购买
下载掌阅APP,畅读海量书库
立即打开
畅读海量书库
扫码下载掌阅APP

第八节

粘接力

由前面各种粘接理论可知,粘接剂与被粘物之间的界面相互作用力称粘接力。粘接力的来源是多方面的,主要有如下几种:

一 、化学键

化学键力又称主价键力,存在于原子或离子之间,有离子键、共价键和金属键 3 种不同形式。

离子键力是正离子和负离子之间的相互作用力。离子键力与正负离子所带电荷的乘积成正比,与正负离子之间距离的平方成反比。离子键力有时候可能存在于某些无机胶粘剂和某些无机被粘物表面之间粘接形成的界面结合体内。

共价键力即为两个原子之间公用电子对所产生的作用力。每个电子对产生的共价键力为(3~4)×10 -9 N,共价键能等于共价键力与形成共价键的两个原子间距离的乘积。共价键可能存在于粘接在一起的带有化学活性基团的粘接剂分子与带有化学活性基团的被粘物分子之间,绝大部分有机化合物都是通过共价键结合在一起的。

金属键力是金属正离子之间或金属与其他物质之间由于电子的自由运动而产生的连接力。有机聚合物等粘接剂与金属之间的粘接可以认为形成了金属配位键。

化学键(主价键)有较高的键能,粘接剂与被粘物之间若能产生较多的化学键,其粘接强度将会显著提升。

二、 分子间力

分子间力又称次价健力,包括取向力、诱导力、色散力(合称范德华力)和氢键力等几种形式。

取向力即极性分子永久偶极之间产生的引力,与分子间偶极矩的平方成正比,与两分子间的距离的六次方成反比。分子的极性越大、分子之间的距离越小,产生的取向力就越大,温度越高,分子取向力越弱。

诱导力是分子固有偶极和诱导偶极之间的静电引力。极性分子和非极性分子相互靠近时,极性分子使非极性分子产生诱导偶级,极性分子之间也能产生诱导偶级。诱导力与极性分子偶极矩的平方成正比,与被诱导分子的变形程度成正比,与两分子间的距离的六次方成反比。与环境温度无关。

色散力是分子色散作用产生的引力。由于电子是处于不断地运动之中的,正负电荷之间瞬间的不重合作用(色散作用)产生的瞬时偶极,诱导附近分子产生瞬时诱导偶极,这种偶极间形成的作用力称为色散力。低分子物质的色散力较弱,色散力与分子间距离的六次方成反比,与环境温度无关。非极性高分子物质中,色散力占分子间作用力的80 %~ 100 %。

氢键作用产生的力称作氢键力。当氢原子与电负性大的原子X形成共价化合物HX时,HX中的氢原子吸引临近另一个HX分子中的X原子而形成氢键。X原子的电负性越大,氢键力越强,X原子的半径越小,氢键力越大。氢键具有饱和性和方向性,比主价键力小得多,但大于范德华力。有时将氢键归为配位键。

三、 机械力

机械嵌合理论认为粘接力来源于两粘接表面的机械互锁,靠锚固、契合和钩合等作用形成的机械力,使胶粘剂与被粘接物黏合在一起,这种微观的机械结合对粘接多孔表面材料效果更为显著,在粘接泡沫、木材、塑料、橡胶等多孔被粘物时,机械嵌合作用是重要粘接力。实际上在多数粘接物中这种力并非起主要作用,只是在一些场合改善了粘接效果。 sxBRqITTgmYv/D38IQFa4VgJymUbe5gAdrm7yaR9SUg9892RyUTGSghAu8SK+jxf

点击中间区域
呼出菜单
上一章
目录
下一章
×