影響（xiǎng）膠粘劑粘接強度的7個物理因（yīn）素

文章出處：https://www.hetao100.com 作者：康利邦 人氣：1405 發表時間（jiān）：2025-07-18 08:45:35

影（yǐng）響膠粘劑粘接強度的物理因素簡述

1.表麵粗糙度

當膠粘劑良好地浸潤被粘材料（liào）表麵時（接觸角θ<90°），表麵的粗糙化有利於提（tí）高膠粘劑液體對表麵的浸潤程度，增加膠粘劑（jì）與被粘材料的（de）接觸點密度，從而有利於提高粘接強度。反之，當膠粘劑對（duì）被粘材料浸潤不良時（θ>90°），表麵的粗糙化就不利於粘接強度的提高（gāo）。

2.表麵處理

粘接前的表麵處理是粘接成（chéng）功的（de）關鍵，其目的是能獲得牢固耐久的接（jiē）頭。由於被粘材料存在氧化層（如鏽蝕）、鍍鉻層、磷化層（céng）、脫模劑等形成的“弱邊界層（céng）”，被粘物的表麵處理將影（yǐng）響粘（zhān）接強度。

例如，聚乙烯表麵可用熱鉻酸氧化處理而改善粘接強度，加熱到70-80℃時處理1-5分鍾，就會得到良好的可粘接表麵，這種方法適用於聚乙烯板（bǎn）、厚壁管等（děng）。而聚乙烯（xī）薄膜用鉻酸處理時，隻能在常溫下（xià）進行。如在上述溫度（dù）下進行，則（zé）薄膜（mó）的表麵處理，采用等離子或微火焰處理。

對天然橡膠、丁苯橡（xiàng）膠、丁腈橡膠和氯丁（dīng）橡膠表麵（miàn）用濃（nóng）硫酸處理時，希望橡膠表麵輕度氧化，故在塗酸後（hòu）較短的時間，就要將硫酸徹底洗（xǐ）掉。過度的氧化反（fǎn）而在橡（xiàng）膠表麵留下更多的脆弱結構，不（bú）利於粘（zhān）接。

對硫化（huà）橡膠表麵局部粘接時，表麵處理（lǐ）除去脫膜劑，不宜采用大量溶（róng）劑洗滌（dí），以免（miǎn）脫膜劑擴散到（dào）處理麵（miàn）上妨礙粘接。

鋁及鋁（lǚ）合金的表麵（miàn）處理，希望鋁表（biǎo）麵生（shēng）成氧化鋁結（jié）晶，而自然氧化的（de）鋁表麵是（shì）十分不規則的、相（xiàng）當疏鬆的氧化鋁層，不利於粘接。所以，需要除去自然氧化鋁層。但過度（dù）的氧化會在粘接接頭中留下薄弱層。

3.滲透

已粘接的（de）接（jiē）頭，受環境氣氛的（de）作用，常常被滲（shèn）進一些其他低分子物。例如，接頭在潮濕環境或水下，水分子滲透入膠層；聚（jù）合物膠（jiāo）層在有機溶劑中，溶劑分子滲透入聚合物中。低分子物（wù）的透入首先使膠層變形，然後進入膠層與被（bèi）粘物界麵。使（shǐ）膠層強度降低，從而導致粘接的破壞｡

滲透不僅從膠層邊沿開始（shǐ），對（duì）於多孔性被粘物，低分子物還可以從被粘物的空隙､毛細管或裂縫（féng）中（zhōng）滲透到被粘物中，進而侵入到界麵上，使接頭出現缺陷乃至破壞。滲透不僅會導致接頭的物理性能下降，而且由於低分子物（wù）的滲透使界麵發生化學變化，生成不利於粘接的鏽蝕區（qū），使粘接完全失效。

4.遷移

含有增塑劑的被粘材料（liào）例如PVC材料，由於這些小分子物與聚合物大分子的相容性（xìng）較差，容易（yì）從聚（jù）合物（wù）表層或界麵上遷移出來。遷移出的小分子若聚集在界麵上就會妨（fáng）礙膠粘（zhān）劑與被粘材料的粘接，造成粘接失效。

5.壓力

在粘接時，向粘接麵施以壓力，使膠粘（zhān）劑更容易充滿被粘體（tǐ）表麵（miàn）上的坑洞，甚至流入深孔和毛細管中，減少粘接缺（quē）陷。對於黏度較小的膠（jiāo）粘（zhān）劑，加（jiā）壓時會過（guò）度地流淌，造成缺膠。因此，應待粘度較大時（shí）再施加壓力，也促使被粘（zhān）體表麵上的氣（qì）體逸（yì）出，減少粘接區的氣孔。

