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胶粘剂和基材表面都带有残余电子而形成带电双电层,这些电子的相互作用也能提高附着力。静电力主要来源于散力和由永久偶子引起的相互作用力(一个分子的正电区和另一个分子的负电区)。导偶子之间的吸引力称为散力或伦敦力,是范德华力(分子间力)的一种。据涂布在线了解,当胶粘剂分子与基材分子之间的间距超过0.5纳米(5埃)时,这些力的作用明显降低。所以一定压力用压辊使胶粘剂与基材紧密接触是重要的。当胶粘剂与基材接触时,大分子的某些短链会向界面另一边进行不同程度的扩散。即链段穿过界面后相互扩散形成交错网状结构。由于长链性质不同及扩散系数较低,非相似聚合物通常不相容。完整的大分子穿过界面互相扩散是不可能的。实验表明,部链段扩散很容易发生,并在界面产生10-1000埃的扩散界面层。附着力形成机理当不相似的两种材料密切接触时,在空气中的两个自由表面消失,形成新的界面。界面相互作用的性质决定了涂料和底材之间成键的强度,这种相互作用的程度基本由一相被另一相的润湿性决定,使用液体涂料时,液相的流动性也有很大帮助,因此润湿可被看作涂料和底材的密切接触。为了保持涂层与底材的附着力,除了初步的润湿外,在涂膜形成后的润湿和固化后仍保持键合情况不变是很重要的。
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润湿过程就是相界面上一种流体被另一种流体所取代的过程。衡量润湿程度的参数是接触角。物体表面和内部分子的受力状态是不同的。液体表面某分子所受的各个方向的吸引力,其中A1、A2的力可以互相抵消,C向力及B、D向下的合力为F,B、D水平分力也互相抵消,所以分子受到一个垂直于液体表面指向液体内部的”合吸力”,通常称为净吸力,由于有净吸力的存在,致使液体表面的分子有被拉入液体内部的倾向,所以液体表表都有自发缩小的倾向,这也是液体表面表现出表面张力的原因。
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水性聚氨酯胶粘剂按胶接接头的受力情况可分为结构胶粘剂和非结构胶粘剂。结构胶粘剂具有较高的胶接强度,其胶接接头能承受较大的负荷,不仅所胶接的接头剪切强度要高,且其不均匀扯离强度也要较高,这样才能使胶接接头经受住冲击、振动、疲劳等各种载荷的考验。此外,这类胶粘剂还具有一定的耐热、耐气候等性能,使被胶接的结构部件能在较苛刻的环境下工作。结构胶粘剂的品种很多,从主组成看,用得多的有改性酚醛树脂、改性环氧树脂、不饱和树脂等胶粘剂。
常用快干胶的种类:
(1)环氧胶粘剂 基料主要使用环氧树脂,我国用于最广的是双酚A型,俗称“万能胶”。
(2)改性酚醛胶粘剂 耐热性、耐老化性好,粘接强度也高,但脆性大、固化收缩率大。
(3)聚氨酯胶粘剂柔韧性好,可低温使用,但不耐热、强度低。
(4)α-氰基丙烯酸酯胶 常温快速固化胶粘剂,又称“瞬干胶”,但耐热性和耐溶性较差,不适合用它来粘合鞋、软管之类的软物体,因为它会变的很硬。
(5)厌氧胶这是一种常温下有氧时不能固化,当排掉氧后即能迅速固化的胶。主要成分是甲基丙烯酸的双酯。
(6)无机胶粘剂 可在1300℃下使用,胶接强度高,但脆性