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第五章 液态介质中胶粘接头的粘接与实施

1、不同液体在被粘物表面的存在阻碍了牢固的胶粘接头的形成,由于在粘接表面可能形成一定厚度的吸附水膜,甚至大气的湿度也影响这一粘接过程中的粘接强度,当胶粘剂在液体环境中应用到固体上时,固体表面被胶粘剂润湿的过程也就是环境液体被强制挤出的过程最为重要;

2、许多理论基础的分析表明,胶粘剂与固体表面间的表面张力必须达到最小值时才能使胶粘剂将固体表面润湿,实际上像聚合物等低能表面的粘接在水存在的基本都可进行,但金属的粘接却受水的阻碍,因为水对金属的亲和力要比胶粘剂为高;

3、水的存在能与胶粘剂的一些组分起化学反应,还可以阻止胶粘剂有金属间界面上不饱和化合物的聚合反应,从而降低了其粘接强度,为了获得牢固的粘接头,胶粘剂在进行粘接的液体介质中还必须是不溶并且润湿的;

4、当粘接在液体介质中进行且没有提供机械功作用于胶粘剂-被粘物界面时,甚至在其热力学条件也适宜于胶粘剂对被粘物的选择性润湿时,要得到牢固的粘接头是不可能的,实际上机械功可借胶粘剂和被粘接表面间相互位移而提供,在胶粘剂-金属界面所作的机械功对在液体中实施粘接比在空气中实施粘接时对相应的接头粘接 有更大的影响;

5、当粘接接头在液体介质中运作时,其粘结强度常常会降低,胶粘接头的耐水性也取决于被粘物材料的性质,另外水中的许多杂质对接头的耐水性有很大影响;

6、粘结失败的一个主要原因之一是在与胶粘剂的边界层上被粘接材料与介质存在一个特殊的吸附作用,这是一个胶粘剂-被粘物的连接被介质-被粘物的连接所吸附取代的过程,可以认为在具有不同性质的两种材料间的界面上出现此种缺陷的可能性是很高的;

7、胶粘剂的耐水性可用粘接试样在水中放置后的粘结强度的测定及依据水渗透使电阻变化的特别开拓方法来测定,耐水性一般是在水透过涂层,沿胶粘剂-被粘物边界及胶粘剂层的渗透过程中评估的;

8、当胶粘接头被干燥后,其起始的粘接强度皆复原了,因此在水中运行的粘接接头强度的跌落主要是由于水在胶粘剂-被粘物界面上的扩散,提高耐水性及降低水沿着界面的扩散速度的方法仍在进行研究;

9、减小胶粘剂-被粘物界面张力是获得牢固而耐液体性的胶粘接头必需条件,但这还不够,因为强度及耐水性还受各种因素所制约,如内应力、低水解稳定性等

10、在液体介质中形变的聚合物材料的强度性质依赖于系统表面自由能的变化及裂纹尖端处的材料结构,它们制约着介质的吸附及挥发过程的成功进行,扩散到胶粘剂层间的液体介质可使其塑化且引起体积变化而影响其内应力,降低湿应力及提高胶粘剂水解稳定性的许多方法都在应用,如体型交联聚合物耐聚合物水解,加入含氟或含硅添加剂提高其疏水性以及加入水吸收剂及疏水填料等。

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