胶黏剂思考题

胶黏剂与胶接——思考题如何从原料结构变化理解胶接在木材加工中地位和作用？木材由原来的以大径级天然林木材为主转变为以抚育间伐材和速生材类的小径材为主，同时作为植物纤维原料的非木材原料利用正在逐步增加。这些变化直接导致木材加工原料的结构发生了根本变化，而经济的持续发展和人民生活水平的不断提高对木质材料需求的质量和数量又在不断提高。解决这一矛盾的最直接有效的方法就是利用胶接技术，将不同规格、不同大小的木质纤维原料(如小木方、单板、刨花、碎料、纤维等)胶接、重组及复合加工成大规格、适于不同使用要求的板材、方材及模压制品等。为此，胶粘剂和胶接技术在木材加工领域中的地位就显得更为重要。

胶接接头的结构及其在胶接理论研究中的作用？接头分为：被胶结物、胶黏剂与被胶结物的界面层、胶黏剂、被胶结物的表面层、受界面影响的胶黏剂层接头是研究胶接机制的对象，但是，用接头强度数据来研究胶接机制存在许多困难，因为接头的性能与胶接现象难于分离。3.吸附理论的要点及其不足？要点：1、原子分子的相互吸引与聚集，来源于范德华力。同一种胶黏剂可以交接不同材料，说明这是一类具有广泛作用力的作用，这就是吸附作用。2、分子间界面黏合力与体相内聚力，都是次价键力包括范德华力和氢键力构成的，即物理吸附作用力。3、物理吸附理论是建立在热力学平衡基础上的，据此可推导出交接功和内聚功。4、润湿是影响胶结强度的重要因素，也是吸附力轮的核心内容之一。不足：1、把胶结作用主要归结于分子间作用力，不能圆满的解释胶黏剂与被胶结物之间的胶结力大于胶黏剂本身强度这一事实。2、胶结力大小与剥离速度有关，吸附理论无法解释。3、吸附理论不能解释极性的a-氰基丙烯酸酯能胶结非极性的聚苯乙烯类化合物的现象；对高分子化合物极性过大，胶接强度反而降低的现象，以及网状结构的高聚物相当对分子质量超过5000时，胶结力几乎消失的现象，都无法解释。4、表面经硅烷偶联剂处理之后，对环氧树脂胶黏剂的润湿性变差，但胶接强度上升。胶接？胶接是使胶黏剂相和被胶接相形成必要的具有稳定结构的机械强度的体系，即通过将胶黏剂夹在中间把被胶结物连接在一起的过程。静电理论的要点要点：在交接接头中存在双电子层，胶结力主要来自双电子层的静电引力。双电子层是存在于不同相内的荷电粒子，因两相性质差异引起荷电粒子转移而形成的。胶接时，在金属和高聚物的紧密接触层上，表面能垒的高度和宽度变小，电子有可能在无外力作用下，穿过相界面而形成双电子层。不足：1、静电引力虽然在某些胶接体系中存在，但不是起主导作用。2、无法解释用炭黑作填料的胶黏剂及这类体系的胶接现象。3、由两种以上的互溶的高聚物构成的胶接体系，二者均不能成为电子的授、受体，无法形成双电层，静电理论无法解释这类体系的胶接现象。4、静电理论不能解释温度、湿度及其他各种因素对剥离实验结果的影响。扩散理论的要点及其不足？要点：1、在扩散的的铰接接头中，胶接强度随接触时间的增加、胶接温度的升高、胶接压力的加大和胶层厚度的减小而增加。2、胶黏剂相对分子质量过高，分子链的蜷曲、缠结趋势会使活动受到限制，这不利于润湿与扩散。不同材质分子结构性能上的差异，对润湿和的影响程度也不同。3、分子链的柔韧性增加，侧基减少，交联度减少，有利于分子扩散，胶接强度也增加。不足：不能解释金和属陶瓷、玻璃等无机物的胶接现象；也无法解释聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯各自以7.5%的浓度共溶于甲苯中，而他们的固相却不扩散的现象；高聚物胶黏剂与无机物之间显然不会发生界面扩散的问题，扩散理论不能用来解释此类胶接现象。机械结合理论的要点与不足？要点：液态胶黏剂充满被胶接物表面的缝隙或凹陷处，固化后在界面产生啮合链接或投锚效应。将胶接作用归因于机械黏附作用。不足：不能解释非多孔性材料的胶接现象，也无法解释由于材料表面化学能的变化对胶接作用的影响。化学键理论要点？要点：胶接作用主要通过化学键作用的结果。胶黏剂与被胶接分子间产生化学反应而获得高强度的主价健结合。1、通过胶黏剂与被胶结物中的活性基团形成化学键2、通过偶联剂使胶黏剂与被胶结物分子间形成化学键。3、通过表面处理获得活性基团，与胶黏剂形成化学键。固体被胶接物与胶粘剂产生胶接作用力的种类？1、机械结合作用。包括①胶钉理论②被胶接固体经表面处理后产生触须状凸起，固体相和胶黏剂相纠缠咬合。2、化学吸附结合作用。包括①通过相互扩散，在分子之间产生的拉引作用力（内聚力）②固体相和胶黏剂相密切接触，产生分子之间的拉引作用力③固体相和胶黏剂相通过化学键结合在一起。11.表面张力、界面张力、临界表面张力、接触角？表面张力，是在平行于液体的表面上，与液体上的单位长度的直线成直角的张力；与使液体的表面在恒温条件下只增加单位面积时所做的功相等；是存在于单位面积上的吉布斯自由能。界面张力：相1相2接触时，两相之间存在吉布斯自由能，相1的γ1裸露部分和相2的γ2裸露部分粘附，通过相邻分子间的力使其稳定，失去吉布斯自由能，因此有（γ1+γ2），剩余部分即为界面张力γ12临界表面张力：同系物液体在同一固体平面上的接触角随液体表面张力降低而变小。以其cosθ对液体表面张力作图，可得一直线，将直线延长至cosθ=1之处，相应的表面张力值接触角：由固液界面经液体内部到气液界面所夹的角润湿在胶接过程中的作用？良好的润湿使界面张力减小，而产生更大的相互作用。杨氏方程？G-G方程？杨氏方程：它是描述固气、固液、液气界面自由能γs，γSL，γL与接触角θ之间的关系式，亦称润湿方程，表达式为：γs-γSL=γLCOSθ。G-G方程：γ12=γ1+γ2－2Φ（γ1γ2）½胶接功；WA=脱开胶接后表面功（γ1+γ2)－脱开胶接前的界面能γ12可能性，必