膠接理論-2課件

1、第二章 膠 接 基 礎(chǔ)大約3個世紀前，牛頓對膠接現(xiàn)象作了科學(xué)的論述。大約100 年前，Young 通過表面張力的研究，提出了著名的Young 方程。1. 膠接理論發(fā)展簡史稍后，Dupre 研究了表面張力與粘附功的關(guān)系，奠定了古典熱力學(xué)膠接理論的基礎(chǔ)。Cooper 首先提出了濕潤的概念。1. 膠接理論發(fā)展簡史20 世紀40 年代以來，膠接理論的研究出現(xiàn)了高峰：A. D. Mclaren等人提出的吸附理論；Deryaguin 等人得出的靜電理論；Voyutskii 等人提出的擴散理論等。1. 膠接理論發(fā)展簡史60 年代以來：膠接界面化學(xué)、膠接破壞機理等方面的研究也取得很大進展，建立并逐步完善了化學(xué)

2、鍵理論、弱界面層理論、機械結(jié)合理論和膠粘劑流變學(xué)理論等。 1. 膠接理論發(fā)展簡史膠接接頭的結(jié)構(gòu)形式很多，從接頭的使用功能、受力情況出發(fā)，有以下幾種基本形式：（1）定義 2. 膠接接頭搭接接頭（lap joint）：由兩個被膠接部分的疊合，膠接在一起所形成的接頭。（2）基本形式 2. 膠接接頭對接接頭（butt joint）被膠接物的兩個端面與被膠接物主表面垂直。（2）基本形式 2. 膠接接頭角接接頭（angle joint）兩被膠接物的主表面端部形成一定角度的膠接接頭。（2）基本形式 2. 膠接接頭接頭膠層在外力作用時，有四種受力情況：（a）正拉 拉應(yīng)力：外力與膠接面垂直，且均勻分布于整個膠接

3、面。（3）受力分析 （c）剝離 剝離力：外力與膠接面成一定角度，并集中分布在膠接面的某一線上。（3）受力分析（d）劈開 劈裂力（不均勻扯離力）：外力垂直于膠接面，但不均勻分布在整個膠接面上。 （3）受力分析 理想的膠接理想的膠接是當兩個表面彼此緊密接觸之后，分子間產(chǎn)生相互作用；（1）膠接的基本過程 2. 形成膠接的條件 理想的膠接兩個表面產(chǎn)生的相互作用，達到一定程度而形成膠接鍵，膠接鍵可能是次價鍵或主價鍵，最后達到熱力學(xué)平衡的狀態(tài)。（1）膠接的基本過程 2. 形成膠接的條件理想的膠接，因為是從理想狀態(tài)出發(fā)的，沒有考慮一系列可能影響膠接強度的實際因素，所以實際是不存在的，但可以在一些假定的前提下

4、將理想膠接的強度計算出來。 理想的膠接一般，理想的膠接強度比實際的膠接強度要大幾個數(shù)量級，理想的膠接有理論意義，有利于分析理解膠接的機理，對實際的膠接過程有重要的指導(dǎo)意義。 理想的膠接在溫度和壓力不發(fā)生變化的前提下，把兩個已經(jīng)膠接起來的相，從平衡狀態(tài)可逆地分開到無窮遠，彼此的分子不再存在任何相互作用時，所消耗的能量即為粘合能，也就是膠接力。 理想的膠接Z0：兩相達到平衡時的距離；Wa：膠接功。單位面積上所需的膠接力，稱為理想膠接強度，以 a表示：如果分子相互作用力不僅是色散力，還有氫鍵力，誘導(dǎo)力甚至化學(xué)鍵力的話，則Z0和Wa值更要大得多，即使如此， 計算出來的理想膠接強度 a，也要比實際膠接強

5、度大兩個數(shù)量級以上。 實際的膠接，大多數(shù)都要使用膠粘劑，才能使兩個固體通過表面結(jié)合起來。 實際的膠接2. 形成膠接的條件（1）膠接的基本過程 兩塊緊密接觸的聚合物，通過界面上分子間的擴散，生成物理結(jié)點或分子相互作用引力，這時不需要膠粘劑也可能使聚合物膠接起來。 實際的膠接 不過，由于所需要的壓力大，時間長，又要消耗熱能，而且有許多降低膠接力的影響因素并未排除，使分子間不易達到緊密接觸，得到的膠接強度并不理想。 實際的膠接金屬、無機材料不存在橡膠態(tài)，在固態(tài)的情況下，即使加壓、加熱，也不可能達到分子接觸，這就更需要依靠膠粘劑來實現(xiàn)膠接。 實際的膠接（1）膠接的基本過程 在實際添加膠黏劑的膠接過程中

