一概念
黏接技术：就是采用黏合剂将各种材料或部件连接起来的技术。 黏接技术特点：
（1）将同种或不同种材料很好地黏接在一起。
（2）黏接比焊接、铆接以及螺栓连接质量轻。
（3）黏接接头的应力分布均匀，克服了其他连接形式会产生应力集中的不足。
（4）黏接除了将材料连接起来外，还兼有密封、防腐、绝缘、缓冲等作用。
（5）黏接通常工艺比较简单，操作方便，节约能源，成本降低。
（6）黏接存在以下缺点：黏接单位强度低；使用温度低；耐各种老化性能差等。 黏接力：是由胶与被黏物之间的黏附力和胶层的内聚力组成。黏接力就是这两种力共同作用的结果，其中任何一种力的丧失都将导致黏接破坏。
内聚力：是指胶黏剂本身分子间的作用力，它是由胶黏剂的基本组分黏料、各种配合助剂以及配方、工艺、环境等因素决定。 内聚强度：在黏接试样的剪切破坏试验中，黏接破坏发生在胶黏剂层，即在被破坏的两块试片的表面都附有一层胶黏剂，并且胶的表面是粗糙的，此时测得的力是该胶的内聚力，内聚力除以其黏接面积就得到了该胶的内聚强度。
黏附力：胶黏剂与被黏物之间的作用力。当做黏接件拉伸或剪切试验时，内聚力大于黏附力，则发生黏附破坏。黏接试片沿着胶层界面破坏，被破坏的样片表面光洁，即一个样片上没有胶层，裸露出材料的表面，而另一个样片上附有胶层，此时测得的力为黏附力。
黏附力的产生包括胶黏剂与被黏物之间的物理作用、化学作用和机械作用。物理作用指分子间力即范德华力、氢键力，它们广泛存在于黏接中。化学作用指胶黏剂与被黏物之间的形成牢固的化学键结合，即离子键力、共价键力、金属键力、配位键力。机械作用指由于被黏物表面存在大量细小的孔隙，胶黏剂分子由于扩散、渗透作用而进入被黏物内部，形成了机械的“钩键”、“锚键”，即所谓机械力。
润湿：指液体在固体表面分子间力作用下的均匀铺展现象，也就是液体对固体的亲和性。常用接触角表示。两者间接触角越小，固体表面越容易润湿。
内应力：在黏接过程中产生的内应力是影响黏接强度和耐久性的重要因素之一。因此，在黏接过程中，必须采取有效措施来降低内应力。内应力包括收缩应力和热应力。收缩应力指胶黏剂无论用什么方法固化，都会发生一定体积收缩。而在胶黏剂失去流动之后，体积还没达到平衡值时，进一步固化引起体积收缩就会产生内应力。热应力是由于高分子材料与金属材料、无机材料的热膨胀系数相差很大，当温度发生变化时就会在黏接界面产生热应力。热应力大小与温度变化、胶黏剂与被黏物膨胀系数的差别以及材料的物理状态和弹性模量有关。
二黏接理论
主要有机械理论、吸附理论、扩散理论、静电理论、弱边界理论、化学键理论、配位键理论、酸碱理论等，每种理论都只能解释一部分黏接现象，简要介绍如下：
(1)机械理论机械理论是胶黏剂对两个被黏物的接面机械附着作用的结果。以固体表面粗糙、多孔为基础，胶黏剂流动、扩散、渗入被黏物表面，固化或胶凝后，与被黏物表面通过互相咬合连接起来，形成“钩键”、“钉键”、“锚键”等，将两个被黏物牢固结合在一起。
(2)吸附理论吸附理论是把胶黏剂黏接归于胶与被黏物之间分子间力的作用。这种相互作用包括化学键力、范德华力和氢键力。
单向隔离网闸
(3)扩散理论扩散理论认为，高分子材料之间的黏接是由于胶黏剂与被黏物表面分子或链段彼此之间处于不停的热运动引起的相互扩散作用，使胶与被黏物之间的界面逐渐消失，形成相互交织的牢固结合，黏接接头的强度随时间延长而达到最大值。
(4)静电理论又叫双电层理论，在胶黏剂与被黏物接触的界面上形成双电层，由于静电吸引而产生黏接。
(5)弱边界层理论妨碍黏接作用形成并使黏接强度降低的表面层称为弱边界层。发生胶黏剂和被黏物之间黏附力破坏，即弱边界层破坏。
(6)化学键理论由于胶黏剂分子与被黏物表面通过化学反应形成化学键而结合，因此使黏接层获得高强度的黏接。
