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胶粘剂剥离强度不合格的原因有哪些?

返回列表来源:天氏库力 发布日期 2018-12-07 浏览:

胶粘剂产品在出厂或者应用之前必须经过一项测试:剥离测试,通过剥离测试计算胶粘剂的剥离力,剥离强度以及变形率等指标,但是,在实际应用中,常常不少产品被测出剥离强度不合格,达不到业内标准,这不但给厂家带来了极大的困扰,也给应用行业带来一定的困扰,那么是什么原因导致胶粘剂剥离强度达不到要求呢?本文大家从专业的角度做一个专业性分析,希翼能为大家带来一些理解和帮助。

在基材表面张力符合要求的前提下,胶粘剂在基材表面上形成了均匀、完整的胶膜,二种基材在复合压力作用下有了充分紧密的接触条件,此时在粘接界面上便发生了一系列的物理作用和化学反应,这些反应的集合体现就形成了粘接力。

 
胶粘剂产品剥离测试
胶粘剂产品剥离测试
1. 分子间力:
当分子之间距离达到1nm 时,分子间产生了分子间作用力,这种分子间力是粘接力的主体来源。
 
聚氨酯粘合剂中含有异氰酸酯基,它的反应活性极高,当它与基材表面接触时,能与基材表面吸附生成牢固的脲键,胶粘剂中的氨酯键、酯键、醚键等又可与基材表面的极性基团形成氢键,另外胶粘剂含有的苯环的数学符合号π电子,又能与基材表面分子形成配价键,这三种分子间的合力形成了聚氨酯胶粘剂粘接力的主体。
 
2. 机械作用力:
在显微镜上看,任何固体表面都不是绝 对光滑的,它由无数的峰谷组成,当胶粘剂把这些峰谷罐满并固化后,便形成了无数个微型的“锚钉”,将两种基材牢牢地锁在了一起,这就从物理力学方面加强了粘接效果,这种力也是粘接力的一个重要部分。
 
3. 扩散作用力:
当胶粘剂与基材紧密接触时,由于分子的热运动,在界面上产生互相扩散作用,越是相容性接近的,则扩散越容易进行,同时胶粘剂分子量越低也越利于扩散,而基材属于高度结晶分子结构的,由于其分子键堆集紧密,则不易发生分子间的扩散作用。
 
例如聚酯,虽然它属于高表面能材料,但它粘接起来,并不容易。原因就是它是属于高结晶度的分子结构,材料非常紧密。扩散作用使得界面模糊,你中有我,我中有你,这种作用力,也是粘接力形成的一部分。
 
关于粘接机理方面,有多种理论说明,因为粘接现象的复杂性和现代科学水平及检测手段的局限性,目前各种理论说明也属名家之言,见仁见智,供大家参考。
 
影响粘接力的因素:
 
1. 基材表面张力的影响:
因为聚氨酯胶粘剂的表面张力在40达因左右,那么被粘基材表面就一定要达到40达因左右,这样粘接才有前提,如果被粘基材是金属,从材质上说它本身属高能表面,但要注意其清洁度和氧化情况,要保持胶粘剂与其表面的浸润接近于零,也就是说不完全浸润。
 
如果被粘基材是塑料膜,那么其电晕处理的效果是很重要的,尤其是一些结构上就属低表面能的材料,如: PE、PP 等,就必须进行足够的表面活化,使其变成高表面能的表面,方能用于复合。
 
2. 基材化学结构的影响:
高分子塑料膜、就其大分子结构而言,有极性和非极性之分,聚酯、尼龙属极性分子, 而PE、PP 属于非极性分子,而聚氨酯胶粘剂属于极性分子,因为它对于极性分子结构的材料润湿性就好,当然对非极性分子结构的材料润湿就不好,要是采取润湿好的非极性分子胶粘剂,润湿性倒是提高了,但粘接力形成就主要靠分子间的色散力了。
 
而极性分子的偶极取向力,还有与极性基团之间的氢键力就不存在了,这样的结果,就是粘接力大大降低了,要想获得高强度的粘接效果,就必须将非级性分子材料表面处理成有极性基团的,提高其表面极性,增加表面张力,使用极性胶粘剂进行粘接。
 
3. 弱界面层的影响:
弱界面层是由于基材、胶粘剂及环境中的低分子物或各种杂质通过渗析、吸附在界面上产生了密集层,影响了胶粘剂基材之间的相互接触,并且它们对基材的吸附力大于对胶粘剂的吸附力,在界面上形成了低分子物的吸附层,对胶粘剂分子起解吸附作用,大大降低了粘接力,在生产实践中的一些失败的粘接就是由此引起的。

总结:
胶粘剂的剥离力除了以上这些因素,还跟测试过程有关,测试是否使用专业合格的剥离力试验机,测试过程是否专业,测试人员操作是否正确合规也很重要,如果大家对剥离测试这一过程有不懂的可以通过网站上的联系方式与大家联系。
 
胶粘剂剥离强度试验机
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【本文标签】:胶粘剂剥离强度,胶粘剂剥离力影响因素

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