材料的粘接机理
粘接力主要通过胶粘剂和基材表面之间发生的化学作用、物理作用以及机械作用产生,包含范德华力、离子键力、配位键力以及机械力等。
在胶粘技术的发展过程中,随着学者们对粘接过程的研究越来越深入,对相关现象的解释 也越来越完善,提出了很多粘接理论,其中浸润理论、扩散理论、静电理论、
化学键理论和机 械互锁理论等获得了广泛的认可。

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浸润理论
该理论认为粘接力主要由胶粘剂分子和基材表面分子之间的作用力产生。 在胶粘剂与基材表面接触的过程中,首先会在基材表面逐渐铺展。若胶粘剂表面张力小于基材临界
表面张力,胶粘剂能够在基材表面铺展开来,进入表面的孔洞、沟壑等缺陷中形成良好润湿,即接触角较小;若胶粘剂表面张力大于基材临界表面张力,胶粘剂便难以在表面铺展,无 法完全进入表面的缺陷中,形成的接触角较大,减小了实际接触面积,导致粘结强度下降。
扩散理论
该理论认为胶粘剂分子会与基材表面分子相互扩散,产生粘接力。复合材料与胶粘剂一般都是由树脂等组成,两者分子极为相似,根据相似相容的原理,复合材料与胶粘剂
之间分子的扩散会比较好。因此,通常复合材料与胶粘剂的粘接界面力要大于金属与胶粘 剂的粘接界面力。
化学键理论
该理论认为胶粘剂原子与基材表面原子之间形成某种化学键,使得粘结强度有一个明显的提升。该理论的典型应用就是使用偶联剂处理基材表面提升粘结强度
静电理论
粘接基体表面由于酸碱基团的分离而带有正电荷或负电荷。在粘接时基体 表面所带电荷极性与胶粘剂固化后界面处带的极性相反,在粘接界面处产生静电吸引作用,该作用
大大加强了胶粘剂与基体界面的结合。这种相互作用在原子尺度量级的极端距离内,表面脏污会极大减弱这种作用,因而要求粘接基体表面十分洁净。
机械互锁理论
对基材表面进行喷砂、打磨、刻蚀等处理后,表面会形成沟壑、孔洞、 突起等结构,胶粘剂渗透进这些结构中固化,类似于铆钉结构镶嵌在基材表面。粗糙度对这种机械
互锁作用影响较大,通常粗糙度越大,机械互锁作用力也越大。

粘结机理示意图
在复合材料与金属的粘接过程中,胶粘剂分别与两种不同性质材料发生界面相互作用,由 于复合材料中的树脂与胶粘剂在材料性质上很相似,因而固化后二者能很好地结合
在一起。因此复合材料与胶粘剂之间的结合强度足够满足实际需要,一般而言不会考虑这一界面对整体粘结强度的影响。