6、，由于膠粘劑的流動性和較小的表面張力，對被粘物表面產(chǎn)生潤濕作用，使界面與膠黏劑分子緊密接觸。 實際的膠接當界面與膠黏劑分子緊密接觸后，膠粘劑分子通過自身的運動，建立起最合適的構(gòu)型，膠黏劑分子與界面達到吸附平衡。 實際的膠接（1）膠接的基本過程 隨后，膠粘劑分子對被粘物表面進行跨越界面的擴散作用，形成擴散界面區(qū)。對高分子被粘物而言，這種擴散是相互進行的。 實際的膠接金屬或無機物：由于受結(jié)晶結(jié)構(gòu)的約束，分子較難運動，但膠粘劑在硬化前，分子可以擴散到表面氧化層的微孔中去，達到膠黏劑分子與被黏物界面的緊密接觸。 實際的膠接膠黏劑分子與被黏物界面的緊密接觸后，仍能形成以次價力或化學(xué)鍵為主的膠接鍵。簡言之

7、：膠接的基本過程關(guān)鍵是潤濕、擴散和形成膠接鍵。 實際的膠接為形成良好的膠接，首先要求膠粘劑分子和被膠接材分子充分接觸。（2）潤濕2. 形成膠接的條件為此，一般要將被膠接體表面的空氣、水蒸氣等氣體排除，使膠粘劑液體和被膠接材接觸：即將氣固界面轉(zhuǎn)換成液固界面，這種現(xiàn)象叫做潤濕，其潤濕能力叫做潤濕性。 （2）潤濕膠粘劑在涂膠階段應(yīng)當具有較好的流動性，而且其表面張力應(yīng)小于被粘物的表面張力，這意味著，膠粘劑應(yīng)當在被粘物表面產(chǎn)生潤濕，能自動鋪展到被粘物表面上。（2）潤濕當被粘物表面存在凹凸不平和峰谷的粗糙表面形貌時，能因膠粘劑的潤濕和鋪展，起填平峰谷的作用，使兩個被粘物表面通過膠粘劑而大面積接觸，并達到產(chǎn)

8、生分子作用力的0.5 nm以下的近程距離。（2）潤濕這就要求要選擇能起良好潤濕效果的膠粘劑，同時，也要求被粘物表面事先要進行必要的清潔和表面處理，達到最宜潤濕與膠接的表面狀態(tài)，要盡量避免潤濕不良的情況。（2）潤濕如果被粘物表面出現(xiàn)潤濕不良的界面缺陷，則在缺陷的周圍就會發(fā)生應(yīng)力集中的局部受力狀態(tài)。（2）潤濕2. 形成膠接的條件此外，表面未潤濕的微細孔穴，粘接時未排盡空氣或膠粘劑帶入的空氣泡，以及材料局部的不均勻性，都可能引起潤濕不良的界面缺陷，這些都應(yīng)盡量排除。（2）潤濕氣液接觸時的三種狀態(tài) 不潤濕 部分潤濕（臨界） 完全潤濕 （2）潤濕判斷潤濕性可用接觸角來衡量，這可用Young方程來表示：

9、SV = LV cos + SL （1）（2）潤濕：接觸角，也稱為潤濕角；SV：固氣界面張力；LV：液氣界面張力；SL：固液界面張力。此式應(yīng)處于熱力學(xué)平衡狀態(tài)才有意義。SV = LV cos + SL （1）可從以下幾種方式來判斷潤濕：（1）從接觸角(潤濕角)來判斷 習(xí)慣上將液體在固體表面的接觸角 = 90時定為潤濕與否的分界點。 90 為不潤濕， 90為潤濕，接觸角 越小，潤濕性能越好。 (2) 由Dupre膠接功的方程式判斷潤濕Wa：膠接功，表征膠接性能的熱力學(xué)參數(shù)。一般Wa值越大，膠接力也越大，潤濕性越好。 Wa =SV + LV - SL （2）SV 、LV 兩種表面張力測試麻煩，將式

