文档介绍：:..第一篇粘接基础1粘接基础随着世界木材资源的日益匮乏,合理有效地利用木材和竹材资源显得越来越重要,粘接木材和竹材是增加其使用范围提高其价值的重要方法。为此研究木材和竹材的粘接性能和粘接技术,对于开发木质和竹质粘接材料貝-有重要的理论价值和现实意义。两种相同或不同的材料A、B用介于两者Z间的第三种材料C來结合成一体的现象和操作称为粘接。材料A、B称为被粘接材,材料C就称为胶黏剂。:流动、传递、渗透、润湿和固化。(1)流动流动指的是液体胶黏剂在基材外部表血的铺展,胶黏剂只有流动才能填满被粘接面的空隙,胶黏剂的流动性与涂胶时间、操作温度、胶黏剂的组分以及树脂分了量等因素冇关。(2)传递传递是指木材组件涂胶装配时导致的液体胶黏剂向和邻层木材表血的转移。(3)渗透渗透指的是由于在圧力的作用下,胶黏剂依靠毛细管作用而渗入木材细胞腔小的现象。木材属于胶层进入导管中胶黏剂图1-1白桦弦切面粘接时水性高分子异鼠酸酯(API)胶黏剂的渗透情况(端面切片)多孔性材料,增加胶层和被粘接材间的接触面积冇助于捉高胶合强度,而增加粘接血积可山提高胶黏剂的渗透程度來完成。胶黏剂固化过程中施加的压力冇利于胶黏剂对木材充分浸润,特别是对粘度较大的胶黏剂,固化过程中应该施加较大的压力,这样有利于胶黏剂分子对木材的渗透和浸润。当胶黏剂渗入木材表面的凹陷处时,会象钉或锚那样产生投锚效果(投锚力),形成“机械的粘接”。水性高分了异貳酸酯木射线中的胶图1-2柞木弦切面粘接时水性高分子异軌酸酯(API)胶黏剂的渗透情况(端面切片)胶黏剂(API)粘接白桦弦切而和柞木弦切面时形成的“胶钉”情况分别见图1・1和1-2«机械粘接是由于胶液渗入木材表而敞开的管孔中形成的,胶液渗透到木材小的程度与胶合强度有关。粘接时,胶液应能浸润木材细胞的孔壁并排除微孔内的空气。胶黏剂渗入木材细胞小的孔隙,固化后形成“镶嵌”、“啮合”,才可获得较高的胶合强度,胶液能够渗入木材细胞的孔隙内是木材机械粘接的关键Z—。锯、创、砂等机械加工影响木材表面形态。LiptakovaE在研究砂懒对木材表面化学组分变化和表面白由能变化的影响时发现,砂磨处理后的木材表面木材纤维与组织被撕裂,木材表血'受到机械损伤,砂磨的粉末易堵塞木材屮的孔隙,影响木材机械的粘接。Chung-YunHse认为粘接前对木材表面进行创光加工比砂光加T对粘接强度的提高英至更有效。对木材表面轻微的创光不但nJ移走表面污染物,同时也可以暴霧出具冇很强极性的细胞壁次生壁S2层,这对粘接是非常冇利的。(4)润湿润湿町以使胶黏剂与被粘面充分接触,这样才能产生更大的粘接作用力。润湿不仅仅发生在木材外部表面,它同时对液体胶黏剂沿细胞壁的运动也有帮助。胶黏剂在固化过程中施加的压力有利于胶黏剂对被粘物的充分浸润,特别对粘度较大的胶黏剂固化过程中应该施加较大的压力,冇利于胶黏剂分子与被粘物表面紧密接触。胶黏剂在流动浸润的同时,产生“扩散”和“吸附”作用。(5)固化最后发住的过程即为固化。在固化过程中形成各种吸附作用,以此产生最主要的粘接作用。在固化过程屮的最大问题是易产生内应力。胶黏剂在溶剂蒸发、聚合、缩合等过程屮,体积收缩产生收缩应力,同时胶层与被粘物二者之间因膨胀系数不同,受热或冷却会产生热应力。体系屮的内应力可随着胶黏剂分了的蠕动而减小。在胶层分子蠕动不足的情况下,体系内始终存在内应力。由于内应力的存在容易引起粘接面剥离,并使胶合强度显著降低。为使这种残留应力趋于缓和,可釆収在胶黏剂屮适当加入增塑剂和填料等方法。总之,胶合强度的形成是一个复杂的过程,简单地说,胶合强度的形成主要是由胶黏剂在被粘材料表血上的浸润和粘附而连接起來的。所谓粘附是山胶黏剂和被粘材料在界血上的机械嵌接力,分子之间的作川力和个别化学键力所形成的。因此,如果从分子的角度来考虑木材粘接时胶合强度的形成过程,一般可简单地分为以下两个阶段:第一阶段:液态胶黏剂分子借助布朗运动向木材表面扩散并逐渐靠近木材表面,对木材表面浸润。压力作用或胶黏剂本身由丁•加热使粘度降低都有利于胶黏剂分子及其链节与木材表面的接触。尤其在木材粘接制品的热压过程中由于热压压力和热压温度的同时作用使这种效果更加明显。第二阶段:当胶黏剂分了非常接近木材细胞分了时产生吸附作用。当胶黏剂分子与木材表面的分子间的距离接近至1nm左右时,由分子I'可作用力引起二次结合便开始起作用,并随着胶黏剂分子与被粘物表血分子间距离的进一步减小而增至最人,当木材和胶黏剂间存在化学结合(一次结合)时又产生所谓的“比粘接”。①范德华力VanderWaalsbonds提供键能2〜4