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          水性聚氨酯膠粘劑和材料的粘接理論

          2022/3/9 12:08:52??????點擊:

          水性聚氨酯膠粘劑和材料的粘結理論,最為流行的為擴散、化學鍵、吸附和靜電理論這四種理論。


                 a.吸附理論中,粘合界面上的分子相互靠近,相互作用,同時形成粘結。此過程分為兩個階段。第一個階段是借助分子布朗運動,WPU乳液擴散,使極性基團互相靠近。第二階段是產生吸附力。分子間距<<1nm時,WPU分子與被粘物分子之間的作用力開始作用,使兩者分子間的距離進一步縮短,直至穩定。所以在這個理論中,粘結性能在很大程度上是與分子結構相關的。


               b.化學鍵理論,主要論點指的是兩種物質之間的官能團相互接觸,發生了化學反應,形成牢固的化學鍵,因此有高強度的粘結,應用最廣。


               c.擴散理論認為如果兩個被粘物表面接觸夠近,表面分子將相互貫穿,最終界面消失,合成一個整體。在粘結過程中,由于膠粘劑具有流動性,且分子體積小,易擴散,提高了粘結強度。在水性聚氨酯體系中,其柔順性好,與被粘物容易相容,水性聚氨酯會超過界面向被粘物擴散,使得粘合劑與被粘物直接的界面消失,從而粘結在一起。因此,當水性聚氨酯主鏈結構柔順性較好時,擴散容易進行。


               d.靜電理論指的是當膠粘劑和被粘物接觸時,由于存在不同的電子親和力,兩者的界面之間存在接觸電勢,進而得到雙電層。所以也有人叫做雙電層理論,離子型水性聚氨酯含有大量的親水基團,乳膠中存在許多正負電荷,乳液顆粒容易在表面形成雙電層,具有一定的電動勢,彼此形成靜電引力而粘結在一起。另外,親水基團的數量也影響著雙電層的厚度。因此,一定程度上,水性聚氨酯含有親水基團結構,有利于形成雙電層,從而增大WPU粘結強度。



              總之,聚合物界面之間的粘結理論極其復雜,以上幾種粘結現象可能相繼出現。所以這些理論都有一定的局限性。在實際應用中,需靈活運用各種粘結理論,使之更加完善。后續文章我們主要采用的理論為吸附理論,來設計和解釋分子結構對其粘結強度的影響,但也不排除和其他理論的混合使用去解釋某一現象。

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