10、( 1 )代入式( 2 )中得：此式稱為Young-Dupre方程，越小，Wa 越大，潤濕性越好。Wa = LV (1 + cos ) (3)用鋪展系數(shù)來判斷潤濕 鋪展系數(shù)： S = 0，液體可在固體表面上自動鋪展，能潤濕；S 0，必然發(fā)生鋪展，潤濕性好； S 200mNm2為高能表面，金屬、金屬氧化物和無機化合物的表面，都是高能表面，表面能膠粘劑的LV ，容易鋪展?jié)櫇?；低能表面的c 一般膠粘劑的LV ，所以不易鋪展?jié)櫇瘛＃?）潤濕臨界表面張力c較大的被粘物，選擇比被粘物c小的膠粘劑比較容易，有較多的膠粘劑品種可供選擇；c 越小，則越不容易選擇能有效潤濕的膠粘劑。（2）潤濕例如，聚四氟乙烯(P

11、TFE)的c只有19mNm，很不容易找到表面張力比這還小的膠粘劑，所以PTFE具有難粘的特性，利用這一特性，將PTFE熱噴涂于鍋面，就可以制成不粘鍋。 要想粘接PTFE，只有利用鈉-萘溶液進行化學(xué)處理，或利用低溫等離子體技術(shù)對被黏物進行表面改性，才能進行粘接。（2）潤濕膠粘劑分子或分子鏈段與處于熔融或表面溶脹狀態(tài)的被粘聚合物表面接觸時，分子之間會產(chǎn)生相互跨越界面的擴散，界面會變成模糊的彌散狀，兩種分子也可能產(chǎn)生互穿的纏繞。（3）界面擴散這時，雖然分子間只有色散力的相互作用，也有可能達到相當高的膠接強度。（3）界面擴散若膠粘劑與高分子材料被粘物的相容性不好，或潤濕性不良，則膠粘劑分子因受到斥力作

12、用，鏈段不可能發(fā)生深度擴散，只在淺層有少許擴散，這時界面的輪廓顯得分明。（3）界面擴散只靠分子色散力的吸引作用結(jié)合的界面，在外力作用下，容易發(fā)生滑動，所以膠接強度不會很高。（3）界面擴散利用膠粘劑粘接金屬，由于金屬分子是以金屬鍵緊密結(jié)合起來的，分子的位置固定不變，而且金屬分子排列規(guī)整，有序性高，大多數(shù)能生成晶體構(gòu)造，密度大而結(jié)構(gòu)致密。（3）界面擴散不但金屬分子不能發(fā)生擴散作用，就是膠粘劑的分子也不可能擴散到金屬相里面去，所以，膠粘劑粘接金屬形成的界面是很清晰的。 （3）界面擴散若對金屬表面進行改性，除去松散的氧化層、污染層，并使之生成疏松多孔狀表面，或增加表面的粗糙度，會有利于膠粘劑分子的擴散

13、、滲透或相互咬合，有可能提高膠接強度。（3）界面擴散另外，選擇強極性的或能與金屬表面產(chǎn)生化學(xué)鍵的膠粘劑，也能提高膠接強度，借助偶聯(lián)劑的作用，也是提高膠接強度的有效方法。（3）界面擴散利用膠粘劑粘接被粘物，最終目的是形成具有一定強度，能滿足使用要求的膠接接頭。潤濕和擴散是膠接過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象，其質(zhì)量直接影響膠接鍵的強度。（4）形成膠接鍵2. 形成膠接的條件膠粘劑潤濕被粘物并發(fā)生擴散，在界面上兩種分子間產(chǎn)生相互作用，當分子間的距離達到分子作用半徑的0.5nm以下時，會生成物理吸附鍵，即次價鍵，如表面發(fā)生化學(xué)吸咐，則生成化學(xué)鍵。（4）形成膠接鍵 當膠粘劑固化或硬化后，生成的膠接鍵即被固定下來而保有強