對於較稠的或固體的膠粘劑，在粘接時施加壓力是必不（bú）可少的手段。在這種情況下（xià），常常需要適當地升高溫度，以降低膠粘劑的稠度或使膠粘劑液化。例（lì）如，絕緣層壓（yā）板的製造、飛機旋翼的成（chéng）型（xíng）都是（shì）在加熱加（jiā）壓下（xià）進行。

為（wéi）了（le）獲得較高的粘接強度（dù），對不同的膠粘劑應（yīng）考慮施以不同的（de）壓力。一般對固體或高（gāo）黏度的膠粘劑施高（gāo）的壓力（lì），而對低黏（nián）度（dù）的膠粘劑施低的壓（yā）力｡

6.膠層厚度

較（jiào）厚的膠層易產生氣泡、缺陷和早（zǎo）期斷裂，因此應使膠層盡可能薄一些（xiē），以獲得較高的（de）粘接（jiē）強度。另外，厚膠層在受熱後的熱膨脹在界麵區（qū）所造成的熱（rè）應力也較大，更容易引起接頭破壞。

在實際的接頭上作用的應力是複（fù）雜的，包括剪切應力､剝離應力和交變應（yīng）力｡

（1）切應（yīng）力：由於偏心的張（zhāng）力作用，在粘接（jiē）端頭出現應力集中，除剪切力外，還存在著與界（jiè）麵方向一致的拉伸力和與界（jiè）麵方向垂直的撕裂力。此時，接頭在剪切應（yīng）力作用下,被粘物的厚度越大，接頭（tóu）的強度則越大。

（2）剝離應力：被粘物為（wéi）軟質（zhì）材料時，將發生剝離應力的作用。這時，在（zài）界麵上有拉伸應力和剪切應力作（zuò）用（yòng），力集中於膠粘劑與被粘物的粘（zhān）接界麵上，因此接頭很容易破壞。由於剝離應（yīng）力的破壞（huài）性很大，在設（shè）計時盡量（liàng）避（bì）免采用會產（chǎn）生剝離應力的接頭方式。

（3）交變應力（lì）：在接頭上膠粘劑因交變應力而逐漸疲勞，在遠低於靜應力值的條（tiáo）件下破壞。強韌（rèn）的、彈性的膠粘劑（如某些橡膠（jiāo）態膠粘劑）耐疲性能良好。

7.內（nèi）應力

（1）收（shōu）縮應力：當膠粘劑固化時（shí），因揮發、冷（lěng）卻和化（huà）學反應而體積發生收縮，引（yǐn）起收縮（suō）應力。當收（shōu）縮力超過粘附力時，表（biǎo）觀粘接強度就要顯著降。此外（wài），粘接端部或（huò）膠（jiāo）粘劑的空隙周圍應力（lì）分（fèn）布不（bú）均勻，也產生應力集中，增加（jiā）了裂口出現的可能。有結晶性的膠粘劑（jì）在固化時，因結晶而使體積收縮較大（dà），也造成接頭的內應力。如（rú）在其中加入一定（dìng）量能結晶或改變結晶大小的橡膠態物質，那麽就可以減少內應力（lì）。在熱固性樹脂（zhī）膠中加增韌劑是一（yī）個最好的說明。例如酚醛-縮醛膠，當（dāng）縮醛含量低於40%時，接（jiē）頭發生單純界麵（miàn）破壞；而在40%以（yǐ）上（shàng）時則為內聚破壞，粘接強度明顯增強。

（2）熱應力：在高溫下,熔（róng）融的樹脂冷卻固化時，會產（chǎn）生體積收縮，在界麵上由於粘（zhān）接的約束而產生內應力。在分子鏈（liàn）間有滑移的（de）可能性時，則（zé）產（chǎn）生的內應力消失（shī）。

影響熱應力的主要因素有熱膨脹係數、室溫和Tg間的溫差以及彈性（xìng）差量｡

為了緩和因熱膨脹係（xì）數（shù）差而引起的熱應力，應使膠粘劑的熱膨脹係數接近於被粘物的熱膨脹係數，加填料（liào）是一種好辦法，可添加（jiā）該種材料的粉末或其化材料的纖維或粉末。

想了解更多膠水谘詢上康利邦官網 https://www.hetao100.com/article/list_3.html

上一篇：玻璃如何噴（pēn）塗矽橡膠

下一篇：粘金（jīn）屬的（de）膠有哪些