(7)配位键理论胶黏剂与被黏物在黏接界面上由胶黏剂提供电子对，被黏物提供空轨道所形成的配位体系，提高黏接强度。
(8)酸碱理论在黏接体系属于酸碱配对的情况下，酸碱作用能提高界面的黏接强度。
三黏接技术
黏接技术三个基本要素：胶黏剂、被黏材料、黏接工艺技术。
要想获得好的黏接，必须选择合适的胶黏剂，正确处理被黏材料表面，黏接工艺技术是非常关键。
3.1胶黏剂选用依据
胶黏剂的种类很多，其品种更多。应根据不同情况，选择合适的胶黏剂。
3.1.1根据被黏材料化学性质选胶
极性材料极性材料一般应选用极性胶黏剂。如金属、陶瓷、石材、水泥、玻璃等无机材料；木材、皮革、纸张等有机材料；含有大量极性基团如羟基、羧基、氨基、酰胺基的聚合物，环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂、氨基树脂、丁氰橡胶等，丙烯酸酯胶、聚醋酸乙烯酯胶以及无机胶。
弱极性材料和非极性材料非极性材料是分子中不含或含很少的极性基团的有机材料、聚合物材料，如沥青、石蜡、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚苯醚、硅树脂、氟树脂和橡胶等。弱极性材料指聚氯乙烯、氯化聚醚、有机玻璃、聚碳酸酯、丁苯橡胶、乙丙橡胶等。
黏接时，必须进行表面处理，然后采用同种聚合物溶解在溶剂里进行自黏，也可采用其它黏合剂黏接。
结晶性聚合物材料结晶度越高越难黏接，一般采用橡胶类的胶进行黏接。
3.1.2根据被黏材料物理性质选胶
刚性和脆性材料石材、水泥等可用如环氧树脂等热固性树脂胶黏接，陶瓷、玻璃等可用橡胶或其它增韧材料增韧的热固性树脂胶黏接。各种金属及合金材料，一般要求黏接强度高，宜采用橡胶或其它增韧材料增韧的胶黏剂黏接，如酚醛－丁氰、环氧－丁氰、酚醛－缩醛、反应型丙烯酸酯胶黏接。
弹性和韧性材料可用橡胶类胶黏剂黏结。
多孔性材料主要指高分子树脂或橡胶的发泡材料。硬质泡沫材料一般用环氧树脂、聚氨酯等树脂或氯丁胶等胶黏剂黏接。苯板则要采用水性胶黏剂如聚乙烯缩醛类、白胶、水乳胶等黏结。
3.1.3根据被粘物工作受力情况选胶
被黏物黏接接头受力形式是设计、选胶的依据。胶黏剂承受剪切、拉伸的强度远大于承受剥离、不均匀扯离、冲击、弯曲的强度。热塑性胶黏剂用于一般黏接的非结构胶。橡胶类胶黏剂一般用于密封胶、固定胶，适合于柔性材料的黏接。热固性胶黏剂比较脆，硬度大，适用于承受拉伸、剪切的被黏物的结构性胶。
被黏物的大小、尺寸、形状、厚度，被黏物或黏接接头的受力情况，允许黏接的接头设计形式，黏接面积，同样是选胶的重要条件。
大部件黏结由于黏接面积大，选胶时还要考虑胶的使用时间。
3.1.4根据被黏物允许的工艺条件选胶
选胶必须根据实际情况，一切从实际出发，合理选择和使用黏合剂，达到黏接目的。
3.1.5根据被黏物用途、要求选胶
受力状况: 黏接分结构性黏接、非结构性黏接和一般性固定、临时性固定等黏结。根据受力大小，选用合适黏合剂。
使用温度根据使用温度选择耐高温结构胶，300℃以上的结构胶只有聚酰亚胺、聚苯并咪唑和改性酚醛等。150～300℃的结构胶酚醛－、酚醛－缩醛－有机硅、环氧－等，大多数黏合剂都在150℃或100℃以下使用。
冷热交变冷热交变对胶黏剂黏接接头影响很大。因为被黏材料不同，胶黏剂品种不同，它们的热膨胀系数不同，黏结界面会产生内应力，导致接头破坏。一般选用耐高低温性好，韧性好的胶黏剂。
使用环境湿度，酸碱介质，耐溶剂性，老化。耐腐蚀泵技术
3.1.6胶黏剂的毒性
3.1.7胶黏剂的经济性
3.2被粘材料
被粘材料需要表面处理，该部分见本人在929中被粘材料表面处理一文。
3.3黏接操作工艺
黏接工艺的内容和程序如图
