粘合强度的原理

粘结材料粘合加固材与基材的正拉粘结

强度试验室测定方法及评定标准

E.1适用范围

E.1.1本方法适用于试验室条件下以结构胶粘剂、界面胶（剂）或聚合物砂浆为粘

结材料粘合（包括涂布、喷抹、浇注等）下列加固材料与基材，在均匀拉应力作用下发生内聚、粘附或混合破坏的正拉粘结强度测定：1纤维复合材与基材混凝土；2钢板与基材混凝土；3结构用聚合物砂浆层（或复合砂浆层）与基材混凝土；4结构界面胶（剂）与基材混凝土。E.1.2本方法不适用于测定室温条件下涂刷、粘合与固化的，质量大于300g/m2

碳纤维织物与基材混凝土的正拉粘结强度。

E.2试验设备

E.2.1拉力试验机的力值量程选择，应使试样的破坏荷载，发生在该机标定的满负

荷的20%～80%之间；力值的示值误差不得大于1%。E.2.2试验机夹持器的构造应能使试件垂直对中固定，不产生偏心和扭转的作用。E.2.3试件夹具应由带拉杆的钢夹套与带螺杆的钢标准块构成，且应以45号碳

钢制作；其形状及主要尺寸如图.2.3所示。

图.2.3试件夹具及钢标准块尺寸1－钢夹具；2－螺杆；3－标准块注：图中尺寸为mmE.3试件

E.3.1试验室条件下测定正拉粘结强度应采用组合式试件，其构造应符合下列规定：1以胶粘剂为粘结材料的试件应由混凝土试块（图.3.1–1）、胶粘剂、加固

材料（如纤维复合材或钢板等）及钢标准块相互粘合而成（图.3.1–2,a）。2以结构用聚合物砂浆为粘结材料的试件应由混凝土试块（图.3.1–1）、结构界面胶（剂）

涂布层、现浇的聚合物砂浆层及钢标准块相互粘合而成（图.3.1–2,b）；3若检验结构界面胶（剂），应将聚合物砂浆层换为细石混凝土层。

图.3.1–1混凝土试块形式及尺寸1－混凝土试块；2－预切缝注：图中尺寸为mm

图.3.1–2正拉粘结强度试验的试件1－加固材料；2－钢标准块；3－受检胶的胶缝；4－粘贴标准块的快固胶；5－预切缝；6－混凝土试块；7－ф10螺孔；8－现浇聚合物砂浆层（或复合砂浆层）；9－结构界面胶（剂）；10－虚线部分表示浇注砂浆用可拆卸模具的安装位置注：图中尺寸为

粘接强度又称为胶接强度 ，一般情况下，胶粘结构在粘接完成使用时，总是要求具有最佳的力学性能，而目前衡量胶粘体系力学性能优劣的主要指标就是粘接强度，因此在选购胶粘剂时，它的粘接强度是需要考虑的一个很重要的因素。

胶粘剂的粘接强度是指在外力作用下，使胶粘件中的胶粘剂与被粘物界面或其邻近处发生破坏所需要的应力。粘接强度是胶粘体系破坏时所需要的应力，其大小不仅取决于粘合力、胶粘剂的力学性能、被粘物的性质、粘接工艺，而且还与接头形式、受力情况（种类、大小、方向、频率）、环境因素（温度、湿度、压力、介质）和测试条件、实验技术等有关。由此可见，粘合力只是决定粘接强度的重要因素之一，所以胶粘剂的粘接强度和粘合力是两个意义完全不同的概念，绝不能混为一谈。

气味小-使用环保型溶剂，解决了多数厂家和员工长期受困于强烈气味刺激和对健康的威胁。 粘力强-固体含量高，平均固体含量在30%以上，含胶量与同类产品高，正常操作不会开胶、脱胶。 耐老化-产品固体含量高，产品耐老化性能优越；大部分产品粘性维持时间可达5年以上。 无需处理水-融合独特的创新理念，一举攻克PP、PE的世界性粘结难题，无需处理水，直接上胶。

粘接原理

1、机械理论 机械理论认为，胶粘剂必须渗入被粘物表面的空隙内，并排除其界面上吸附的空气，才能产生粘接作用。在粘接如泡 沫塑料的多孔被粘物时，机械嵌定是重要因素。胶粘剂粘接经表面打磨的致密材料效果要比表面光滑的致密材料好，这是因为（1）机械镶嵌；（2）形成清洁表面；（3）生成反应性表面；（4）表面积增加。由于打磨确使表面变得比较粗糙，可以认为表面层物理和化学性质发生了改变，从而提高了粘接强度。

