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胶粘剂/胶黏剂为什么能粘接的胶接理论之其他粘接理论

除了以上介绍的几种胶接理论外,还有学者提出一些其他接理论,诸如极性理论、弱界面层理论等,极性理论认为,胶接与胶黏剂和被粘物材料的极性有关,极性材料应用极性胶黏剂粘接,非极性材料应用非极性胶黏剂粘接;弱界面层理论并不是真正解释粘接原理的理论,它认为被粘物表面的弱界面层对粘接影响很大,强调被粘物表面弱界面层的处理,利于浸润的问题。

可以看出,以上每种理论都不能够解释所有的粘接现象,有的只能解释一种或几种胶接现象,而仅仅反映了粘接现象本质的一个侧面。有学者认为,粘接的吸附理论和扩散理论是胶接的形成过程,而双电层理论则是粘接形成后的一种结果,都不是产生粘接力的实质,胶接的实质应当是胶黏剂与被粘物材料之间形成配价键力结合、范德华力结合、机械结合、共价键及离子键结合等。在这些结合中,配价键力结合和范德华力结合是普遍存在的。而机械结合、共价键及离子键结合则是出现在个别的粘接情况中。

也有学者认为,胶黏剂与被粘物之间的粘接,是由于机械联结、分子之间相互扩散、物理吸附以及形成化学键、配价键、双电层等因素的综合结果。也就是说,胶黏剂与被粘物粘接所产生的粘接力是上述各种粘接理论的叠加产物。胶黏剂的不同,被粘物的不同,粘接接头形式不同,胶接工艺不同,这些因素对于胶接力贡献的大小就会不同。

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在胶接技术中,高的黏附强度是由界面上的化学键和配位键提供的。但由化学反应生成的化学键,要求较高的条件,在界面发生化学反应的情况很少,而在界面上生成配位键却是普遍的,界面上的配位键能提供较高的、较稳定的黏附强度。

各种胶接理论都能解释一些胶接现象,但都有一定的局限性。具体运用时,要对具体情况作具体分析,并将各种理论相互补充。但是,粘接界面上两种分子之间的作用力是基本的,这已被许多胶接现象所证实。扩散现象发生在粘接过程中,特别是对于聚合物之间的粘接更适合,当粘接界面形成后,其胶接接头强度仍然是分子间力(吸附理论)的作用结果。同样,双电层产生的静电效应,主要是在胶层被剥离时的瞬间,静电作用才明显。因此,它不是形成粘接力的主要因素,在剥离前和剥离过程中,始终有分子间力的作用存在。

随着国内外学者对胶接理论的深入研究,学术观点的相互渗透,在某些方面的研究已得到共识,如同种橡胶聚合物的自粘可以用扩散理论解释;在胶黏剂与被粘物之间的粘接反应确实至少有化学键生成;还有,在某些吸附和静电作用的粘接中,机械结合能增强这些作用,从而提高了粘接强度;在织物、皮革、纸张等材料的粘接中,机械结合产生的粘接力起着主导作用等。相信不久的将来,胶接理论会有新的发展,并日臻成熟、完善。


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