水性聚氨酯胶粘剂和材料的粘接理论

发布时间:2020-6-28

水性聚氨酯胶粘剂和材料的粘结理论,最为流行的为扩散、化学键、吸附和静电理 论这四种理论。
a吸附理论中,粘合界面上的分子相互靠近,相互作用,同时形成粘结。此过程分 为两个阶段。第一个阶段是借助分子布朗运动,WPU乳液扩散,使极性基团互相靠近。 第二阶段是产生吸附力。分子间距<<1nm时,WPU分子与被粘物分子之间的作用力开始 作用,使两者分子间的距离进一步缩短,直至稳定。所以在这个理论中,粘结性能在很 大程度上是与分子结构相关的。
b化学键理论,主要论点指的是两种物质之间的官能团相互接触,发生了化学反应, 形成牢固的化学键,因此有高强度的粘结,应用最广。
c扩散理论认为如果两个被粘物表面接触够近,表面分子将相互贯穿,最终界面消 失,合成一个整体。在粘结过程中,由于胶粘剂具有流动性,且分子体积小,易扩散, 提高了粘结强度。在水性聚氨酯体系中,其柔顺性好,与被粘物容易相容,水性聚氨 酯会超过界面向被粘物扩散,使得粘合剂与被粘物直接的界面消失,从而粘结在一起。 因此,当水性聚氨酯主链结构柔顺性较好时,扩散容易进行。
d静电理论指的是当胶粘剂和被粘物接触时,由于存在不同的电子亲和力,两者的 界面之间存在接触电势,进而得到双电层。所以也有人叫做双电层理论,离子型水性聚 氨酯含有大量的亲水基团,乳胶中存在许多正负电荷,乳液颗粒容易在表面形成双电层, 具有一定的电动势,彼此形成静电引力而粘结在一起。另外,亲水基团的数量也影响着 双电层的厚度。因此,一定程度上,水性聚氨酯含有亲水基团结构,有利于形成双电层, 从而增大WPU粘结强度。水性聚氨酯

总之,聚合物界面之间的粘结理论极其复杂,以上几种粘结现象可能相继出现。所以这些理论都有一定的局限性。在实际应用中,需灵活运用各种粘结理论,使之更加完善。后续文章我们主要采用的理论为吸附理论,来设计和解释分子结构对其粘结强度的影响,但也不排除和其他理论的混合使用去解释某一现象。

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