14、度。（4）形成膠接鍵2. 形成膠接的條件要獲得高強度的膠接接頭，首先必要的條件是在界面處要能建立分子級的緊密接觸，分子的距離一般應(yīng)小于0.5nm，否則界面作用力太小，不能承受稍大的應(yīng)力。（4）形成膠接鍵其次，膠粘劑與被粘物界面上，最好能通過分子的擴散作用，形成分子間的纏結(jié)，這有利于提高強度，為提高膠接強度，還必須掌握影響強度的一系列因素，并加以控制。（4）形成膠接鍵 絕大多數(shù)固體表面，從微觀的尺度來看，是凹凸不平的，將這樣的表面迭合起來，只有很小的點面能相互接觸，大部分的表面都不能接觸，因此分子的總吸引力很小，很容易被分開。3. 影響膠接作用的因素（1）膠黏劑的作用膠粘劑作用的目的之一，就在于

15、可將不規(guī)則的粗糙表面填補起來，使兩個接觸不良的表面，通過膠粘劑產(chǎn)生高度的分子接觸，提高膠接強度。3. 影響膠接作用的因素（1）膠黏劑的作用在開始施加膠粘劑的時候，膠粘劑應(yīng)當具有較好的流動性和潤濕性，這樣才能對固體表面產(chǎn)生良好的潤濕鋪展，起到填充凹凸不平表面的作用。（1）膠黏劑的作用然后，膠粘劑又應(yīng)當能夠向界面擴散，并在恰當?shù)臅r間發(fā)生固化或硬化，具有較高的內(nèi)聚強度，能經(jīng)受較大的外力作用。（1）膠黏劑的作用不同的膠粘劑品種，有各種不同的固化或硬化方式：溶劑型膠粘劑是通過溶劑的蒸發(fā)或擴散、滲透而固化；（1）膠黏劑的作用熱熔型膠粘劑是通過降低溫度而固化；化學(xué)反應(yīng)型膠粘劑則是在一定的溫度(通常是升溫)下

16、，通過內(nèi)部產(chǎn)生聚合或縮聚反應(yīng)而固化。（1）膠黏劑的作用無論哪一種類型的膠粘劑，在使用的時候，均要保持較小的粘度，以利于潤濕、鋪展和均勻地分布到被粘物表面；（2）粘度同時還要求膠粘劑有較小的表面張力，才可能有較好的潤濕效果，自發(fā)地鋪展于凹凸不平的基體表面上，形成良好的分子接觸。（2）粘度（A）分子量液體的粘度是由于液體的分子之間受到運動的影響而產(chǎn)生內(nèi)摩擦阻力的表現(xiàn)。它除了受溶液濃度的影響以外，主要受分子量的影響：（A）分子量式中，為高分子溶液的特性粘度；M為平均分子量；K、a 為兩個與體系有關(guān)的常數(shù)。（B）溶劑一般來說，同一高分子在良溶劑中的粘度，要比在不良溶劑中的高一些。（2）粘度（C）溫度隨

17、著溫度的升高粘度下降，熱熔膠的熔融粘度受溫度的影響更為明顯。（2）粘度（2）粘度粘度影響高分子和被粘物表面接觸的緊密程度。3. 影響膠接作用的因素粘度低，膠粘劑較易潤濕鋪展，分子接觸緊密，可得到較高的膠接強度。但是，粘度過低，雖然利于潤濕鋪展，但也易于流淌，且內(nèi)聚強度不會太高。（2）粘度此外，溶劑型膠粘劑的粘度如果太低，當溶劑蒸發(fā)時，收縮大，應(yīng)力集中較嚴重，膠接強度反而降低。（2）粘度熱熔型膠粘劑會因為和被粘物之間熱膨脹系數(shù)的差別，冷卻時引起應(yīng)力集中。所以，在調(diào)制或選擇膠粘劑時，需要綜合考慮各種影響，設(shè)計最佳的粘度。 （2）粘度膠粘劑的粘度應(yīng)當是隨著膠接過程的推進而逐步升高，最終硬化或固化。膠

18、粘劑在低粘度狀態(tài)時的時間久一點，可以增加接觸的程度和膠接強度。（2）粘度從實用觀點出發(fā)，絕大多數(shù)膠粘劑至少應(yīng)在幾分鐘之內(nèi)保持相當?shù)牧鲃有浴Υ竺娣e一次粘接時，則希望保持流動性的時間略長一點，以便順利完成大面積的均勻涂膠。 （2）粘度一次粘接面較小的，則保持低粘度時間可短一點，如氰基丙烯酸酯類膠粘劑，多用于小面積快速膠接，保持低粘度時間只需幾秒或幾十秒。（2）粘度膠粘劑處于流動狀態(tài)的時間，是膠接過程的重要參數(shù)之一，也是膠粘劑控制適用期的重要因素。根據(jù)所要求的膠接水平，綜合考慮膠粘劑的粘度及保持流動性的時間是很重要的。膠粘劑與基體之間的接觸程度也受到表面能的影響。（3）表面能3. 影響膠接作用的因

