粘接是一项比较复杂的技术,需要深入的学习。首先对粘接的机理进行说明。
粘接就是指同质或异质物体表面用胶粘剂连接在一起的技术。粘接力的产生包括胶粘剂与被粘物之间的物理作用、化学作用和机械作用。物理作用指分子间力即范德华力、氢键力,它们广泛存在于粘接中。化学作用指胶粘剂与被粘物之间的形成牢固的化学键结合,即离子键力、共价键力、金属键力、配位键力。机械作用指由于被粘物表面存在大量细小的孔隙,胶粘剂分子由于扩散、渗透作用而进入被粘物内部,形成了机械的“钩键”、“锚键”,即所谓机械力。粘合技术现在的理论主要有:机械理论、吸附理论、扩散理论、静电理论、弱边界理论、化学键理论等,每种理论都只能解释一部分,各个理论的定义为:
1、机械理论 :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。胶粘剂粘接表面打磨的骨架效果要比表面光滑骨架好,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。常用的金属表面处理法有:物理机械法、化学处理法。 物理机械方法有①车削加工②喷砂③超声波处理④机械打磨;化学处理方法有①酸洗 ②碱洗③氧化还原④磷化处理 。
2、吸附理论: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。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:离子键 、共价键 、金属键 、范德华力 。
3、扩散理论 :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。
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 :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。如果杂质集中在粘接界面附近,并与被粘物结合不牢,在胶粘剂和被粘物内部都可出现弱边界层。当发生破坏时,尽管多数发生在胶粘剂和被粘物界面,但实际上是弱边界层的破坏。