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胶粘剂的结着机理

来源:中国门窗&配套材料网　作者:* 　日期:2009-8-10
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　　1．应考虑被粘物的种类和性质：由于被粘物的种类很多，性质各异，只笼统知道是金属、橡胶、塑料、织物等还不足以说明材料的具体品种，而每种胶粘剂的最佳对象又有局限性。因此，对被粘物了解得起透彻，选用的胶粘剂会越合适，粘接的效果会越好。金属及其合金的表面致密、极性大（表面能高）、强度高，宜选用改性酚醛树

　　1．应考虑被粘物的种类和性质：由于被粘物的种类很多，性质各异，只笼统知道是金属、橡胶、塑料、织物等还不足以说明材料的具体品种，而每种胶粘剂的最佳对象又有局限性。因此，对被粘物了解得起透彻，选用的胶粘剂会越合适，粘接的效果会越好。金属及其合金的表面致密、极性大（表面能高）、强度高，宜选用改性酚醛树脂、改性环氧树脂、聚氨酯橡胶、丙烯酸酯类结构胶粘剂。由于金属易被腐蚀，不能用脂肪伯、仲胺类（乙二胺、乙二烯三胺等）固化的环氧树脂胶粘剂来粘接铜及其合金，也不能用酸性较高的胶粘剂来粘金属 ,橡胶本身或橡胶与其它材料的粘接，应选用橡胶型胶粘剂或橡胶改型的韧性胶粘剂。塑料分为热塑性和热固性两大类，其中一些热塑性塑料可以用溶剂、热熔胶、胶粘剂粘接。而热固性塑料只能用和金属相同的胶粘剂粘接。聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等难粘塑料，若未经特殊的表面处理，是不能用一般胶粘剂粘接的。对于线膨胀系数小的被粘物，如玻璃和陶瓷等，无论自身或与线膨胀系数相差悬殊的被粘物（如玻璃与铝板）粘接，都应选用弹性好，且能室温固化的胶粘剂。若两个被粘物表面接触不紧密或缝隙较大，应选用粘接强度较大或加有填料的胶粘剂，而不能使用502胶和厌氧胶。大面积的粘接，不能使用室温快速固化的胶粘剂。对于耐热性差或热敏被粘物，应选用室温固化的胶粘剂。对于木材、纸张、织物等多孔性被粘物，应选用水基或乳液胶粘剂，如乳白胶、脲醛树脂胶粘剂。若粘接弹性模量低的金属或薄性被粘物，应选用韧性好的胶粘剂，以适应较大的变性，减少应力集中。必须指出，被粘材料的品种很多，胶粘剂的类型也不少。胶粘剂的配方千变万化，而新的材料品种和新型胶粘剂又不断推出，我们应该掌握粘接技术的基本知识，根据实际情况，进行分析，然后选用适当的胶粘剂..
　　2．应考虑胶粘剂的性能：各种类型的胶粘剂，配方不同，效能也不同，包括状态、粘度、适用期、固化条件、粘接工艺、粘接强度、使用温度、收缩率、线膨胀系数、耐蚀性、耐水性、耐油性、耐介质性和耐老化性等，这些都是选用胶粘剂时必须考虑的因素。粘接强度是首先要考虑的指标，是选择胶粘剂的重要依据，但不能离开实际工作情况，若盲目强调，也是不合适的。另外，要考虑胶粘剂的固化条件、使用温度、耐介质性（包括水、热水、酸、碱、汽油、润滑油、燃料油、醇、盐、酮、酯、芳烃、溶剂等）、耐老化性等指标。

