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胶粘剂的粘接原理


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。

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