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影响粘合强度的因素有哪些?

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:内应力的大小与粘合剂及被粘物的延伸率、热胀系数、粘合剂层厚度及表面状态等有关。在这些变化中常常有体积收缩,因而产生内应力,降低了粘合强度。所以应尽量选择与被粘物热胀系数接近的粘合剂。例如用有机粘合剂粘合无机材料时,可以通过加入填料,以缩小与无机被粘物热胀系数的差别,减小内应力。在大面积粘合的情况下,有时采用点条式涂胶,也是为了减小内应力。

影响粘合强度的因素有哪些?

1.构成粘合剂的高分子化合物相对分子质量及结构的影响

1)相对分子质量的影响:相对分子质量过小、过大都不好,应适中。

2)极性的影响:一般地,符合相似相溶的经验规则,但也有例外:例如用丁腈橡胶粘合剂粘合玻璃纸(赛璐玢)时,当丁腈橡胶中丙烯腈基含量增加时,虽然极性增大,但与极性的玻璃纸粘合性能反而降低。这一反常现象可能是由于丙烯腈含量增加使高分子链的刚性增加了,因此,随着极性的增加,粘合剂在玻璃纸中的渗透能力减弱,使粘合能力下降。

3)位阻的影响:过大,粘合性能降低,过小,粘合剂抗耐性差。应适当平衡一下。

2.粘合面内应力的影响

粘合面内应力对粘合强度有较大的影响。由于粘合剂的相变化及温度、组成、时间等的变化引起粘合剂层尺寸和被粘物尺寸的变化而产生内应力。内应力的大小与粘合剂及被粘物的延伸率、热胀系数、粘合剂层厚度及表面状态等有关。

(1)相变化 为使粘合剂充分浸润被粘物,粘合时粘合剂通常为液体,为了达到一定粘合强度,就要通过溶剂或水的蒸发、凝胶化、冷却、消除外压力(指压敏粘合剂)等物理变化及聚合、缩合、硫化、氧化等化学变化使粘合剂固化。在这些变化中常常有体积收缩,因而产生内应力,降低了粘合强度。所以要使相变化引起的内应力最小,希望所采用的粘合剂在流变状态下既能完成大部分体积收缩,而在固化时只有小部分收缩。

(2)热胀系数 如果粘合剂与被粘物的膨胀系数差别比较大,在温度发生变化时,也会引起不同的体积收缩,产生应力。所以应尽量选择与被粘物热胀系数接近的粘合剂。例如用有机粘合剂粘合无机材料时,可以通过加入填料,以缩小与无机被粘物热胀系数的差别,减小内应力。(www.xing528.com)

在大面积粘合的情况下,有时采用点条式涂胶,也是为了减小内应力。

(3)组成的变化 粘合剂与被粘物的含水量都会随空气的相对湿度变化而变化。对水敏感的材料会因湿度变化而产生内应力。

粘合剂中可溶性组分的迁移、溶剂及增塑剂的挥发等都会使组成发生变化,使被粘物收缩并产生应力。此外,热固性粘合剂的固化、橡胶粘合剂的硫化等,也有组成的变化和体积收缩,因而也会影响粘合强度。

3.被粘物性质对粘合强度的影响

被粘物的化学组成、物理性质及表面情况等对粘合强度都有较大影响。一般来说,粘接极性材料要选用极性粘合剂;粘合非极性材料要选用非极性粘合剂。这只是一般规律,不同材质的材料有不同性质,在各自的粘合中要区别对待。

例如热固性塑料不能用热焊或溶剂粘接,只能用粘合剂粘接。热塑性塑料除了可用粘合剂粘合外,还可用热焊及选用适当溶剂粘接。但聚乙烯聚丙烯聚四氟乙烯等非极性塑料,又不能用普通塑料用粘合剂粘接,常常要在粘合前用电火花等处理其表面。

当被粘合材料为金属时,一般随金属原子体积的增大,粘合强度下降。

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