表面处理—配胶—涂胶—晾置—合拢—清理—初固化—固化—后固化—检查—加工 3.3.1黏接接头设计的基本原则
黏接接头就是通过胶黏剂将被黏物连接成为一个整体的过渡，受力或不受力的部位如图
黏接接头在外力作用下主要受到四种力的作用：剪切、拉伸、剥离和不均匀扯离。见图
黏接接头受力类型
黏接接头受外力作用，一般发生四种情况破坏，即内聚破坏（胶层破坏）、被粘件破坏、界面破坏（黏附破坏）、混合破坏。由接头力学特性可知，抗拉、剪切、抗压强度是比较高的，而抗剥、抗弯的能力就弱得多。因此从力学性能角度考虑，在黏接接头设计时，接头形式的设计与选择的基本原则是：
受力方向在黏接强度最大方向上。
具有最大的黏接面积，提高接头承载能力。
尽可能减少或避免产生剥离、劈开和弯曲的可能。
胶层薄而连续、尽可能均匀、避免欠胶。
3.3.2黏接接头基本形式
接头基本形式有四种：对接、角接、T接、平接。
a b c d d
3.3.3 配胶
由于黏接材质不同，黏合剂品种不同，需要根据实际情况，配胶。如双组分胶黏剂根据需要，调整比例和固化速度，保证最佳黏接效果。对于单组分胶黏剂，一般直接使用。有时候，通过填加稀料，调节黏度，降低胶水用量。
3.3.4 涂胶
涂胶就是将胶黏剂以适当的方式涂布于被黏物表面的操作。对于不同胶黏剂有不同的涂胶工艺。对于热熔胶可用热熔胶；对于粉状胶可进行喷撒；对于液体、糊状或膏状可刷胶、喷胶、注胶、浸胶、漏胶、刮胶、滚胶等。其中以涂刷最普遍。
刷胶法就是用刷子或毛笔蘸取胶液涂布到被黏物表面上，最好顺着一个方向，不要往复，速度要慢，防止带入气泡，尽可能均匀一些，中间少多一些。平均厚度0.05-0.20mm。在保证不缺胶情况下，尽可能薄一些。溶剂型胶黏剂要涂2-3遍。
3.3.5 晾置
涂胶后，适当晾置，有利于排除空气、流匀胶层、初步反应、增加黏性。502胶晾置片刻，吸收空气中微量水分，引发聚合，实现固化。溶剂型胶黏剂必须晾置以挥发溶剂，否则固化后的胶层结构松散，会有气孔，使黏结强度下降。每种胶水晾置时间不同，晾置过度，则黏性大失，无法黏接。
3.3.6 合拢
合拢有称装配、黏接等，就是将涂胶后经过晾置的被黏物表面紧密贴在一起，对正位置。对于液态无溶剂胶黏剂，合拢后来回错动几次，以增加接触，排除空气，调匀胶层，如发现缺胶或有缝，应及时补胶，合拢之后压出微小胶圈为好。对于橡胶型胶黏剂合拢时应一次对准位置，不可错动。
3.3.7 清理
黏结后露出的胶水应及时清理。
3.3.8 固化
固化分三个阶段，①初固化即初黏，指胶黏剂在凝胶时达到强度②固化，一般胶黏剂在24小时内，通过物理作用和化学作用，使胶黏强度达到最大值，③后固化，有些胶种通过热处理后，消除内应力，提高黏接强度。
固化工艺三个重要参数，温度、压力、时间。其中温度影响最大。
3.3.9 检查
固化后的黏接件，应该进行一次全面检查，确保黏接质量。
综上所述，要获得牢固的黏接，胶黏剂是基本因素，接头是重要因素，工艺是关键因素，三者密切相关，不可偏废。
粘接机理-影响粘接强度的化学因素
影响粘接强度的化学因素主要指分子的极性、分子量、分子形状（侧基多少及大小）、分子量分布、分子的结晶性、分子对环境的稳定性（转变温度和降解）以及胶粘剂和被粘体中其它组份性质PH值等。
1.极性
一般说来胶粘剂和被粘体分子的极性影响着粘接强度，但并不意味着这些分子极性的增加就一定会提高粘接强度。
从极性的角度出发为了提高粘接强度，与其改变胶粘剂和被粘体全部分子的极性，还不如改变界面区表面的极性。例如聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯经等离子表面处理后，表面上产生了许多极性基团，如羟基、羰基或羧基等，从而显著地提高了可粘接性。
2.分子量
