§5.7 粘接技术

在加工制作过程中，能掌握好粘接技术，一定可以使你的工作提高效率，提高质量。

什么是胶粘剂呢？胶粘剂就是可以把各种材料紧密粘合在一起的物质。自然，采用胶粘剂来进行连接的技术就是粘接技术。

粘接技术是一项新工艺，新技术。它能部分代替焊接、铆接和螺栓连接。将各种金属和非金属构件牢固地连接在一起，且可达到较高的强度要求。并具有工艺设备简单、操作方便、成本低廉、适用范围广、密封防腐性能好、耐疲劳强度高等优点。它的不足之处是：粘接层的抗剥离强度较低，耐热性不高(一般 150℃，最高 300℃)等。

一、正确选择胶粘剂

根据粘接的具体情况，要正确选择胶粘剂。胶粘剂选择得好，一次粘接就可以成功，若选择的胶粘剂不适当，很可能反反复复失败多次， 有时甚至于毁坏了工件。

选择胶粘剂，通常根据以下四点： 1.根据被粘材料化学性质选择胶粘剂

粘接钢、铝、陶瓷等极性材料时，应选用极性强的粘胶。如环氧树脂胶，聚氨脂胶，丙烯酸脂胶，无机胶等。

粘接聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等弱极性或非极性材料，应选择丙烯酸脂胶或能溶解被粘材料的溶剂。如三氯甲烷、二氯乙烷等。

1. 根据被粘材料的物理性质选择胶粘剂

粘接陶瓷、水泥等脆性或刚性材料，应选用强度高、硬度大的不易变形的热固性树脂粘胶剂。如环氧树脂胶、酚醛树脂胶。

粘接橡胶、皮革、塑料薄膜等弹性或硬性材料，应选择弹性好、有一定韧性的胶粘剂。如氯丁胶、聚氨酯胶。

粘接多孔性材料，例如泡沫塑料、海绵、织物等，应选择粘度较大的胶粘剂。如环氧树脂胶、聚氨脂胶、聚醋酸乙烯胶、橡胶型胶粘剂。

1. 根据被粘件使用条件选择胶粘剂

被粘件受剥离力与不均匀扯离力作用时，可选用韧性好的粘胶。如橡胶胶粘剂、聚氨酯胶等。

在受均匀扯离力、切力作用时，可选用比较硬、脆的胶。如环氧树脂胶，丙烯酸脂胶等。被粘件要求耐水性好的胶，有环氧树脂胶、聚氨酯胶等。耐油性好的粘胶有酚醛——丁腈胶、环氧树脂胶等。

1. 根据被粘件的使用温度选择粘胶

不同的粘胶，使用环境的温度有差异。如环氧树脂胶适宜在 120℃以下使用；橡胶胶粘剂适宜在 80℃以下使用；有机硅胶适宜在 200℃以下使用；无机胶适宜在 500℃以下或高达 1000℃以上使用。

二、影响粘按质量的因素

究竟有哪些因素影响粘接强度？我们在粘接前应该从下面几个因素

考虑。

①粘接件表面粗糙比表面光滑粘接效果要好。这是因为表面粗糙实际上是增大了粘接面积，粘接剂较易保留在表面细孔中，提高了粘接强度。表面粗糙的工件经粘接后，能承受的剥离力比表面光滑的粘接工件要大得多。但要注意，粘接件不允许有太大的凸凹不平。

②粘接件表面不应该有较多水分，从而导致在粘接过程中凝集于粘接表面，使粘接强度降低。

③胶粘层的厚度过厚与太薄都会使粘接强度下降。不同类型的胶粘剂，要求胶层厚度不同。大多数合成胶粘剂以(0.05～0.10)mm 为宜，无机胶粘剂以(0.1～0.2)mm 为宜。

④固化温度影响粘接质量。对于一般室温下固化的胶粘剂，适当升高温度可以加速粘接反应，有利于提高粘接强度。但是高于固化温度太多，却使胶层变得过薄甚至缺胶，导致粘接强度下降。

⑤粘接时的压力大小对粘接质量影响较大。通常在一定范围内，压力不足或者加压不均匀，会使胶层出现疏松孔洞，从而影响粘接强度。对于固态胶粘剂，增大粘接压力有利于提高粘接强度。

⑥粘接的材料性质不同，同种胶粘剂的粘接强度不一样。

三、粘接工序及表面处理

粘接工艺一般按以下程序进行：

①制定粘接方案；

②胶；

③清洗被粘材料；

④设计和加工粘接接头；

⑤表面处理；

⑥被粘面的漂洗和干燥；

⑦配胶和涂胶；

⑧粘合装配；

⑨固化；

⑩粘接质量检验。

由于要求被粘件有最佳表面状态，使胶粘剂形成的粘接力超过胶层的内聚力，所以必须重视被粘件的表面处理。

例如玻璃、陶瓷在表面处理时，可用水和金刚砂磨蚀，再用乙醇溶剂清洗。

例如被粘件是普通橡胶，应先用砂布打磨，以木锉粗化，刷去砂粒， 用溶剂涂抹。

例如对于有机玻璃、聚苯乙烯等，在表面处先用 100 号砂布打磨， 再用甲醇或异丙醇等溶剂清洗。

例如铜、铁金属被粘件，应先用硫酸(100～150)g/ml，在(20～30)

