粘接技术应用讲座.doc

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1、粘接技术应用讲座粘接技术的定义粘接技术是指利用适宜的胶粘剂作为修复工艺材料，采川适当的接头形式和合理的粘接工艺而达到连接目的，将待修零部件进行修复的技术。将各种材质、形状、大小、厚薄、软硬相同或不同的材料（零件）连接成为一个连续牢固稳定整体的一•种工艺方法。乂称胶粘技术，粘合技术，胶接技术。粘接技术的原理胶粘剂能够与物体牢牢地粘接在一•起，除机械力、静电力、分子间力外，主要作用是在高分子复合材料的分子中，含有氧、碳、氢及其他一些“杂原子”和“TT”键，它们总有一个或儿个未共有电子对，而被粘接的物体D轨道上总有空轨道，它们与胶粘剂中的电子能形成配位键，配位键也是-•种特

2、殊的化学键，具有强度高的特点，其粘接力特别强。许多高分子化合物的分子是链状的，这些小链子互相拧在一起，难解难分。胶粘剂常常是上述儿种粘合因素同时作用起到粘接的物体上。粘接理论1）机械理论机械理论是最早提出的粘接理论，这种理论认为胶粘剂渗入被粘物凸凹不平的多孔表而内，排除其界而上吸附的空气，固化产生锚合、钩合、锲合等作用，使胶粘剂与被粘物结合在•起。胶粘剂粘接经机械粗糙化处理材料的效果比表面光滑的材料效果好，因此，它无法解释致密被粘物如玻璃、金属等粘接的缘由。2）吸附理论吸附理论曾是较为流行的理论，它认为粘接是与吸附现象类似的表面过程。胶粘剂的大分子通过链段分子与分子链

3、的运动，逐渐向被粘物表面迁移，极性基团靠近，当距离小于0.5nm时，原子、分子或原子团之间必然发生相互作用，产生分子I'可力，这种力称做范德华力。I古I体表面由于范德华力的作用能吸附液体和气体，这种作用称为物理吸附。范德华力包括偶极力，诱导力和色散力，有时由于电负性的作用还会产生氢键力,从而形成粘接。吸附理论将粘接看作是一种表而过程，是以分子间力为基础的。3）扩散理论扩散理论乂称为分子渗透理论，它认为聚合物的粘接是由扩散作用形成的。由于聚合物的链状结构和柔性，使胶粘剂大分子的链段通过热运动引起相互扩散，大分子缠结交织，类似表层的相互溶解过程，固化后则粘接在-•起。如果

4、胶粘剂能以溶液形式涂于被粘物表而，而被粘物乂能在此溶剂中溶胀或溶解，彼此间的扩散作用更易进行，粘接强度则会更高。因此，溶剂或热的作用能促进相溶聚合物之间的扩散作用，加速粘接的完成和强度的提高。扩散理论主要用来解释聚合物之间的粘接，无法加上聚合物与金属粘接的过程。4）静电理论静电理论乂叫双电层理论，它认为在胶粘剂与被粘物接触的界面上形成双电层，由于静电的相互吸引而产生粘接。但双电层的静电吸引力并不会产生足够的粘接力，甚至对粘接力的贡献是微不足道的。静电理论无法解释性能相同或相近的聚合物之I'可的粘接。5）弱边界层理论妨碍粘接作用形成并使粘接强度降低的表而层称为弱边界层，

5、不仅聚合物表面存在，纤维、金属等表面也都存在着弱边界层。弱边界层来白胶粘剂、被粘物环境或三者的任意组合。如果杂质集中在粘接界面附近，并与被粘物结合不牢，在胶粘剂和被粘物中都可能出现弱边界层。当发生破坏时，看起来是发生在胶粘剂和被粘物界面，但实际上是弱边界层的破坏。6）化学键理论化学键理论认为粘接作用是由于胶粘剂分子与被粘物表而通过化学反应形成化学键而结合。化学键能比分子I'可力要高1~2个数量级，因此使粘接层获得高强度的粘接。7）配位键理论粘接界面的配位键是指胶粘剂与被粘物在粘接界面上由胶粘剂提供电子对，被粘物提供空轨道所形成的配位体系。有人认为配位键极结合是大多数，

6、是产生粘接力的主要贡献者；有的则认为粘接界面的配位键，是粘接力最普通、最重要的来源。巳经XPS（X射线光电子能谱）证实环氧胶粘剂与金属粘接的界面等都有配位键生成，对提高粘接强度作用很大，但配位键是否是粘接力的普遍来源和主要贡献者，还需要进一步深入研究。8）酸碱理论酸碱理论认为，胶粘剂和被粘物可按其接受质子能力分类，凡能接受质子的位碱性,反之位酸性。在粘接体系属于酸碱配对的情况下，酸碱作用能提高界面的粘接强度。从广义上讲，酸碱理论也属于配位键理论的范畴。粘接技术的优越性粘接技术除了具有简便、快捷、高效、价廉等特点外，还可以粘接一些其它连接方式无法连接的材料或结构,如实现

7、金属与非金属的粘接，克服铸铁、铝焊接时易裂和铝不能与铸铁、钢焊接等问题。并能在有些场合有效地代替焊接、钏接、螺纹连接和其它机械连接。目前，胶粘剂的应用已渗入到国民经济中的各个部门，成为工业生产中不可缺少的技术，在汽车制造、发动机生产中得到广泛应用，在高技术领域中的应用也十分广泛。粘接技术发展史本世纪初,由于各类合成树脂和合成橡胶的研制成功，特别是一些具有代表性的聚合物如酚醛树脂、服醛树脂、不饱和树脂、环氧树脂、氯丁橡胶等的投产和商品化，促使了近代胶粘剂和胶粘技术的迅速发展。八十年代以来，胶粘剂与胶接技术进展显著，新的性能优异的胶粘剂不断出现，且由于独