聚合物的分子量（或聚合度）直接影响聚合物分子间的作用力，而分子间作用力的大小决定物质的熔点和沸点的高低，对于聚合物决定其玻璃化转变温度Tg和溶点Tm.。所以聚合物无论是作为胶粘剂或者作为被粘体其分子量都影响着粘接强度。
一般说来，分子量和粘接强度的关系仅限于无支链线型聚合物的情况，包括两种类型。第一种类型在分子量全范围内均发生胶粘剂的内聚破坏，这时，粘接强度随分子量的增加而增加，但当分子量达到某一数值后则保持不变。第二种类型由于分子量不同破坏部分亦不同。这时，在小分子量范围内发生内聚破坏，随着分子量的增大粘接强度增大；当分子量达到某一数值后胶粘剂的内聚力同粘附力相等，则发生混合破坏；当分子量再进一步增大时，则内聚力超过粘附力，浸润性不好，则发生界面破坏。结果使胶粘剂为某一分子量时的粘接强度为最大值。
3.侧链
长链分子上的侧基是决定聚合物性质的重要因素，从分子间作用力考虑，聚合物支链的影响是，当支链小时，增加支链长度，降低分子间作用力。当支链达到一定长度后，开始结晶，增加支链长度，提高分子间作用力，这应当是降低或提高粘接强度的原因。
4.PH值
对于某些胶粘剂，其PH值与胶粘剂的适用期，有较为密切的关系，影响到粘接强度和粘接寿命。一般强酸、强碱，特别是当酸碱对粘接材料有很大影响时，对粘接常是有害的，尤其是多孔的木材、纸张等纤维类材更容易受影响。
由于像热固性的酚醛树脂和脲醛树脂的固化过程受PH值的影响很大，常常要求酸度较大。例如，固化时在酚醛树脂中加入对甲苯磺酸或磷酸，在脲醛树脂中加入氯化铵或盐酸。因此，在不希望酸度大又要粘接的场合，选用中性的间苯酚甲醛树脂是适宜的。
将木材表面预先用碱处理，一般可得到牢固的接头。但还必须注意胶层的PH值，它对胶层比对被胶接表面更有影响。
5.交联
聚合物的内聚强度随交联密度的增加面增大，而当交联密度过大时聚合物则变硬变脆，因而使聚合物耐冲击强度降低。交联聚合物的强度与交联点数目和交联分子的长度密切相关，随着交联点数目的增多，交联间距的变短以及交联分子长度的变短，交联聚合物会变得又硬又脆。
6.溶剂和增塑剂
溶剂型胶粘剂的粘接强度当然要受胶层内残留溶剂量的影响。溶剂量多时，虽浸润性好，但由于胶粘
剂内聚力变小，而使内聚强度降低。胶粘剂聚合物之间的亲合力大时，随着溶剂的挥发粘接强度增大。两者之间无亲合力时，残留一些溶剂时胶粘剂的粘附性却较大，随着溶剂的挥发，强度反而下降。例如聚醋酸乙烯不能粘接聚乙烯，但加入少量溶剂后则可粘接。显然，溶剂起了增加两者间亲合力的作用。
增塑剂和溶剂的作用类似，有时即便在粘不上的情况下，加入适当的增塑剂也可粘上。当是，增塑剂也将随着时间的推移或是挥发，或是向表面渗出，在增塑剂减少的同时粘接强度不断下降。相反，有时被粘物内的增塑剂也会渗移到胶层里，使胶粘剂软化而失去内聚粘接强度。或增塑剂聚集在界面上而使粘接界面分离。
7.填料
在胶粘剂中配合填料有如下作用：（1）增加胶粘剂的内聚强度；（2）调节粘度或工艺性（例如触变性）；（3）提高耐热性；（4）调整热膨胀系数或收缩性；（5）增大间隙的可填充性；（6）给予导电性；（7）降低价格；（8）改善其他性质。
8.结晶性
结晶度高的聚合物分子的缩聚状态是有规则的，如果溶点不高，加热结晶聚合物，将使结晶范围内的有序的分子排列发生混乱，分子开始向溶融状态过渡。因此，结晶度高的聚合物适宜作热溶。
9.分解
