在金属加工现场,工件表面带有切削液、防锈油或脱模剂残留是常态。而在塑料、复材这类低表面能基材上粘接,本身就存在润湿难题。这两种情况经常同时出现,需要一套系统的应对思路。
环氧胶的粘接依赖界面处的分子接触与化学作用。油污层的存在等于在胶体与基材之间插入了一层弱界面层。即使胶体本身强度很高,破坏也会沿油污层发生,宏观表现为整片剥离。
低表面能基材的问题类似但机理不同:液体在低表面能表面上不易铺展,接触角大,胶体无法充分浸润微观的凹凸结构,机械锚固作用无法形成。
打磨能够去除表面污染层并形成粗糙结构,是应用广泛的处理方法。需要注意的是打磨后的表面应及时清洁,避免磨屑残留,同时不宜放置过久以免重新污染或氧化。
溶剂擦拭适合去除油脂类污染,但要注意溶剂选择与操作方式。用浸湿的布单向擦拭并及时更换,避免把污染物在表面来回涂抹。清洗后应等待溶剂完全挥发再涂胶。
对低表面能基材,电晕、等离子或火焰处理能够引入极性基团,显著提高表面能。这类处理的效果有时效性,处理后就应尽快完成粘接。
| 手段 | 适用情形 | 局限 |
|---|---|---|
| 附着力促进剂 | 金属与难粘基材 | 需与体系相容,用量需优选 |
| 底涂 | 复杂基材与严苛工况 | 增加工序与等待时间 |
| 润湿性好的固化剂 | 低表面能与多孔基材 | 可能影响其他性能 |
| 延长开放时间 | 需要充分浸润的场合 | 影响工序节拍 |
| 加温涂胶 | 降低粘度改善润湿 | 可能缩短适用期 |
提示:提示:如果同一批工件时而粘住时而脱开,优先检查表面处理的一致性,而不是怀疑胶的配方。表面处理工序的波动是这类问题最常见的来源。
粘接效果应通过破坏性试验判断,常用方式是剪切强度或拉拔强度测试,并观察破坏面的位置。破坏发生在界面说明粘接不足,发生在胶层内部说明胶体强度成为瓶颈,发生在基材内部则说明粘接已经强于基材本身。
建立破坏面判定标准并保留记录,可以让后续的质量追踪有据可依。
多数情况是表面处理环节。建议先用同一种胶在不同表面处理条件下做对比试验,确认表面处理是否为制约因素,再考虑更换材料。
处理效果随时间衰减,通常建议在处理后较短时间内完成粘接。具体时限与基材和环境有关,应通过试验确定。
