怎样的粘合剂粘合强度是合适称心的?

那么,如何解释理论或称心的粘结强度似乎无法达到的事实呢?实测的固体粘结强度也远低于理论值。只有硅、石墨、铁等晶须晶体的抗拉强度达到了接近其理论抗拉强度的水平。

J. J. Bikerman认为,所有的黏合剂都是有缺陷的,并且包含较弱的边界层,因此,总是不能达到它们的理论强度。毫无疑问,这是常有的事;但是缺陷,至少是严重的缺陷,可以被最小化,并且可以检测到的弱边界层断裂并不总是被观察到。

所有的破坏性试验,无论是在拉、剪或剥离中进行,都涉及到应力集中。除非应力均匀地分布在一个非常小的区域上,就像在“晶须”的拉伸强度测试中那样,否则局部应力将远远超过平均应力。众所周知,随着胶粘剂厚度的增加,胶粘剂被拉伸破坏的平均断裂强度降低(图5.5),可以看出胶粘剂边缘的拉应力高于内部应力。如果一个缺陷导致高度局部应力,解理可能开始,并进行灾难性的过程。

受到剪切的化学键不仅会受到剪切应力集中,还会受到撕裂应力。

剥落是一种刻意的应力集中。变形和流动也会导致应力集中和破坏。将粘合剂的机械性能与粘附剂的机械性能相匹配是有利的,但这很少可行。相反,粘合剂设计师采用增韧粘合剂的权宜之计,并结合阻止裂纹扩展的材料,从而最大限度地破坏粘结。

在许多情况下,粘附-粘附界面被更准确地描述为“界面力”。一个典型的例子是用结构胶将铝粘在铝上。铝的表面实际上是氧化铝,这取决于它形成的方式,将不同的强度和孔隙率。胶粘剂渗透并锁入氧化膜中,通过使用产生强大、良好粘结的氧化层的表面处理,可以大大提高粘结强度。

胶粘剂的黏附强度通常通过底漆来增强。一个经典的例子是硫化橡胶与钢的粘合,首先在钢上电镀一层薄薄的铜,然后在加热和压力下将橡胶化合物固化在铜表面。人们认为,硫化剂中的硫通过化学键与铜形成牢固的键合,而铜又与钢形成牢固的键合。

底漆常用于将粘合剂粘接到塑料薄膜上。例如,第一种透明的压敏胶带由玻璃纸薄膜和天然橡胶松香胶粘剂组成,在潮湿的条件下,胶粘剂会从薄膜中分离出来。解决这个问题的方法是先在玻璃纸上涂上一层薄薄的底漆,这是一种天然橡胶和酪蛋白的混合物,然后在底漆上涂上粘合剂。

众所周知,聚乙烯、聚丙烯和特氟龙等难以结合的表面,通过电晕、等离子体或化学处理等使表面更具极性和可能的化学活性的处理来进行改性。这些处理也可以去除弱边界层。

虽然强大、持久的粘合剂通常是粘合剂技术的目标,但也需要故意使粘合剂变弱。这种需求出现在压敏胶带行业中,在这个行业中,需要有容易从卷筒上解开的胶带,特别是在压敏粘合剂要从载体膜转移到另一个表面上的地方。易于释放的表面通常具有较低的临界表面能,几乎完全由“色散能”组成。此外,为释放涂料的功能良好,必须没有相互溶解度之间的胶粘剂。有机硅脱模涂料,主要由聚二甲基硅氧烷组成,提供最容易的脱模。它们的临界表面能较低,但没有某些氟碳聚合物低。

它们也与压敏粘接剂有高度的不相容性,从它们释放良好,但这些标准单独不能解释低水平的粘附。此外,它们不同于其他脱模涂料,是软的和弹性的,而不是硬的。当胶粘剂从释放衬套中分离时,这一特性可以增强应力集中。

综上所述,破坏性试验测得的粘结强度永远不会接近理论值,但可以通过选择材料和表面处理来操纵内在吸引力,从而产生广泛的实际粘结强度。

拉开法附着力仪

全品类涂料检测仪器
猜你喜欢
相关文献