19、素Zisman曾經(jīng)指出，接觸角對衡量接觸程度是有用的量度。液體膠粘劑和高表面能固體之間的分子相互作用能，一般都超過液體分子本身的內(nèi)聚能。（3）表面能 金屬、金屬氧化物和各種無機物都是高能表面，如與其接觸的液體或膠粘劑的粘度很低，表面張力也低，則其接觸角很小，可以自動潤濕鋪展，分子相互接觸緊密，膠接強度可能高。（3）表面能反之，許多極性的液體膠粘劑和非極性的聚乙烯或其他聚合物，由于低能表面以及和液體膠粘劑的極性不相匹配，形成的接觸角大，膠接效果不好，膠接強度也不高。（3）表面能實踐證明，凡是液體或膠粘劑表面張力低于基體表面張力，就會表現(xiàn)出良好的潤濕鋪展效果，并且分子接觸比較緊密，意味著會出現(xiàn)較高

20、的膠接強度。（3）表面能非極性聚合物如聚乙烯和聚四氟乙烯的表面能和臨界表面張力較小，低于一般膠粘劑的表面張力值(7833 mNm)，所以潤濕與膠接的效果均不好，只有進行表面改性，提高表面能，才能滿足膠接要求。（3）表面能膠粘劑與被粘物之間，應(yīng)當有良好的分子接觸，才能達到較高的膠接強度。（4）弱邊界層如在膠接接頭內(nèi)，存在相當?shù)偷膹姸葏^(qū)域，那么即使膠粘劑與被粘物之間有良好的接觸，接頭強度也并不會很高。（4）弱邊界層邊界層主要是指與固體、液體、氣體緊密接觸的邊緣部分，從物理角度看，通常是指流經(jīng)固體表面最接近的流體層。（4）弱邊界層邊界層對傳熱、傳質(zhì)和動量均有特殊影響，但沒有獨立的相，這一點和界面是有

21、一定區(qū)別的。如邊界層內(nèi)存在低強度區(qū)域，則稱為弱邊界層。 （4）弱邊界層 聚合物基體內(nèi)，形成弱邊界層的原因，可能有以下幾種： 聚合過程所帶入的雜質(zhì)影響，如從聚合反應(yīng)釜中掉進去的低分子量的有機雜質(zhì)，如潤滑油。 （4）弱邊界層 聚合過程未全部轉(zhuǎn)化的殘余低分子量尾料。 （4）弱邊界層商品在貯存運輸過程中，不慎帶入的雜質(zhì)。加入的抗氧劑、增塑劑、紫外光吸收劑、潤滑劑等低分子量助劑的影響；成型加工過程中帶入的雜質(zhì)，如脫模劑的影響；（4）弱邊界層了解膠接理論，不但可以從理論上指導(dǎo)膠粘劑選擇，膠接接頭的設(shè)計，制定最佳的膠接工藝，控制影響膠接強度的各種因素，達到形成強力膠接接頭的目的。4. 膠接理論更重要的是了解

22、膠接的內(nèi)在機理，包括膠接與被粘對立統(tǒng)一的關(guān)系，膠接過程中的物理、化學(xué)變化，從而對膠接現(xiàn)象從感性認識深化到本質(zhì)與規(guī)律性的理性認識。4. 膠接理論經(jīng)過幾十年的研究和發(fā)展，許多學(xué)者從不同的角度，提出了許多有價值的理論。雖然這些理論尚有爭論，還沒有公認的統(tǒng)一理論，但在解釋膠接現(xiàn)象方面，均各有可取的觀點，目前仍在不斷地發(fā)展與完善中。 這是一種較早的最直觀的宏觀理論。認為被粘物表面的不規(guī)則性，如高低不平的峰谷或疏松孔隙結(jié)構(gòu)，有利于膠粘劑的填入。4. 膠接理論（1）機械結(jié)合理論膠粘劑填入后，經(jīng)固化膠粘劑和被粘物表面發(fā)生咬合而固定，這就是機械結(jié)合理論最簡單的解釋。4. 膠接理論（1）機械結(jié)合理論McBain在

