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胶粘剂的基本功能,是涂在被粘物表面,使这些被粘物连接起来。在要制造粘接件时,首先要考虑从不同类型的胶粘剂中挑选适宜的胶粘剂,影响选择胶粘剂的因素有哪些呢?
1、粘结组合件
粘接组合件的整个加工过程或多或少对胶粘剂的选择有影响。粘接前的加工在被粘面所造成的表面直接关系到粘接效果,如果不能改变它,那就要选择与这种表面相匹配的胶粘剂。在粘接完成以后,整个被粘接件的加工方法(切削、冲压、加温、冷冻、浸渍等等)在选择胶粘剂时也都要考虑到。整个粘接件如果是生产流水线上的一个单元,为了与其他单元同步,所采用的胶粘剂操作性能必须与生产线的速度相适应。同是胶粘剂的形态(液体、膏状、膜状或固体)与粘接件的加工手段(手工或机械)也要相匹配。
2、被粘材料的性质
被粘材料的物理性质和化学性质及其在粘接前所需的表面制备程度,是挑选胶粘剂所考虑的另一重要因素。此时的选择目标是扩展接头上的粘接程度,使接头在受试时粘接是内聚破坏而不要在胶粘剂/被粘体界面上发生接头破坏,只有这样才有可能达到胶粘剂的较高强度。
3、被粘材料的强度
低强度材料,如织物、毛毡或某些类似木材的材料,可能比胶粘剂还要脆弱,因此接头破坏发生在材料内部。对这类应用,所选的胶粘剂允许粘接件在其材料经受得住的任何物理条件下使用,而且无粘接破坏的危险。此时使用高强度胶粘剂将使粘接材料超规格或者高价化了。
4、被粘材料的厚度
另一个不可忽略的因素是胶粘剂的形态。溶剂型胶粘剂在粘接热塑型薄膜或其复合薄膜时使接头的边缘起褶皱,而它们对硬质热塑型材料的作用常常减少了对材料表面处理的要求。被粘材料的特殊形状通常有助于特殊形式胶粘剂的应用。铝蜂房结构对平金属薄板的边接,用液态底胶和热固性胶膜(玻纤布作衬)粘接较好。用糊状胶能方便地将铜翼片和铝管制成换热器。对多孔性材料,采用粘度大或膏状胶粘剂更合适。
5、粘接体受力情况
胶粘剂从柔性的未干的材料变成韧性的、硬的固体,其内聚强度性质大幅度变化,约几千N/cm2。其内聚强度的增加是胶层能承受不同应力的根本原因,但内聚强度的形成也是粘接体内应力产生的重要原因。
6、被粘体和胶粘剂的相容性
当被粘体与胶粘剂不相容时,将导致粘接件的粘接破坏。甚至胶粘剂的组成之一与被粘体不相容时也是如此。例如:金属部件受到酸性(或碱性)胶粘剂的腐蚀;柔性塑料中的增塑剂迁移到胶粘剂,导致界面粘接破坏;胶粘剂中溶剂或挥发物对塑料薄膜的作用。
7、粘接过程的要求
胶粘剂粘接的条件对选择正确的胶粘剂同样是重要的判据。在工厂或装配线生产中,确定的装配环境可能限制粘接产品对胶粘剂的选择。这时所考虑的胶粘剂的操作性能往往可能摒弃用户的潜在兴趣。
8、使用条件
对每一种装配件来说,在为它挑选胶粘剂时必须考虑到粘合件在所期望的整个使用期中,在使用条件下必须维持的强度。因此,为了要详细说明一种适用的胶粘剂,设计者必须了解需要满足的所有情况。
通常,重要的是强度和耐久性要求,有关的这些因素在粘接体受力情况中讲到过。不同类型的胶粘剂对不同的应力及施力速率响应的差异范围很大。热塑型胶粘剂不适于结构应用,因其在支持较低的负载时就倾向于破坏,并且在受热时软化。
9、粘接件储存的要求
以粘接件的使用条件,通常已为人们所重视,但对粘接件的储存条件却不容忽视。正确做法是,挑选胶粘剂时重视在运输和储存中粘合件,可能受到反常的温度和碰撞(冲击)负荷。
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