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热熔胶为什么会粘

互联网
2017-12-08
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      热熔胶为什么会粘?

      使用热熔胶的主要目的是使两个材料进行连接达到所需要的功能。材料之间的连接有很多种方法,比如焊接、熔接、螺栓紧固、卯榫连接、钉子紧固、胶水粘接等。热熔胶粘接只是其中的方法之一,它是通过对界面的浸润吸附和胶的内聚力等作用,使两种或两种以上的材料连接在一起的一类胶黏剂(adhesive)又叫粘合剂,习惯上称为胶水。

      热熔胶的粘接机理:要粘合首先必须在被粘物表面浸润(这就是除了热熔压敏胶,其他热熔胶都需要加热熔融才能粘接的原因),这是因为两个足够接近的界面之间都会产生分子间力,该力就是范德华力。

      内聚力(the cohesion value)又叫粘聚力,是在同种物质内部相邻各部分之间的相互吸引力,这种相互吸引力是同种物质分子之间存在分子力的表现。只有在各分子十分接近时(小于10e-6厘米)才显示出来。内聚力能使物质聚集成液体或固体。热熔胶的内聚力是指胶本身的拉伸强度,也跟热熔胶配方中的配比相关,由主体聚合物的含量和结构以及和增粘树脂、其他助剂的相容性共同决定了热熔胶的内聚力。热熔胶的内聚力主要来源于胶本身的范德华力。

      所以说热熔胶最终的粘合力是界面的范德华力和胶本身的内聚力共同作用的结果。

     热熔胶粘接失败的影响因素很多,就目前人们所知道的就不少于二十种,但真相只有一个,就是没有形成足够的范德华力。以上所指的热熔胶不包括有化学反应的热熔胶。

      范德华力也叫分子间力,存在于任何分子之间,是分子间一种较弱的吸引力,作用能的大小一般只有每摩尔几千焦至几十千焦,比化学键的键能小1~2个数量级。它由三部分作用力组成:

      ①色散力:非极性分子之间,由于组成分子的正、负微粒不断运动,产生瞬间正、负电荷重心不重合,而出现瞬时偶极之间的相互作用力。分子量越大,色散力越大。当然在极性分子与非极性分子之间或极性分子之间也存在着色散力。

      ②诱导力:当极性分子与非极性分子相互接近时,非极性分子在极性分子的固有偶极的作用下,发生极化,产生诱导偶极,然后诱导偶极与固有偶极相互吸引而产生分子间的作用力。当然极性分子之间也存在诱导力。

      ③取向力:当极性分子相互接近时,它们的固有偶极将同极相斥而异极相吸,定向排列,产生分子间的作用力。偶极矩越大,取向力越大。范德华引力是存在于分子间的一种不具有方向性和饱和性,作用范围在几百个皮米之间的力。

      所以热熔胶粘剂要产生粘接力首先必须要有足够浸润性,使胶粘剂和被粘材料之间有足够接触部分并且距离在范德华力作用范围内才能产生有效粘接。


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