23、30年代首先提出這一理論。機械嵌定的固定方法應(yīng)用很普遍，表面處理過的金屬粘接，多孔物質(zhì)如紙、木材、皮革、紡織品等的膠接就是實際的例子。（1）機械結(jié)合理論機械結(jié)合的關(guān)鍵是被粘物表面必須有大量的凹穴、槽溝、多孔穴等，當膠粘劑涂布上去時，經(jīng)過潤濕、流動、擠壓、鋪展而填入這些孔穴內(nèi)。（1）機械結(jié)合理論固化后，膠粘劑就嵌定在孔隙中而緊密地結(jié)合起來，表現(xiàn)出較高的膠接強度。（1）機械結(jié)合理論機械結(jié)合理論曾經(jīng)起過積極作用，但是隨著其他膠接理論的建立和發(fā)展，幾乎一度被冷落。近20年來，用現(xiàn)代微觀研究儀器的觀測結(jié)果，證明微機械嵌定作用是確實存在的。（1）機械結(jié)合理論如在ABS塑料上鍍金屬，鍍前先用溶劑處理，使塑料

24、表面產(chǎn)生大量微穴，然后導(dǎo)電物質(zhì)沉積到微孔中，再進行電鍍。（1）機械結(jié)合理論金屬鋁的膠接強度一般不太高，經(jīng)HCl液或化學(xué)氧化液處理后，生成大量立體結(jié)晶構(gòu)造，帶有大量槽溝和微穴，膠接強度有顯著提高。（1）機械結(jié)合理論鋼帶表面軋制的光滑面，直接的膠接強度并不高，經(jīng)磷酸鹽處理后，產(chǎn)生大量磷酸鐵微孔，膠接強度明顯提高。（1）機械結(jié)合理論吸附理論的基本觀點是：膠接是一種吸附作用，這是最早提出并被大多數(shù)科學(xué)家接受的。（2）吸附理論吸附理論認為，膠接產(chǎn)生的粘附力主要來源于膠粘劑與被粘物之間界面上兩種分子之間相互作用的結(jié)果，所有的液體-固體分子之間都存在這種作用力，這些作用力包括化學(xué)鍵力、范德華力和氫鍵力。 （

25、2）吸附理論過程：首先膠粘劑分子由布朗運動向被粘物表面移動，膠粘劑分子的極性基團向被粘物的極性部分靠近。（2）吸附理論當膠粘劑分子與被粘物分子間的距離小于0.5nm時，分子間就產(chǎn)生了范德華力或氫鍵力的結(jié)合。 吸附理論把膠接主要歸結(jié)于膠粘劑與被粘物分子間力的作用。 （2）吸附理論根據(jù)吸附理論，如果膠粘劑分子中極性基團的極性越大，數(shù)量越多，則對極性被粘物的膠接強度就越高。（2）吸附理論極性膠粘劑與非極性被粘物或非極性膠粘劑與極性被粘物膠接，由于分子間排斥，不利于分子的接近，不能產(chǎn)生足夠的分子間力，所以膠接力很差（2）吸附理論而非極性膠粘劑與非極性被粘物結(jié)合，由色散力產(chǎn)生的膠接強度較小。（2）吸附理

26、論擴散理論認為，高分子材料之間的膠接是由于膠粘劑與被粘物表面分子或鏈段彼此之間處于不停的熱運動引起的相互擴散作用。（3）擴散理論擴散作用使膠粘劑與被粘物之間的界面逐步消失，形成相互交織的牢固結(jié)合，膠接接頭的強度隨時間的延長而增至最大值。 （3）擴散理論如果膠粘劑是以溶劑的形式涂敷到被粘物表面，而被粘物表面又能在此溶劑中溶脹或溶解，則彼此間的擴散作用更為顯著，其膠接強度就越高。（3）擴散理論因為膠粘劑和被粘物間的相互擴散是產(chǎn)生膠接力的主要因素，膠接強度與它們的相容性有關(guān)。 （3）擴散理論高分子材料之間的膠接可以分為同種高分子材料的自粘和不同種高分子材料的互粘。（3）擴散理論自粘是同種分子間的擴散

