膠粘劑產品在出廠或者應用之前必須經過一項測試：剝離測試，通過剝離測試計算膠粘劑的剝離力，剝離強度以及變形率等指標，但是，在實際應用中，常常不少產品被測出剝離強度不合格，達不到業(yè)內標準，這不但給廠家?guī)砹藰O大的困擾，也給應用行業(yè)帶來一定的困擾，那么是什么原因導致膠粘劑剝離強度達不到要求呢？本文我們從專業(yè)的角度做一個專業(yè)性分析，希望能為大家?guī)硪恍├斫夂蛶椭?br />
在基材表面張力符合要求的前提下,膠粘劑在基材表面上形成了均勻、完整的膠膜,二種基材在復合壓力作用下有了充分緊密的接觸條件,此時在粘接界面上便發(fā)生了一系列的物理作用和化學反應,這些反應的集合體現(xiàn)就形成了粘接力。
膠粘劑產品剝離測試
1. 分子間力：
當分子之間距離達到1nm 時,分子間產生了分子間作用力,這種分子間力是粘接力的主體來源。
聚氨酯粘合劑中含有異氰酸酯基,它的反應活性極高,當它與基材表面接觸時,能與基材表面吸附生成牢固的脲鍵,膠粘劑中的氨酯鍵、酯鍵、醚鍵等又可與基材表面的極性基團形成氫鍵,另外膠粘劑含有的苯環(huán)的數(shù)學符合號π電子,又能與基材表面分子形成配價鍵,這三種分子間的合力形成了聚氨酯膠粘劑粘接力的主體。
2. 機械作用力：
在顯微鏡上看,任何固體表面都不是絕 對光滑的,它由無數(shù)的峰谷組成,當膠粘劑把這些峰谷罐滿并固化后,便形成了無數(shù)個微型的“錨釘”,將兩種基材牢牢地鎖在了一起,這就從物理力學方面加強了粘接效果,這種力也是粘接力的一個重要部分。
3. 擴散作用力：
當膠粘劑與基材緊密接觸時,由于分子的熱運動,在界面上產生互相擴散作用,越是相容性接近的,則擴散越容易進行,同時膠粘劑分子量越低也越利于擴散,而基材屬于高度結晶分子結構的,由于其分子鍵堆集緊密,則不易發(fā)生分子間的擴散作用。
例如聚酯,雖然它屬于高表面能材料,但它粘接起來,并不容易。原因就是它是屬于高結晶度的分子結構,材料非常緊密。擴散作用使得界面模糊,你中有我,我中有你,這種作用力,也是粘接力形成的一部分。
關于粘接機理方面,有多種理論解釋,因為粘接現(xiàn)象的復雜性和現(xiàn)代科學水平及檢測手段的局限性,目前各種理論解釋也屬名家之言,見仁見智,供大家參考。
影響粘接力的因素：
1. 基材表面張力的影響：
因為聚氨酯膠粘劑的表面張力在40達因左右,那么被粘基材表面就一定要達到40達因左右,這樣粘接才有前提,如果被粘基材是金屬,從材質上說它本身屬高能表面,但要注意其清潔度和氧化情況,要保持膠粘劑與其表面的浸潤接近于零,也就是說不完全浸潤。
如果被粘基材是塑料膜,那么其電暈處理的效果是很重要的,尤其是一些結構上就屬低表面能的材料,如: PE、PP 等,就必須進行足夠的表面活化,使其變成高表面能的表面,方能用于復合。
2. 基材化學結構的影響：
高分子塑料膜、就其大分子結構而言,有極性和非極性之分,聚酯、尼龍屬極性分子, 而PE、PP 屬于非極性分子,而聚氨酯膠粘劑屬于極性分子,因為它對于極性分子結構的材料潤濕性就好,當然對非極性分子結構的材料潤濕就不好,要是采取潤濕好的非極性分子膠粘劑,潤濕性倒是提高了,但粘接力形成就主要靠分子間的色散力了。
而極性分子的偶極取向力,還有與極性基團之間的氫鍵力就不存在了,這樣的結果,就是粘接力大大降低了,要想獲得高強度的粘接效果,就必須將非級性分子材料表面處理成有極性基團的,提高其表面極性,增加表面張力,使用極性膠粘劑進行粘接。
3. 弱界面層的影響：
弱界面層是由于基材、膠粘劑及環(huán)境中的低分子物或各種雜質通過滲析、吸附在界面上產生了密集層,影響了膠粘劑基材之間的相互接觸,并且它們對基材的吸附力大于對膠粘劑的吸附力,在界面上形成了低分子物的吸附層,對膠粘劑分子起解吸附作用,大大降低了粘接力,在生產實踐中的一些失敗的粘接就是由此引起的。
總結：膠粘劑的剝離力除了以上這些因素，還跟測試過程有關，測試是否使用專業(yè)合格的剝離力試驗機，測試過程是否專業(yè)，測試人員操作是否正確合規(guī)也很重要，如果大家對剝離測試這一過程有不懂的可以通過網站上的聯(lián)系方式與我們聯(lián)系。
膠粘劑剝離強度試驗機
來源：天氏庫力 發(fā)布日期
2018-12-07 瀏覽：