2、吸附理论 吸附理论认为，粘接是由两材料间分子接触和界面力产生所引起的。粘接力的主要来源是分子间作用力包括氢键力和范德华力。胶粘剂与被粘物连续接触的过程叫润湿，要使胶粘剂润湿固体表面，胶粘剂的表面张力应小于固体的临界表面张力，胶粘剂浸入固体表面的凹陷与空隙就形成良好润湿。如果胶粘剂在表面的凹处被架空，便减少了胶粘剂与被粘物的实际接触面积，从而降低了接头的粘接强度。

许多合成胶粘剂都容易润湿金属被粘物，而多数固体被粘物的表面张力都小于胶粘剂的表面张力。实际上获得良好润湿的条件是胶粘剂比被粘物的表面张力低，这就是环氧树脂胶粘剂对金属粘接极好的原因，而对于未经处理的聚合物，如聚乙烯、聚丙烯和氟塑料很难粘接。

通过润湿使胶粘剂与被粘物紧密接触，主要是靠分子间作用力产生永久的粘接。在粘附力和内聚力中所包含的化学键有四种类型：

1） 离子键

2） 共价键

3） 金属键

4） 范德华力

3、扩散理论 扩散理论认为，粘接是通过胶粘剂与被粘物界面上分子扩散产生的。当胶粘剂和被粘物都是具有能够运动的长链大分子聚合物时，扩散理论基本是适用的。热塑性塑料的溶剂粘接和热焊接可以认为是分子扩散的结果。

4、静电理论 由于在胶粘剂与被粘物界面上形成双电层而产生了静电引力，即相互分离的阻力。当胶粘剂从被粘物上剥离时有明显的电荷存在，则是对该理论有力的证实。

5、弱边界层理论 弱边界层理论认为，当粘接破坏被认为是界面破坏时，实际上往往是内聚破坏或弱边界层破坏。弱边界层来自胶粘剂、被粘物、环境，或三者之间任意组合。如果杂质集中在粘接界面附近，并与被粘物结合不牢，在胶粘剂和被粘物内部都可出现弱边界层。当发生破坏时，尽管多数发生在胶粘剂和被粘物界面，但实际上是弱边界层的破坏。 聚乙烯与金属氧化物的粘接便是弱边界层效应的实例，聚乙烯含有强度低的含氧杂质或低分子物，使其界面存在弱边界层所承受的破坏应力很少。如果采用表面处理方法除去低分子物或含氧杂质，则粘接强度获得很大的提高，事实业已证明，界面上确存在弱边界层，，致使粘接强度降低。

胶水与金属粘结的原理

胶水是一种常见的粘合剂，它可以将各种材料黏结在一起。而胶水与金属的粘结也是其中的一种应用。那么，胶水与金属粘结的原理究竟是什么呢？

我们需要了解胶水的组成。胶水通常是由聚合物、溶剂和添加剂组成的。其中，聚合物是胶水的主要成分，它能够与金属表面形成化学键，从而实现黏结。聚合物的选择非常重要，不同的聚合物能够与不同的金属表面发生化学反应，形成强力的键合。

胶水中的溶剂起到了溶解聚合物的作用。溶剂可以使聚合物变得流动性更强，从而更容易涂抹在金属表面上。当胶水干燥时，溶剂会蒸发掉，留下聚合物与金属之间的黏结。

胶水中的添加剂也起到了重要的作用。添加剂可以改变胶水的性能，使其具有更好的黏结力和耐候性。常见的添加剂有增稠剂、防腐剂和柔软剂等。这些添加剂可以增加胶水与金属之间的黏结强度，提高粘合的质量。

在胶水与金属粘结的过程中，金属表面的处理也是非常重要的。金属表面通常会有氧化层或油脂等污染物，这些物质会影响胶水与金属的黏结。因此，在粘结之前，我们需要对金属表面进行清洁和处理，以确保胶水能够与金属表面充分接触，并形成牢固的黏结。

总结起来，胶水与金属粘结的原理是通过胶水中的聚合物与金属表面形成化学键，从而实现黏结。胶水中的溶剂和添加剂能够改善胶水的性能，使其具有更好的黏结力和耐候性。同时，金属表面的处理也是确保黏结质量的重要环节。胶水与金属的粘结不仅可以用于家居装修和手工制作，还在工业生产中得到广泛应用。通过合理选择胶水和适当处理金属表面，我们能够实现金属与金属之间的粘结，为各种应用提供了便利。