27、，互粘是不同類分子的擴散。兩種擴散的結(jié)果都會使膠粘劑與被粘物分子交織在一起，從而形成牢固的結(jié)合。（3）擴散理論該理論認為，膠接作用是由于膠粘劑與被粘物之間的化學(xué)結(jié)合力而產(chǎn)生的，有些膠粘劑能與被粘物表面的某些分子或基團形成化學(xué)鍵。（4）化學(xué)鍵理論化學(xué)鍵是分子中相鄰兩原子之間的強烈吸引力，一般化學(xué)鍵要比分子間的范德華力大一兩個數(shù)量級，這種化學(xué)鍵的結(jié)合十分牢固。 （4）化學(xué)鍵理論雙電層理論是將膠粘劑與被粘物視作一個電容器，電容器的兩塊夾板就是雙電層。（5）靜電理論（雙電層理論 ）當兩種不同的材料接觸時，膠粘劑分子中官能團的電子由一相極性基向另一相表面定向吸附，形成了雙電層。 （5）靜電理論（雙電層理

28、論 ）由于雙電層的存在，欲分離雙電層的兩個極板，就必須克服靜電力。當被粘物與膠粘劑剝離時，可以視為兩塊極板的分離，此時兩極之間便產(chǎn)生了電位差。（5）靜電理論（雙電層理論 ）電位差隨著極板間的距離增大而增大，到一定極限值時，便產(chǎn)生了放電現(xiàn)象。由于雙電層的形成，膠粘劑與被粘物之間就有靜電力產(chǎn)生，從而產(chǎn)生了膠接力。（5）靜電理論（雙電層理論 ）雙電層理論只存在于能形成雙電層的膠接體系，不具有普遍性，并且雙電層所產(chǎn)生的靜電力即使存在于某些膠接體系中，它在這個膠接中絕不是起主導(dǎo)作用的，它只占整個膠接力的一部分。配位鍵理論認為，強的粘附作用來源于膠粘劑分子與被粘物在界面上生成的配位鍵(氫鍵就是一種特殊的配

29、位鍵)。（6）配位鍵理論4. 膠接理論膠接時，膠粘劑涂覆在被粘物表面后，受被粘物表面的吸引，膠粘劑開始潤濕被粘物材料表面，同時膠粘劑分子向被粘物材料移動。（6）配位鍵理論在移動過程中，膠粘劑分子中帶電荷部分逐漸向被粘物材料帶相反電荷部分靠近，當這兩部分距離小于0.35nm時，就結(jié)合形成配位鍵。 （6）配位鍵理論生成配位鍵既需要有提供未共享電子對的一方，又需要有接受電子對的一方。就是說比較理想的膠接應(yīng)當是，當被膠接材料是電子供給體則應(yīng)采用電子接受體的膠粘劑進行膠接。當被膠接材料是電子接受體，則應(yīng)采用電子供給體的膠粘劑進行膠接。如果在膠接中，膠粘劑與被膠接材料均能提供電子對或均為接受電子對的一方，

30、則膠接就很難成功。 （6）配位鍵理論聚四氟乙烯材料之所以難以膠接就是典型的例子，因為聚四氟乙烯可以提供電子對，而一般的膠粘劑大多可提供電子對，這樣兩者都能提供電子對，膠接時不能產(chǎn)生配位鍵。（6）配位鍵理論自1920年以來，人們已經(jīng)提出了多種膠接理論，每種理論都有大量實驗為依據(jù)，只是研究的角度、實驗方法、實驗條件各有不同，但目標都是為追求形成膠接現(xiàn)象的本質(zhì)。5. 總結(jié)性評價另外，還有弱邊界層理論、流變理論也在研究中，各種理論研究繼續(xù)向縱深入發(fā)展。5. 總結(jié)性評價 研究手段的發(fā)展，提高了人們認識事物深度與廣度的能力。膠接科學(xué)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防高新科技和日常生活中，這也促進了研究膠接機理的迫切性。各派理論已開始逐步靠近，由獨立分散而逐步結(jié)合。吸附理論采納了擴散理論，更加合理地解釋了潤濕、擴散、膠接鍵成鍵過程；酸堿相互作用理論，本身就是吸附理論深化的發(fā)展，是膠接功的主要貢獻部分；化學(xué)鍵理論是從吸附理論衍生出來的，除了成鍵機理有其獨特之處以外，其余都離不開吸附理論的基本內(nèi)容；靜電理論吸取了酸堿相互作用給體與