极性
胶粘剂的极性对粘接强度的影响是众所周知的,由于极性分子的极性表面有强的吸附力,一般情况粘接力是较大的。胶粘剂和被粘接体分子间的结合,许多情况是二次结合,两方的极性越大,二次结合力越大。 含有极性基团的胶液,对极性高分子化合物的粘接性能较好,而对非极性的高分子化合物粘接性能较差,这是由于极性物质间混溶性较好,有利于扩散的缘故,当然也有例外的情况,所以有人提出,对强的极性表面,使用非极性胶粘剂不能得到好的粘接强度;相反,对非极性表面的粘接,不能用极性的胶粘剂。 如何判定作为胶粘剂使用的聚合物的极性大小呢?一般,根据下列数值定性地判定: ❶ 偶极矩; ❷ 内聚能; ❸ 表面张力等。 1.偶极矩 聚合物所含基团的偶极矩越大,表示其极性越大。像-CH基偶极矩最小,卤素、-C=0、-OH、-NH2、-CN、-NCO、-COOH、-COOR等极性基偶极矩最大。表1-5表示各种基团的偶极矩。 表1—5 原子基团的偶极矩  注:1kca=4.1868kJ。 3.表面张力 极性越大的分子,表面张力也越大。部分聚合物的表面张力如表1-1所示。 高分子化合物结构中含有极性基团的多少及其极性强弱,对胶粘剂的内聚强度和粘接强度均有较大的影响。例如:环氧树脂分子结构中的环氧基 、羟基(-OH)、醚键(-O-)、丁腈橡胶的腈基(-CN)等都是极性较强的基团。根据吸附作用的原理,极性基团的相互作用,能够大大提高粘接强度。因此含较多极性基团的高分子化合物,如环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、丁腈橡胶、氯丁橡胶等都常被采用做为胶粘剂的主体材料,而不含极性基团的聚乙烯、聚丙烯等很少被采用。但是,这种关系不是线性的,一般情况都出现粘接强度的最高值,其原团是由于最初增加的极性基团在粘接中起主导作用,但随著极性基团的增多,聚合物本身分子间作用力也增加,聚合物分子链节柔性下降,流动性减低,导致对被粘物的浸润差,粘接强度反而下降。 |