木材胶接基础ppt课件.ppt

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1、1木材胶接基础1.1与胶接有关的因素1.2胶接理论1.3胶接界面化学1.4胶接流变学与胶接破坏1.5胶接与木材相关的因素1.6胶接与胶粘剂相关的因索1.7胶粘剂的组成与分类1.1与胶接有关的因素与界面相关的因素：湿润，接触角，被胶接体的临界表面张力和胶粘剂的表面张力的关系，胶接张力，胶接功，扩散系数，界面张力，溶解度参数，固化后的胶粘剂和被胶接材的临界表面张力的关系等。与胶粘剂相关的因素：化学构造，分子量及分子量分布，固含量，流动性，粘附力，粘弹性，内聚力，延伸率，固化方法，固化温度，表面张力等

2、。与胶接材相关的因素：如木材的组织构造，密度，强度，含水率，表面张力，表面平滑度，纹理，纤维方向，抽提物，早晚材及边心材的物理化学差异，胶接面的吸附污染等。与胶接工艺相关的因素：涂胶量，陈化时间，加压压力，加压时间，胶接温度等。1.2胶接理论1.2.1吸附理论1.2.2机械胶合理论1.2.3扩散理论1.2.4静电理论1.2.5化学键理论1.2.6总结论1.2.1吸附理论理论提出年代为20世纪30年代。理论基础：表面吸附理论、分子极性（相异）理论、聚合物分子运动及分子间作用理论等。吸附理论认为：胶

3、接作用是胶粘剂分子与被胶接物分子在界面层上相互吸附产生的。胶接作用是物理吸附和化学吸附共同作用的结果。而物理吸附则是产生胶接作用的普遍性原因。1.2.1吸附理论吸附理论认为胶接过程可以划分为两个阶段：胶粘剂分子通过布朗运动，向被胶接物体表面移动扩散，使二者的极性基团或分子链段相互靠近。在此过程中，升温、降低胶粘剂的粘度和施加接触压力等都有利于布朗运动的进行。吸附引力的产生。当胶粘剂和被胶接物体的分子间距达到5×10-10m以下时，便产生分子间引力，即范德华力。范德华力和氢键是产生胶接力的根源1.

4、2.1吸附理论1.2.1.1范德华力偶极力诱导偶极力色散力1.2.1.2氢键1.2.1.3结论1.2.1.4理论缺陷范德华力——其作用能E如下述公式所示：式中：μ——分子偶极矩；α——分子极化率；I——分子电离能；R——分子间距离；K——玻尔兹曼常数；T——绝对温度。偶极力它是极性分子间的引力，即偶极矩间的相互作用力。力的大小、性质和偶极矩的大小、方向及它们之间的距离等有关。偶极力的大小可用下式表示：1.3对于同类分子，μ1=μ2=μ，于是（1.3）式变为：1.4诱导偶极力极性分子周围存在分子电

5、场，其他不论是极性分子还是非极性分子与该极性分子靠近时，都将受到其分子电场的作用而产生诱导偶极。诱导偶极力不仅存在于极性分子与非极性分子之间，也存在于极性分子与极性分子之间。极性分子间的诱导偶极力可使分子的极性更强。诱导偶极力可用下式表示：1.5对同类分子，μ1=μ2=μ，α1=α2=α，则（1.5）式可简化为下式：1.6色散力指的是非极性分子间的作用力。可用下式表示：1.7对同类分子，I1=I2=I，α1=α2=α，则（1.7）式可简化为下式：1.81.2.1.2氢键指分子中的氢原子与两个电负

6、性很强而半径又小的原子（如O、F、N等）相结合而产生的。氢键的键能比其他次价力大得多，属于弱的化学键。因此，可把它包括在范德华力之内，看作是一种特殊的偶极力，也可以不包括在范德华力内，看作是一种弱的配位键。结论吸附理论强调胶粘剂与被胶接材料表面间的距离是产生胶接力的必要条件。胶接体系内分子接触区的稠密程度是决定胶接强度的主要因素。只要胶粘剂在固化或硬化前完全湿润被胶接材料的表面，分子间的作用力就足以产生很高的胶接强度。但许多事实又表明，胶粘剂充分湿润胶接材料的表面，是产生高胶接强度的必要条件，而

7、不是充分条件。对一个胶接制品来说，除了必须有优异的胶接强度外，还必须具备能经受各种使用环境作用的性能。物理吸附的特点是容易解吸。许多研究表明：水对高能表面的吸附热远远超过许多有机物，如果胶粘剂与被胶接材料之间仅仅产生物理吸附，胶粘剂会被空气中的水分所解吸而降低胶接强度。因此，除了物理吸附之外，研究胶粘剂与被胶接材料间的其他结合的形式，对胶粘剂、胶接强度及胶接条件等是十分重要的。理论缺陷吸附理论把胶接作用主要归于分子间的作用力。它不能圆满地解释胶粘剂与被胶接物之间的胶接力大于胶粘剂本身的强度相关这

8、一事实。在测定胶接强度时，为克服分子间的力所作的功，应当与分子间的分离速度无关。事实上，胶接力的大小与剥离速度有关，这也是吸附理论无法解释的。吸附理论不能解释极性的α-氰基丙烯酸酯能胶接非极性的聚苯乙烯类化合物的现象；对高分子化合物极性过大，胶接强度反而降低的现象，以及网状结构的高聚物，当分子量超过5000时，胶接力几乎消失等现象，吸附理论也都无法解释。以上事实说明，吸附理论尚不完善。1.2.2机械胶接理论1.2.2.1机械胶接理论基础1.2.2.2结论1.2.2.3理论缺陷1.2.2.1机械胶