内聚力定义为粘合剂内的各种相互作用导致的粘合剂的内部强度。粘附是一种材料与另一种材料的粘合,即由于各种可能的相互作用而粘合到基底上。下图说明了粘合剂中和粘合剂与基材之间存在的粘附力和内聚力。
然而,化学键仅形成非常少的基材/粘合剂组合,例如硅树脂和玻璃之间,聚氨酯和玻璃,以及环氧树脂和铝。对于这些粘合接头中的一些,已经证明化学键占所有相互作用的高达50%。这些键的长期稳定性直接取决于它们对水分的抵抗力。除了分子间和化学粘附力之外,根据基材表面的形态,偶尔称为“微机械粘合”的粘合机理可以起作用。该术语是所谓的,因为认为粘合剂可以有效地“机械地粘附”到粗糙的基底表面。“微机械粘合”通常仅被认为是次要的。
其中粘合剂的化学,机械和光学性质改变的过渡区的厚度从几纳米到毫米不等。厚度取决于基材表面的性质,粘合剂和固化条件。在存在厚过渡区或薄粘合接头的情况下,整个粘合接头的性能可以由过渡区的性质决定,因为在这种情况下没有内聚区。
在内聚区中,粘合剂具有其标称性质,如数据表所示。这些属性由以下分子力决定:
粘合剂聚合物内的化学键;
由聚合物交联产生的化学键;
粘合剂中分子间的分子间相互作用;
粘合剂中各种分子之间的机械粘合。
上述四种内聚力影响未固化粘合剂的性质并确定例如粘合剂的粘度。粘合剂的固化主要涉及粘合剂中分子之间的键合固化粘合剂。这涉及形成新的键(例如,短链式分子的交联以形成长链分子)并且现有的键被强化。
粘合(包括过渡区)和内聚都起到最大化粘合强度的作用。就像链条一样,粘合接头中最薄弱的环节决定了接头可承受的载荷。
粘合剂的粘合性能已由制造商确定。用户可以通过在最佳条件下固化来尝试获得这些。
此外,粘合强度必须足够高。当粘合剂的自然强度而非粘合性是强度测试中的限制因素时就是这种情况。
因此,在强度测试期间,当断裂处于粘合剂(内聚破裂)中而不是在基底和粘合剂之间的粘合区域中时,确定粘合剂可以采取的粘合剂特定的最大载荷。
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