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影響粘合強度的因素

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影響粘合強度的因素

發布日期:2020-09-21 作者: 點擊:

橡膠粘合劑影響粘合強度的因素


粘合劑

     粘合接頭的機械強度取決於兩方麵的因素一是被粘合材料界麵之間的粘附力,這與被粘材料表麵的性質和狀態有關;二是被粘材料(包括膠粘劑本身)的內聚力,這與被粘材料(膠粘劑)自身的分子間的作用力有關。凡是影響粘附力和內聚力的因素都會直接影響粘合強度,其中任何一種力的喪失都將導致粘合接頭的破壞。粘合接頭的破壞形式有三種:粘附破壞、內聚破壞和混合破壞。當內聚力大於粘附力時,發生粘附破壞;如果內聚力於粘附力便發生內聚破壞。這兩種破壞現象在實際應用中都應該加以克服,在盡力提粘附力和內聚力的前提下,使得這兩種大小相當,趨於均衡,可獲得最佳粘合強度,此時已有部分粘附破壞又有部分內聚破壞即為混合破壞。影響粘附力和內聚力的因素主要有如下幾個方麵。


1、分子量


    高分子化合物的分子量低、粘度小、流動性好,有利於浸潤,其粘附性雖好,但內聚力低,最終的粘合強度不高;分子量大,膠層內聚力高,但粘度增大,不利於浸潤。因此,對每一類高分子化合物,隻有分子量在一定範圍內才能既有良好的粘附力,又有較大的內聚力,以保證粘合接頭具有較好的粘合強度。


2、極性


     高分子化合物分子中含有極性基團,有利於對極性高分子化合物的粘合。對於非極性高分子化合物與極性高分子化合物,一般粘合強度不高。這是由於非極性高分子化合物的表麵能低,不易再與極性高分子化合物形成低能結合,故浸潤不好,不能很好粘合非極性高分子化合物與非極性高分子化合物之間就能產生良好的粘合,由此可見,結構相似互容性較好,有利於擴散,容易粘合得牢固。


3、空間結構


      高分子化合物分子主鏈上常常有側鏈,構成了空間結構。在空間結構中,側鏈的種類對粘合強度有較大影響。以聚乙烯醇縮醛類膠粘劑為例,縮丁醛與縮甲醛相比,縮丁醛的側鏈長,鏈的柔順性好,浸潤性和粘附性較好,但是由於縮丁醛的側鏈較長,易於熱分解所以耐熱性差。縮甲醛的側鏈短,在常溫下粘合強度較高,耐熱性較好,但膠層的韌性、浸潤性和粘附性都較差。如果側鏈含有苯基等,由於空間位阻大,分子鏈的柔性就下降,妨礙分子鏈運動,不利於浸潤和粘附。例如,丁苯橡膠粘合賽璐玢時,當共聚物中的苯乙烯含量增加時,則剝離強度下降,破壞形式為粘附破壞。


4、補強和硫化


     通過補強和硫化可顯著提高高分子材料的內聚力,在實際應用中非常普遍。如橡膠與各種材料的粘合中,由於橡膠是線型的,其內力主要取決於分子間的作用力,分子間易於滑動,所以它可溶可熔,因而表現出的耐熱、耐溶劑性及粘合強度均不理想。為了克服上述的缺點,配方中都需要加入補強劑(如炭黑等)和硫化劑(硫黃等)進行補強和硫化,以達到定的內聚力。通常,內聚力是隨補強劑的用量增加和硫化交聯密度的增加而增加,如果補強劑用量過大,交聯密度太高,致使橡膠剛性過大,發硬、變脆,其粘合強度反而下降。


   5、被粘表麵的處理


      被粘合材料的表麵是否清潔、有無活性是粘附牢固與否的關鍵。由於被粘材料在加工、運輸和存放過程中,不可避免地會產生鏽、氧化,粘上油汙、吸附灰塵及其他雜物,這些物質直接影響粘附力,所以在粘合過程中應根據粘合材料的性質首先進行表麵的清洗處理,常用的方法有溶劑清洗、砂布打磨、噴砂和化學處理等,經過適當的表麵處理後可顯著提高粘合接頭的強度、耐久性和疲勞壽命,在輪胎、膠帶、膠管、減震製品和膠輥等生產中,非橡膠骨架材料均需進行嚴格的處理,以提高粘合強度,確保製品質量。


6、粘合過程中的工藝因素


  粘合過程中的操作工藝,如塗膠、晾置、固化溫度和壓力等也很重要,有時工藝掌握得不好,會導致粘合強度大幅度下降,嚴重的甚至可能使粘合接頭失敗。因此粘合工藝需在粘合前通過試驗進行決定。


本文網址:http://www.medikalnotes.com/news/458.html

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