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膠粘劑老化的原因
發布日期：2018-05-15
來源：互聯網 瀏覽次數：796
核心提示：隨著粘接技術的使用范圍越來越廣，粘接接頭的老化問題就越來越受到了重視，導致粘接接頭老化的原因大概可以分為以下幾方面：機械載荷對接頭的影響、自然環境對接頭的影響和膠粘劑組份的遷移。篇幅所限，今天先來聊一
隨著粘接技術的使用范圍越來越廣，粘接接頭的老化問題就越來越受到了重視，導致粘接接頭老化的原因大概可以分為以下幾方面：機械載荷對接頭的影響、自然環境對接頭的影響和膠粘劑組份的遷移。篇幅所限，今天先來聊一聊，自然環境是如何加劇粘接接頭老化的：
1） 溫度和射線
溫度對化學反應的影響很大。溫度越高，發生化學反應的可能性越高，且反應越快。這樣的反應導致了粘接接頭的性能變化差。機械應力同時也導致在高溫下的粘接接頭的加速破壞。一般認為，高溫加速粘接接頭速老化。
另一方面就是輻射，尤其是太陽光中的紫外線的照射。膠粘劑和塑料基材中的高分子鏈段易受到紫外光的照射從而導致分子鏈的破壞。特別是聚氨酯膠對紫外線非常敏感。
2） 水
濕氣能滲透（擴散）到已經固化的膠層中，并被膠層吸收。這些被吸收的水分子減小了膠的內聚強度。因為水在高分子鏈之間扮演了潤滑劑的作用（增塑劑效應），使得分子鏈相互之間更容易滑動。水分滲入膠層的速度很低，但是持續性很強。在環境溫度為40℃下，對于交聯結構的聚合物，水的滲透速率為每個月大約幾個毫米。當粘接接頭干燥后，內聚強度重新上升，回到原來水平。
粘接接頭暴露于濕氣中產生的最大的問題是，水的滲透減小了基材與膠的黏附力。水滲透進入了粘接接頭后黏附力變小。膠與基材黏附力減弱通常也是一個緩慢的過程。膠與基材表面形成的化學鍵比物理相互作用力更耐水汽。一旦化學鍵遭到破壞，干燥后其黏附力也不能恢復。
防止膠水不受水汽影響的最好辦法是遠離水汽。如果無法做到，可將接頭密封起來。
3）腐蝕
對于金屬接頭，基材的腐蝕主要是由水汽的滲透引起的。基材的腐蝕導致粘接接頭在短期內快速失效。鹽、酸、堿、水汽等物質加速腐的發生。這些物質不但能腐蝕基材還能從膠層外部緩慢滲透到內部從而影響膠層的內聚力及黏附力。所以一方面我們需要盡可能將基材和膠層保護起來，另一方面需要提高膠粘劑和基材的抗腐蝕能力。
4） 化學介質
自然界中的酸雨、酸性霧霾或大家經常使用的清潔劑等物質也會加速粘接接頭的老化。一方面這些含有化學品的物質會對粘接件的基材表面進行腐蝕，另一方面也會對及膠粘劑的粘附層和內聚層造成不可逆的破壞。
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