　　3．应考虑粘接的目的与用途：就粘接而言，兼具连接、密封、固定、定位、修补、填充、堵漏、嵌缝、防腐、灌注、罩光以及满足某种特殊要求等多种功效。实际上在使用胶粘剂时，往往是某一方面用途占主导地位，所以应视具体情况来选取择胶粘剂。例如，用于连接，就要用粘接强度高的胶粘剂；用于密封，就要选用密封胶粘剂；用于填充、灌注、嵌缝等，就要选用粘度大、加入较多填料、室温固化的胶粘剂；用于固定、装配、定位、修补，就要选用室温快速固化的胶粘剂；用于罩光，就要选用粘度低、透明无色的胶粘剂。对于大面积粘接或大规模生产，胶粘剂的固化速度不能太快，否则一边在施工，一边已固化了。对于大型设备和热感元件，不能选用高温固化的胶粘剂。无线电工业的导电粘接，要用导电胶等。由于粘接的具体目的和用途很多，无法一一举例。总之，要根据不同的粘接目的和用途，选用不同类型的胶粘剂
　　4．应考虑粘接件的受力情况：粘接件在使用过程中会受到某种外力的作用，一般可分为拉伸、剪切、撕裂、剥离等四种类型。粘接件的受力情况不仅要考虑受力类型，而且要考虑受力的大小、方向、频率和时间。粘接承受载荷的特点的抗拉、抗剪、抗压强度比较高；抗弯、抗冲击、撕裂强度比较低；剥离强度更低。不同的胶粘剂的各种强度特性也不一样，例如氯丁胶粘剂的剥离强度较高，而环氧胶粘剂的胶层一经剥离就会破坏。虽然强度性能是选择胶粘剂的重要依据，但因粘接件的受力情况往往是多方面的，必须全面综合考虑。受力不大的粘接件，可选用一般通用的胶粘剂；受力较大的，要选用结构胶粘剂；长期受力的，应选用热固性胶粘剂，以防蠕变破坏。对于受力频率低或静载荷的粘接件，可选用刚性胶粘剂，如环氧胶粘剂。对于受力频率高或承受冲击载荷的，要选用韧性胶粘剂，如酚醛-丁腈胶粘剂或改性环氧胶粘剂。对于受力比较复杂的结构粘接件，要选用综合强度性能较好的弹性体和热固性树脂组成的胶粘剂，如环-丁腈胶粘剂。

　　5．应考虑粘接件的使用环境:粘接件的使用环境，通常包括温度、湿度、介质、真空度、辐射及户外老化等因素.对于在高温下使用的粘接件，要选用耐高温、耐热老化性好的胶粘剂，如有机硅胶粘剂、聚酰亚胺胶粘剂、酚醛-环氧胶粘剂或无机胶粘剂对于在低温下使用的粘接件，为避免胶粘剂与被粘物线膨胀系数的差异而引起胶层脆裂，要选用耐寒胶粘剂或耐超低温胶粘剂，如聚氨酯胶粘剂或环氧-尼龙胶粘剂.如果粘接件在冷热交变情况下工作，则要求胶粘剂同时具有良好的高低温性能，要选用硅橡胶胶粘剂、环氧-酚醛胶粘剂及聚酰亚胺胶粘剂等。湿度对胶粘剂的粘接强度影响较大，若湿度过大，水分会渗入胶层界面，导致粘接强度显著下降，尤其是湿热并存的情况下更为严重。因此，在水中或潮湿环境中工作的粘接件，要选用耐水性和耐湿热老化性好的胶粘剂。例如酚醛-丁腈胶粘剂.虽然胶粘剂一般都耐某些介质，但不同的胶粘剂耐介质的种类和程度是不同的，完全能耐各种介质的胶粘剂是不存在的。通常是根据粘接件的工作介质来选用能耐这种介质的胶粘剂。

　　6．应考虑工艺上的可能性:胶粘剂的品种不同，其粘接的工艺也不同。有的室温固化，有的需要加热固化，有的需要加压固化，有的需要加温、加压固化，有的要固化很长时间，有的只要几秒钟……选择胶粘剂时不能只看强度高、性能好，还要考虑是否具备胶粘剂所要求的工艺条件，例如酚醛-丁腈胶粘剂综合性能较好，但需要加压0.3～0.5MPa于150℃高温固化。若不具备加压和高温条件，则这种胶粘剂就不能选用。在自动化生产流水线作业的情况下，因为上、下道工序很快，就要选用快速固化的胶粘剂。如热熔胶。工艺上最简单的是室温固化、单组分的胶粘剂，如室温固化环氧胶粘剂、氯丁胶粘剂、厌氧胶及乳白胶等。对于大型设备或异型工件，由于加热、加压都难以实现，就应选用室温固化胶粘剂。

　　7．应考虑是否经济和来源难易：胶粘剂的价格和来源的难易，也是选用胶粘剂不可忽视的问题。对于应急修补，问题不大，但对正规生产却很重要，因为它要涉及能否降低生产成本。总之，选用恰如其分的胶粘剂是一个比较复杂的问题，首先要对胶粘剂的性能、用途、工艺条件有所了解，并对被粘物的性质、使用条件、实际工作情况全面分析，综合考虑，然后加以比较，方能选用比较合适的胶粘剂。

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