北化涂料与粘合剂思考题总结
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1 胶接技术同机械连接和焊接相比有那些特点?什么是涂装技术?它有哪些特点和属性?
答:胶接亦称为粘接、胶粘、胶合、粘合等,是指将同质或异质物体表面用胶粘剂连接在一起的一种技术。被粘接在一起的部位称为胶接接头(Adherent, joint)。胶接接头具有应力分布连续、重量轻、工艺温度低、可密封等特点,特别适用于不同材质、不同厚度、超薄规格和复杂构件的连接。
涂装技术:是指把固体物质表面用涂料进行涂饰的一种技术。同贴皮、包封、电镀、镏金等相比具有工艺简单,使用范围广,可重复涂敷等特点。
2. 如何根据胶接接头破坏的形式确定是否属于结构胶接?
答:使被粘物在屈服点前承受应力的粘接,因此能充分发挥被粘物强度的优点。
3 粘附力与粘接力学强度有什么不同?形成粘附力需要什么条件?(粘接的吸附理论本质及局限性)
答:粘附力:粘附力指某种材料附着于另一种材料表面的能力。
粘接力学强度:单位长度上所需粘附力力的大小。
形成粘附力的条件:(1)胶接前或涂装前必需是液体(能够改变形态,适于表面);(2)必需能够润湿;(3)必须能够固化(成膜);(4)必需具有特定功能。
4 从溶解度参数的基本含义考虑,它与温度有关吗?WHY?扩散的条件是什么?
答:溶解度参数的关系式:δ= (ΔE/V)1/2,ΔE=ΔHv-RT,由关系式可以看出,溶解度参数和温度有关。
扩散条件:J=-Ddc/dx,由关系式可以看出,扩散由扩散系数D和dc/dx决定。而扩散系数与粘度和分子半径有关。
5 高分子相溶性的热力学含义和工艺上有什么差别?溶解度参数为什么
能够判别两物质的相溶性,试说明这种判断方法有什么局限性?
高分子的相溶性,从热力学角度来说,是指在任一比例混合时形成均相的能力;从工艺方面说,则是指两种聚合物之间容易相互分散得到性能稳定共混物的能力。溶解度参数的关系式:δ= (ΔE/V)1/2,从热力学观点来看,自发过程的必要条件是
ΔGm=ΔHm-TΔSm<0 ,ΔSm为混合熵,体系的熵变在溶解过程中总是增大
的,故TΔSm为正值,因此, ΔGm的正负决定于ΔHm的正负与大小。若满足ΔG<0,必须满足ΔHm 6 对于SBS嵌段共聚物,其中分两相,PS相的溶度参数9.1为PB相8.1的溶度参数为试讨论C5石油树脂和C9石油树脂在其中的溶解性。(C5聚戊烯,C9甲基苯乙烯,) 答:SBS的溶度参数为8.34,聚戊烯的溶度参数为16.5,甲基苯乙烯的溶度参数为17.0,所以两者都不可溶入其中。 7 对于PVC塑料和ABS塑料的粘接,试从溶剂型胶粘剂入手讨论该用什么胶粘剂进行粘接? 答:用硅橡胶进行粘接。硅橡胶具有优异韧性和伸长率,接头弯曲性好。 8 试讨论涂料表面张力、粘度、底材表面张力和粗糙度等因素对漆膜附着力有什么影响? 答:涂料的表面张力越小,粘度越小,底材的表面张力越大,则对漆膜的附着力越强。而底材表面粗糙度的影响如下:△G=-γLV(1+(AS/AL)cosθ)AL,r=cosθ/cosθ’,r粗糙因子, θ表观接触解, θ’真实接触角。 当θ’< 90°时,由r=cosθ/cosθ’和r>1,知cosθ>cosθ’, θ<θ’,粗糙有利于扩展; 当θ>90°时,cosθ’<0,,cosθ 9 胶接的吸附理论、扩散理论、机械结合理论的差异?粘附表面热力学与其它几种理论的差异? 答:认为胶接力是由于在粘附界面分子(原子)之间的作用产生,并以此解释和解决胶接过程的问题的理论称为胶接的吸附理论。也就是粘接力是由分子之间作用力(粘附力)的宏观表现形式。是胶接理论的基础。 局限性:粘接力是一个速度过程,受测试速度影响较大。分子间作用力与材料类型关系较大,难于处理。无法解释表面形态影响。 扩散理论从界面上链段的扩散角度来研究粘接现象的理论称为粘接的。 局限性:对于致密的物体不太适用。 机械结合理论:将一种能湿润固体表面的液体渗入两合拢的固体表面之间,形成液体薄层,再将液体固化成具有一定力学性能的固体,则两固体就被固化了的液体通过锚钩和包结作用连结起来,即所谓机械粘接理论。 粘附表面热力学:若使两个表面充分接触,其中至少有一个是液体表面。只有可以随意变形的液体才能完全适合于固体的凹凸不平的表面状态, 即所谓润湿。从表面自由能入手,研究液体对固体表面的润湿、粘附力的学问。 10涂料的性质、漆膜的性质有什么差别? 答:涂料的性质:涂料的基本性能是保护、改变表面的外观的性质。涂料的 性质包括涂装前性质、涂布性质和成膜后漆膜性质。 漆膜的性质:柔韧性和后加工性、耐磨损性和耐擦伤性、耐冲击性、抗石击性、 附着力 11粘弹性与涂料哪些性质有关系? 答:粘弹性和涂料的颗粒成簇、拉伸流动、柔韧性和后加工性、耐磨损性和耐擦伤性、耐冲击性、抗石击性、附着力有关系。 12有分散相体系粘度有什么特点?乳胶漆为什么具有剪切变稀现象,对涂料的施工有什么影响? 答:当有少量的分散相存在。仅有小的粘度影响(除非分散相是絮凝的),但当分散相的体积增加,粘度急速增高,因为要更多的能量来转动颗粒,并且众多的颗粒干扰了其他颗粒的运动。当体系中颗粒紧紧地堆砌时,粘度趋向无限大。 乳胶液的剪切变稀行为取决于颗粒大小、含量和分散相的内在粘度。较小的颗粒剪切变稀所需的剪切速率较高。浓度降低和颗粒内在粘度增大,则剪切变稀程度降低。分散体的粘度也受颗粒间相互作用的影响。假使颗粒成簇,停止搅拌则分散体的粘度增大;假使在搅拌下,簇重新分离则粘度下降。 13溶剂型涂料一般由粘料、溶剂、填料、颜料等组成,粘料主要与哪些性能有关(粘度,耐磨损性和耐擦伤性,抗冲击和石击性,附着力,光泽,鲜映性,雾影,遮盖力,颜色),简单说明。 答:粘料主要与粘度、耐磨性和耐擦伤性、抗冲击和石击性、附着力、光泽、雾影。