影響膠粘劑粘接強(qiáng)度的化學(xué)因素有哪些

　　影響粘接強(qiáng)度的化學(xué)因素主要指分子的極性、分子量、分子形狀(側(cè)基多少及大小)、分子量分布、分子的結(jié)晶性、分子對(duì)環(huán)境的穩(wěn)定性(轉(zhuǎn)變溫度和降解)以及膠粘劑和被粘體中其它組份性質(zhì)PH值等。

　　1.極性

　　一般說來膠粘劑和被粘體分子的極性影響著粘接強(qiáng)度，但并不意味著這些分子極性的增加就一定會(huì)提高粘接強(qiáng)度。從極性的角度出發(fā)為了提高粘接強(qiáng)度，與其改變膠粘劑和被粘體全部分子的極性，還不如改變界面區(qū)表面的極性。例如聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯經(jīng)等離子表面處理后，表面上產(chǎn)生了許多極性基團(tuán)，如羥基、羰基或羧基等，從而顯著地提高了可粘接性。

　　2.分子量

　　聚合物的分子量(或聚合度)直接影響聚合物分子間的作用力，而分子間作用力的大小決定物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)的高低，對(duì)于聚合物決定其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg和溶點(diǎn)Tm.。所以聚合物無論是作為膠粘劑或者作為被粘體其分子量都影響著粘接強(qiáng)度。

　　一般說來，分子量和粘接強(qiáng)度的關(guān)系僅限于無支鏈線型聚合物的情況，包括兩種類型。第一種類型在分子量全范圍內(nèi)均發(fā)生膠粘劑的內(nèi)聚破壞，這時(shí)，粘接強(qiáng)度隨分子量的增加而增加，但當(dāng)分子量達(dá)到某一數(shù)值后則保持不變。第二種類型由于分子量不同破壞部分亦不同。這時(shí)，在小分子量范圍內(nèi)發(fā)生內(nèi)聚破壞，隨著分子量的增大粘接強(qiáng)度增大;當(dāng)分子量達(dá)到某一數(shù)值后膠粘劑的內(nèi)聚力同粘附力相等，則發(fā)生混合破壞;當(dāng)分子量再進(jìn)一步增大時(shí)，則內(nèi)聚力超過粘附力，浸潤(rùn)性不好，則發(fā)生界面破壞。結(jié)果使膠粘劑為某一分子量時(shí)的粘接強(qiáng)度為最大值。

　　3.側(cè)鏈

　　長(zhǎng)鏈分子上的側(cè)基是決定聚合物性質(zhì)的重要因素，從分子間作用力考慮，聚合物支鏈的影響是，當(dāng)支鏈小時(shí)，增加支鏈長(zhǎng)度，降低分子間作用力。當(dāng)支鏈達(dá)到一定長(zhǎng)度后，開始結(jié)晶，增加支鏈長(zhǎng)度，提高分子間作用力，這應(yīng)當(dāng)是降低或提高粘接強(qiáng)度的原因。

　　4.PH值

　　對(duì)于某些膠粘劑，其PH值與膠粘劑的適用期，有較為密切的關(guān)系，影響到粘接強(qiáng)度和粘接壽命。一般強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，特別是當(dāng)酸堿對(duì)粘接材料有很大影響時(shí)，對(duì)粘接常是有害的，尤其是多孔的木材、紙張等纖維類材更容易受影響。

　　由于像熱固性的酚醛樹脂和脲醛樹脂的固化過程受PH值的影響很大，常常要求酸度較大。例如，固化時(shí)在酚醛樹脂中加入對(duì)甲苯磺酸或磷酸，在脲醛樹脂中加入氯化銨或鹽酸。因此，在不希望酸度大又要粘接的場(chǎng)合，選用中性的間苯酚甲醛樹脂是適宜的。

　　5.交聯(lián)

　　聚合物的內(nèi)聚強(qiáng)度隨交聯(lián)密度的增加面增大，而當(dāng)交聯(lián)密度過大時(shí)聚合物則變硬變脆，因而使聚合物耐沖擊強(qiáng)度降低。交聯(lián)聚合物的強(qiáng)度與交聯(lián)點(diǎn)數(shù)目和交聯(lián)分子的長(zhǎng)度密切相關(guān)，隨著交聯(lián)點(diǎn)數(shù)目的增多，交聯(lián)間距的變短以及交聯(lián)分子長(zhǎng)度的變短，交聯(lián)聚合物會(huì)變得又硬又脆。

　　6.溶劑和增塑劑

　　溶劑型膠粘劑的粘接強(qiáng)度當(dāng)然要受膠層內(nèi)殘留溶劑量的影響。溶劑量多時(shí)，雖浸潤(rùn)性好，但由于膠粘劑內(nèi)聚力變小，而使內(nèi)聚強(qiáng)度降低。膠粘劑聚合物之間的親合力大時(shí)，隨著溶劑的揮發(fā)粘接強(qiáng)度增大。兩者之間無親合力時(shí)，殘留一些溶劑時(shí)膠粘劑的粘附性卻較大，隨著溶劑的揮發(fā)，強(qiáng)度反而下降。例如聚醋酸乙烯不能粘接聚乙烯，但加入少量溶劑后則可粘接。顯然，溶劑起了增加兩者間親合力的作用。

　　7.填料

　　在膠粘劑中配合填料有如下作用：(1)增加膠粘劑的內(nèi)聚強(qiáng)度;(2)調(diào)節(jié)粘度或工藝性(例如觸變性);(3)提高耐熱性;(4)調(diào)整熱膨脹系數(shù)或收縮性;(5)增大間隙的可填充性;(6)給予導(dǎo)電性;(7)降低價(jià)格;(8)改善其他性質(zhì)。

　　8.結(jié)晶性

　　結(jié)晶度高的聚合物分子的縮聚狀態(tài)是有規(guī)則的，如果溶點(diǎn)不高，加熱結(jié)晶聚合物，將使結(jié)晶范圍內(nèi)的有序的分子排列發(fā)生混亂，分子開始向溶融狀態(tài)過渡。因此，結(jié)晶度高的聚合物適宜作熱溶。

　　9.分解

　　在使用過程中，膠粘劑分解是使粘接強(qiáng)度降低成的重要因素，而使膠粘劑分解的原因有水、熱、輻照、酸、堿及其他化學(xué)物質(zhì)。聚合物與水反應(yīng)而分解稱水解。加熱常常又可能導(dǎo)致聚合物交聯(lián)，聚合物抗水解能力因其分子中化學(xué)鍵的不同面異。多數(shù)水溶性聚合物易于水解。不溶于水的聚合物水解就非常慢，而聚合物吸附水的能力對(duì)水解起著重要作用，聚合物水解也受結(jié)晶性和鏈的構(gòu)象的明顯影響。由于微量的酸或堿可加速某些聚合物水解，聚酯類縮合樹脂與酸或堿接觸時(shí)，很容易水解。