水性聚氨酯粘接剂的工作原理,核心在于水分蒸发后促使乳液固化成膜,这一过程依赖于膜层与基础材料间的物理吸附力来实现有效的粘结。该理论框架下,粘接质量的核心在于湿润性能的优劣。优越的湿润性促使被粘物与粘接剂分子间达成紧密接触,进而触发吸附效应,构建分子间相互作用网络,同时排除界面间的气体,强化粘接牢固度。湿润过程,即粘接剂与被粘物持续接触的动态,要求粘接剂的表面张力需低于被粘物的临界表面张力,以实现深度渗透与良好湿润,特别是填补表面的微小凹陷与空隙。若粘接剂在表面低洼处未能充分铺展,将直接缩减实际接触面积,削弱接头粘接的强韧度。因此,确保良好湿润的关键在于调整粘接剂至低于被粘物表面张力的状态。
在湿润的基础上,粘接剂与被粘物间的紧密联结,根本上依赖于分子间作用力的持久作用。这种作用力背后,蕴含了多样化的化学键形式,包括但不限于:①离子型相互作用;②共价键连接;③金属键结合;④以及广泛存在的范德华力。
值得注意的是,水性聚氨酯的典型表面张力范围落在0.040至0.060N/m之间,相比之下,纯水的表面张力为0.073N/m,而多数有机溶剂则表现出更低的表面张力,大约在0.025N/m左右。鉴于水的表面张力普遍高于有机溶剂三倍左右,其在处理低表面能或疏水性基材时,润湿效能有限,初期粘附表现可能不足。然而,通过引入如EVA、丙烯酸、SBR等改性乳液,可以显著提升水性聚氨酯的初始粘附力及整体粘接性能。依据此粘附理论,针对低能表面的有效粘接,可向水性聚氨酯乳液中添加适量的润湿助剂(或称流平剂),以降低其表面张力,优化润湿效果,从而达到理想的粘接目的。