发生破坏时，实际上是内聚 破坏或弱边界破坏，弱边界层来自胶黏剂，被粘物，环境或三者的任 意结合．如果杂质集中在粘接界面附近，并与被粘物结合不牢，在胶 黏剂与被粘物中都可能出现弱边界层，当发生破坏时，看起来是在胶 黏剂和被粘物界面，但实际上是弱边界层破坏．