℃下浸泡(0.5～l)分钟(用盐酸亦可)。

例如铝合金，应先在 10％氢氧化钠溶液中浸泡 1 分钟，再在硝酸中浸蚀约(0.1～0.2)分钟。

四、粘接接头的设计

所有复杂的粘接接头，都可以简化为四种基本形式，参看图 5－12。1.对接接头

对接的粘接面积小，除拉力外任何方向的力都容易形成不均匀扯离而造成应力集中。所以粘接强度很低，一般不采用。如果需要时，对接接头可采用改进形式，如图 5－13 所示。

2.角接接头

这种粘接面积小，并且所受的力是不均匀扯离力，所以粘接强度低， 应避免采用。必须采用时应采取一些组合的改进形式，如图 5－14 所示。

3.T 型接头

这种接头粘接强度更低，一般不采用。实在需要粘接时，最好按图 5

－15 改进形式为宜。4.平面粘接

这种粘接面积大，强度高。只要按正确方法粘接，一般粘接强度都能达到要求。

五、几种常用的粘胶剂的使用

1. 环氧树脂胶

可以用来粘接不易被有机溶剂溶解的材料。如金属、玻璃、胶木等， 通常称它为“万能胶”。环氧树脂胶具有粘接强度高、耐化学介质性好、耐温性能好、胶层收缩率小、可在室温下固化、施工工艺简单等优点。

环氧树脂的品种有多种，使用时参看产品说明书。这里介绍一种自然干燥的配方。

配制时先将环氧树脂加热到(70～80)℃，放入填充料和增塑剂调匀。待冷却到 50℃左右放入硬化剂，不停地搅拌(用一根小棒沿一个方向) 并驱赶气泡。待十几到二十几小时后即可硬化粘牢。

1. 有机玻璃制品粘接剂配方一：

有机玻璃粉末 10 份～15 份

二氯乙烷 70 份

四氯化碳 (15～20)份配方二：

有机玻璃碎片 5 份

氯仿 95 份

这两种配方在粘接时工艺如下：

①清洗：用无水乙醇清洗被粘接面，晾干；

②配胶：按配方规定量混合调匀；

③涂胶：将配好的胶粘剂涂于有机玻璃制品双面粘接面，然后装配

施以接触压力；

④固化：70℃下放置(6～10)小时或室温下放置 24 小时。3.通用双管胶

市场上销售的这种胶粘剂，适用于金属、塑料、胶木、木材、玻璃、陶瓷等制件的本身与相互间的胶接。该粘胶工作温度(20～130)℃，它耐油，耐水及其它介质。

使用方法是：

①首先将涂胶面上揩净，用丙酮或无水乙醇清除去表面油脂；

②把双管胶盖打开，挤出等量粘胶料，混合均匀；

③涂胶在粘接面上，室温下加压固化。4.“502”胶

这是一种市场上有售的有机胶粘剂。用它涂于待粘接面上时，遇空气微量水或弱碱的催化作用，在室温下立即发生催化反应，把物体粘牢。

此胶适合于粘合铝、铜、钢铁、铬镁合金等金属，以及橡胶、硬塑料、聚苯乙烯、酚醛塑料、玻璃、陶瓷、骨骼、尼龙丝、有机玻璃等非金属材料。但不适用于多孔性材料(如纸、皮革、软木料)和未经表面活化处理的聚乙烯、聚丙烯、聚四氟化乙烯塑料。

在使用前必须对待粘接件表面处理。金属材料先用砂布除掉锈污， 再用乙醇、丙酮或醋酸乙酯洗擦去油污；非金属材料需将表面脱膜剂层打磨掉，再用三氟乙烯或其他溶剂擦洗干净。

经过表面处理之后，再将胶液涂在表面上。立即定准位置，稍施压， 几秒钟或几分钟内即可粘牢。

使用这种胶时，需要注意以下事项：

①用胶不宜多，胶层厚度若大于 0.1mm，强度反而下降。②用此胶粘合的物体不宜放在水中或碱液中使用，温度也不可超过 150℃。

③不可用手直接接触胶液。若不慎将胶液滴到手上，切不可强行撕裂。应以大量的水冲洗，再用丙酮擦洗。若将胶液溅入眼中，应先用水冲洗，用涂油脂眼药膏，以加速脆落。

1. 尼龙胶粘剂配方：

环氧树脂 100 份

聚酰胺树脂胶 (60～80)份

环氧氯丙烷 (5～10)份

用途：适用于尼龙与尼龙，尼龙与铁粉芯，聚乙烯与聚乙烯，聚乙烯与金属间的粘接。

1. 橡胶制品胶粘剂配方：

用途：适用于雨鞋、胶鞋、自行车内胎等各种橡胶制品的粘接。7.快干赛璐珞胶

取约 10 份香蕉水(或者丙酮)溶解 1 份赛璐珞片(废乒乓球碎片或赛璐珞胶片)，即可制成胶水，适用于木制品和赛璐珞制品的粘合，粘要制品比乳胶干得快，而且比较轻，但牢度不及乳胶。