在使用过程中，胶粘剂分解是使粘接强度降低成的重要因素，而使胶粘剂分解的原因有水、热、辐照、酸、碱及其他化学物质。聚合物与水反应而分解称水解。加热常常又可能导致聚合物交联，聚合物抗水解能力因其分子中化学键的不同面异。多数水溶性聚合物易于水解。不溶于水的聚合物水解就非常慢，而聚合物吸附水的能力对水解起着重要作用，聚合物水解也受结晶性和链的构象的明显影响。由于微量的酸或碱可加速某些聚合物水解，聚酯类缩合树脂与酸或碱接触时，很容易水解。环氧树脂的耐湿性根据固化剂的种类和使用环境不同而有明显的不同，以聚酰胺固化的环氧树脂因酰胺键水解而破坏；以多元酸酐固化的环氧树脂因酯键的断裂而解体；聚氨酯也常因酯键水解面破坏，而具有醚键、碳-碳键结构的聚合物，如酚醛树脂、丁苯、橡胶，就不易水解，耐水性良好。
聚合物加热过度将引起下列变化：（1）聚合物分子的分解；（2）继续交联；（3）可挥发和可迁移成分的逸出；这些过程的结果将导致胶粘剂内聚强度下降或界面作用力降低。
聚合物在高温下会发生降解和交联的作用，降解使聚合物分子链断裂，分子量下降，使聚合物强度降低，交联使分子间形成新的化学键，分子量增加，聚合物强度上升。粘接接头上聚合物不断交联将使聚合物发脆，接头强度变坏。
●粘接机理---粘接破坏机理
粘接破坏发生在接头最薄弱的地方，不一定总是发生在胶粘剂和被粘物的界面上。破坏的形式有：
（1）内聚破坏----破坏发生在胶粘剂层内
（2）粘附破坏----破坏发生在胶粘剂与被粘物界面上
（3）被粘材料破坏
（4）混合破坏即胶粘剂的内聚破坏和粘附破坏与被粘材料破坏的混合。
胶粘剂或被粘材料破坏是理想的破坏形式即100%的内聚破坏，因为这种破坏在材料粘接时能获得最大强度。
由于胶粘剂固化时的自然收缩和胶粘剂与被粘物性质上的差异，致使粘接接头存在内应力。为了减少因热交变或高温固化冷却后产生的应力，尽可能使胶粘剂与被粘物的热膨胀系数相接近。降低内应力的办法有两种①添加填料；②选用弹性良好的胶粘剂。因此内应力集中造成的破坏将降低粘接强度。
●粘接机理---浸润理论
任何固体表面放大起来看都是高低不平的，要使胶粘剂完全适合固体表面的“地貌“，在胶接过程中必须使胶粘剂变成液体，并且完全浸润固体的表面。
完全浸润是获得高强度接头的必要条件。如果浸润不完全，就会有许多气泡出现在界面中，在应力作用下气泡周围会发生应力集中，致使强度大力下降。
1、浸润的热力学：
（1）Young氏方程： r
sl +r
l
cosØ=r
s
其中：r
sl
，r
l，
r
s
分别为固体与液体间的表面张力、液体、固体的表面张
力，Ø为接触角。讨论： a.扩展浸润：液体在固体表上自动展开并浸润整个表面。即Ø=0, r
sl +r
l
=r
s
为其热力
学条件。逆功为WS=r
s -r
l
-r
sl
b.浸没浸润：固体浸没在液体里，其表面每一个缝隙被液体浸润。逆功为Wi=r
s
-r
sl
。
c.接触浸润：只浸润液体所接触的部分. 逆功为Wa=r羟乙基纤维素钠
s -r
sl
-
r
l
。
(2) 胶粘剂的热力学浸润固体表面分为r
s >=100达因/cm的高能表面，如金属和无机物；r
s
<=100达因/cm
的低能表面如塑料。液体在固体表面自动展开的条件是r
l <=r
C
（r
C
为极限表面张力）。
胶粘剂在固体表面的浸润相当于浸没浸润，表面粗糙度与浸润的关系：（假定浸润表面一个小狭缝只有自由能△F变化）。
△F=A
SN * r
sl
-A
SV
* r
s
+ A
LV
* r
l
i
△F=- r
l [1+ A
SV
/ A
LV
*cosØ]* A
LV
=- r
l
手机linux操作系统* A
LV
（1+ A
SV
/ A
LV
*cosØ）
其中A分子筛膜
SV 为被浸润固体的真实面积，A
LV
为被浸润固体的表面积，A
等离子割
SV
/ A
LV
衡量固体的粗糙度。
当Ø<90°时，△F<0或表面粗糙度A
SV / A
LV
增加，则浸润过程能自发进行。
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