
影响粘合剂强度的因素众多,其中分子极性是一个关键因素。胶粘剂和被粘体分子的极性对粘接强度有显著影响,但并非极性越大粘接强度就越高。通过改变界面区表面的极性,如聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等材料经等离子表面处理后,表面产生羟基、羰基或羧基等极性基团,显著提高了其可粘接性。
分子量对粘接强度也有重要影响。分子量的大小决定了聚合物分子间作用力的强弱,进而影响聚合物的熔点、沸点、玻璃化转变温度Tg和熔点Tm。通常,粘接强度与分子量的关系仅限于无支链线型聚合物。分子量增加,粘接强度提高,但达到一定数值后则保持不变。
聚合物支链的影响也不可忽视。长链分子上的侧基决定了聚合物的性质。支链长度对分子间作用力的影响显著,支链小时,增加支链长度,降低分子间作用力;支链达到一定长度后,开始结晶,增加支链长度,提高分子间作用力。
PH值对某些胶粘剂的适用期及粘接强度和粘接寿命有显著影响。强酸、强碱特别是对粘接材料有很大影响时,对粘接常有害,尤其是多孔的木材、纸张等纤维类材料更容易受影响。例如酚醛树脂和脲醛树脂的固化过程受PH值影响大,固化时需加入酸性物质。
交联密度对聚合物的内聚强度有重要影响。交联密度增加,聚合物强度增大,但交联密度过大会使聚合物变硬变脆,耐冲击强度降低。交联聚合物的强度与交联点数目和交联分子的长度密切相关,随着交联点数目的增多,交联间距变短,交联聚合物会变得又硬又脆。
溶剂和增塑剂也会影响胶粘剂的粘接强度。溶剂型胶粘剂的粘接强度受胶层内残留溶剂量的影响,溶剂量多时,浸润性好,但内聚强度降低。增塑剂和溶剂的作用类似,有时加入增塑剂也可粘接,但随着增塑剂的挥发,粘接强度下降。
填料的加入可以增加胶粘剂的内聚强度,调节粘度或工艺性,提高耐热性,调整热膨胀系数或收缩性,增大间隙的可填充性,给予导电性,降低价格,改善其他性质。
结晶性高的聚合物分子缩聚状态规则,加热结晶聚合物会使有序的分子排列发生混乱,适宜热溶。分解是降低粘接强度的重要因素,胶粘剂分解的原因有水、热、辐照、酸、碱及其他化学物质。聚合物与水反应分解称水解,高温下发生降解和交联,使聚合物强度降低,交联使分子间形成新的化学键,聚合物强度上升。