粘合层

粘附是指两个表面通过化学或物理力量结合在一起的状态,或两者通过一种粘附介质结合在一起的状态。本节解释了粘附的机理,以及粘合剂的类型和功能。

粘附机制

粘附的机制可以分为以下三个主要的子类。

机械结合

两个表面粘合粘合粘合剂,填补后的洞和凹凸表面。这被称为“锚效应”(或“紧固件效应”)。

机械结合图像
  1. 目标材料
  2. 胶粘剂

物理交互

物理相互作用结合是基于范德华力(分子间力)的粘附原理,这是所有分子之间的吸引力。这个力也被称为“二次键合力”。

物理交互图像
  1. 目标材料
  2. 胶粘剂

化学相互作用

目标材料和粘合剂之间的化学相互作用导致原子之间的化学键,从而产生相对较强的粘附。这也被称为“主化学键力”,包括共价键和氢键。

化学交互图像
  1. 目标材料
  2. 胶粘剂
  3. 化学键

以上分类仅供举例用途。粘附的类型有很多种分类方法,有些可能与上面的描述不同。

粘合剂的种类和作用

胶粘剂的分类

涂层粘合是一种使用粘合剂湿润目标,然后固化的过程。粘接剂有多种类型,包括液体型和固体型。固体胶粘剂必须加热熔化,当胶粘剂固化时,物体就粘结起来。粘接剂可分为以下三大类。

单组分和双组分胶粘剂(如聚氨酯或环氧树脂)
单组分胶粘剂属于液体胶粘剂,可通过空气中的湿气或加热进行固化。当两种液体树脂和一种硬化剂混合在一起时,双组分胶粘剂可以固化。与热熔胶相比,双组份胶通常具有更高的粘接强度。
热熔胶粘剂
这些固体粘合剂(块状或颗粒状)在使用前必须加热熔化。这种类型的特点是固化时间短,条件少。常用材料有聚醚、烯烃、橡胶、EVA和PA。
反应性热熔胶
反应型热熔胶是一种具有耐热性能的胶粘剂。这种胶粘剂在周围空气中受潮后会固化。这些粘合剂的特点是低熔点和涂层温度,并用于各种目标类型。

以上分类仅供举例用途。粘附的类型有很多种分类方法,有些可能与上面的描述不同。

功能性胶粘剂

虽然粘合剂的基本目标是将物体粘在一起,但也有一些“功能性粘合剂”可以提供多种粘接特性,比如不同的固化过程和粘接速度。额外的材料功能,如特定的导电性,耐久性,透明度,或弹性也可以实现。

具有固化性能的功能性胶粘剂实例
类型 函数
即时固化粘合剂 快速固化的粘合剂(在5秒或更少)。
接触固化粘合剂 一个表面涂上A剂,另一个表面涂上b剂,当A剂和b剂接触时就开始固化,这样就不用事先混合了。
UV固化胶粘剂 这些胶粘剂用于粘接透光材料。当紫外线照射时,胶粘剂立即固化。
厌氧固化粘合剂 这种粘合剂通过缝隙渗透,如螺钉周围的缝隙,并在没有空气(氧气)的情况下固化。
固化后具有特定性能的功能性胶粘剂实例
财产 函数
透明度 提供透明度,折射率相当于玻璃镜片。
导电率 具有吸收电磁波的能力,以防止无线电干扰。
耐热性 提供高耐热性(例如,氧化铝,氧化锆,或其他无机)。
弹性 提供了极高水平的弹性。用于粘接热膨胀系数不同的材料或对耐久性要求较高的粘接材料。
刚度 通过使用电阻焊的“点”键合和使用粘合剂的“区域”键合(焊接键合),可提供高刚度的连接部分。

除此之外,还有具有密封、绝缘、阻燃、导热、发泡等多种性能和功能的胶粘剂。

扩大胶粘剂的应用

虽然粘合剂和涂层设备已经变得更加多样化和复杂,粘合剂粘接的应用也已经扩展到更广泛的各种领域。特别是结构胶粘剂,对精密胶粘剂应用的需求正在增长,如满足显示器(LCD和有机EL)和智能设备(智能手机、平板电脑)更薄设计要求的小批量胶粘剂涂层,以及在汽车和航空航天工业中,为了追求更轻的重量和更高的刚性,不同材料的更强的粘接。

什么是结构胶?

一般来说,结构粘合剂是为高强度粘接而设计的粘合剂。使用具有这些粘接性能的涂层提供“区域”粘接,从而产生轻质和强粘接。将区域粘接与“点”粘接相结合,如点焊、螺栓或铆钉,可以产生更高刚性的粘接。典型的例子是“焊接结合”,即在车身装配过程中采用点焊。

结构胶的应用

半个多世纪以来,结构胶粘剂在航空航天工业中得到了广泛的应用,包括飞机、直升机、超音速喷气机、阿波罗飞船和航天飞机。

今天,由于复合材料(多材料)在车身和其他产品中越来越多的使用,以减少环境负荷和提高生产率,对不同材料的粘接需求正在增长。欧宝官网开户因此,结构轻量化和高强度的胶粘剂不仅在空间开发等尖端领域受到关注,而且在汽车工业等大批量生产领域也受到关注。

结构胶粘剂在不同材料粘接中的应用
Automobile-related
要求 用于减轻车身重量和增加车身刚度的复合材料粘接
材料 铝底盘+ CFRP内部
焊接方法 聚氨酯结构胶+少量螺栓
固定各种电机磁体(如FA伺服电机)
要求 粘合不同的材料提供高耐热性和高强度
材料 钕(钕)磁铁+层压铁芯
焊接方法 SGA胶(反应性丙烯酸胶)
太阳能电池板(人造卫星用)
要求 抗热循环(-150°C至+200°C),抗辐射,透明等。
材料 太阳能电池+盖玻片
焊接方法 硅酮胶

指数