膠接材料表面的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)對膠接性能、耐久性能、熱老化性能等都有重要影響;而表面結(jié)構(gòu)對膠接性能的影響往往是通過改變表面層的內(nèi)聚強(qiáng)度、厚度、孔隙度、活性和表面自由能等而實(shí)現(xiàn)的。其中,表面化學(xué)結(jié)構(gòu)既可引起表面物理化學(xué)性質(zhì)的改變,也可引起表面層內(nèi)聚強(qiáng)度的變化,因而對粘附性能產(chǎn)生明顯的影響。
例如,用酚醛樹脂膠膠接的不銹鋼和鋁膠接件分別放在2880C 下熱老化處理50min 和100min 后,鋁膠接件的穩(wěn)定性仍然良好,而不銹鋼膠接件幾乎失去了全部膠接強(qiáng)度。這是因?yàn)?,在不銹鋼表面上發(fā)生了固相氧化還原反應(yīng),致使高溫?zé)崂匣阅艽蟠笙陆?。但是,如果在鋼表面上涂一層環(huán)烷酸鋅,膠接件的熱老化性能就可大大提高。因此,改變那些能加速聚合物裂解的表面原子性質(zhì)時(shí),對鋼接頭的耐熱氧化作用具有明顯的影響。
膠接材料的表面處理是整個(gè)膠接過程中重要的工序之一,也是膠接成功與失敗的關(guān)鍵之一。由于膠接主要借助于膠粘劑對膠接材料表面的粘附作用,因此膠接材料的表面處理就可能成為決定膠接接頭的強(qiáng)度和耐久性的主要因素。但由于膠接材料在一系列加工、運(yùn)輸、貯存過程中,表面會(huì)存在不同程度的氧化物、銹跡、油污、吸附物及其它雜質(zhì)等,這就直接影響膠接強(qiáng)度。
膠接材料及其表面是多種多樣的。有金屬材料也有非金屬材料;有干凈的也有被污染的表面;
有光滑的也有粗糙的或多孔性的疏松表面;按照熱力學(xué)的觀點(diǎn),有高能表面與低能表面之分;從化學(xué)結(jié)構(gòu)上考慮,又有活性表面與惰性表面之分。
為了獲得膠接強(qiáng)度高、耐久性好的膠接接頭,要求制備的表面層與基體材料及膠粘劑必須結(jié)合牢固,并且這種結(jié)合不受或少受環(huán)境條件的影響。