)粘接
两个物质表面依靠化学力、物理力或二者兼有的力使之结合在一起的状态。
两个物质表面依靠化学力、物理力或二者兼有的力使之结合在一起的状态。
胶粘剂粘接的条件对选择正确的胶粘剂同样是重要的判据。
在工厂或装配线生产中，确定的装配环境可能限制粘接产品对胶粘剂的选择。这时所考虑的胶粘剂的操作性能往往可能摒弃用户的潜在兴趣。与粘接过程相牵连的典型因素包括：
1、胶粘剂的形态；
2、胶粘剂的制备和应用方法；
3、胶粘剂的储存期；
4、胶粘剂的适用期；
5、使用胶粘必须的手段或设备；
6、粘接过程的可变性；
7、涂胶和粘接（叠合）之间允许的时间；
8、胶层干燥的时间和温度；
9、胶层的固化温度和使用温度；
10、不同温度下粘接强度的变化率；
11、特殊要求和预防措施，如气味、易燃性和毒性等等。
在这里只讨论上述典型因素中的几个：
施于工件的胶粘剂的挑选方法，除了决定于胶粘剂的物理性质外，还决定于零件的大小和形状，被涂组成件的数目及零件的尺寸。
胶粘剂的形态从稀薄液体状至膏状和固体状。但对不同形态，要采用不同的使用手段。例如：对稀薄液体状就喷涂、刷涂或滚涂；而对膏状胶粘剂，则使用涂胶机或刮刀式涂胶机。
对被粘体来说，胶粘剂的粘接性通常是重要的。对已涂布胶液将要装配的零件，钉着性或粘接性起决定作用。在装配时，粘着时间范围决定粘合件涂覆和装配之间的时间间隔。因此粘着性质将决定胶粘剂必须的使用条件（即胶粘剂的形态、传质速率、混合时间以及应用方法）。与热塑性胶粘剂相反，热固型胶粘剂的粘着性通常较小。粘着性变化很大，这依赖于胶粘剂分子的结构和聚集形态。胶乳状胶粘剂只有当其液体分散介质（载体）的移去（挥发）而变粘；溶剂基橡胶甚至在含有可观量的溶剂时就变粘。两种胶都显示很好的粘着性。
对某些粘合件，胶粘剂的固化温度影响到胶粘剂的选择。许多热固性胶粘剂要加热和加压才能形成粘合件，而加工过程中不可能实现这些条件进，通常使用冷固化胶粘剂。胶粘剂的选择还可以决定于粘合件的部件的几何性及其排列情况。通常松配合的部件需要隙性胶粘剂；反之，紧配合的部件间需用低粘度胶粘剂。
当胶粘剂良好地浸润被粘材料表面时（接触角θ90°）,表面的粗糙化就不利于粘接强度的提高。
2.表面处理:
粘接前的表面处理是粘接成功的关键，其目的是能获得牢固耐久的接头。由于被粘材料存在氧化层（如锈蚀）、镀铬层、磷化层、脱模剂等形成的“弱边界层”，被粘物的表面处理将影响粘接强度。例如，聚乙烯表面可用热铬酸氧化处理而改善粘接强度，加热到70-80℃时处理1-5分钟，就会得到良好的可粘接表面，这种方法适用于聚乙烯板、厚壁管、等。而聚乙烯薄膜用铬酸处理时，只能在常温下进行。如在上述温度下进行，则薄膜的表面处理，采用等离子或微火焰处理。
对天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶和氯丁橡胶表面用浓硫酸处理时，希望橡胶表面轻度氧化，故在涂酸后较短的时间，就要将硫酸彻底洗掉。过度的氧化反而在橡胶表面留下更多的脆弱结构，不利于粘接。
对硫化橡胶表面局部粘接时，表面处理除去脱膜剂，不宜采用大量溶剂洗涤，以免不脱膜剂扩散到处理面上妨碍粘接。
铝及铝合金的表面处理，希望铝表面生成氧化铝结晶，而自然氧化的铝表面是十分不规则的、相当疏松的氧化铝层，不利于粘接。所以，需要除去自然氧化铝层。但过度的氧化会在粘接接头中留下薄弱层。
3.渗透：
已粘接的接头，受环境气氛的作用，常常被渗进一些其他低分子。例如，接头在潮湿环境或水下，水分子渗透入胶层；聚合物胶层在有机溶剂中，溶剂分子渗透入聚合物中。低分子的透入首先使胶层变形，然后进入胶层与被粘物界面。使胶层强度降低，从而导致粘接的破坏。
渗透不仅从胶层边沿开始，对于多孔性被粘物，低分子物还可以从被粘物的空隙、毛细管或裂缝中渗透到被粘物中，进而侵入到界面上，使接头出现缺陷乃至破坏。渗透不仅会导致接头的物理性能下降，而且由于低分子物的渗透使界面发生化学变化，生成不利于粘接的锈蚀区，使粘接完全失效。
4.迁移：
含有增塑剂被粘材料，由于这些小分子物与聚合物大分子的相容性较差，容易从聚合物表层或界面上迁移出来。迁移出的小分子若聚集在界面上就会妨碍胶粘剂与被粘材料的粘接，造成粘接失效。
5.压力：
在粘接时，向粘接面施以压力，使胶粘剂更容易充满被粘体表面上的坑洞，甚至流入深孔和毛细管中，减少粘接缺陷。对于粘度较小的胶粘剂，加压时会过度地流淌，造成缺胶。因此，应待粘度较大时再施加压力，也促使被粘体表面上的气体逸出，减少粘接区的气孔。
对于较稠的或固体的胶粘剂，在粘接时施加压力是必不可少的手段。在这种情况下，常常需要适当地升高温度，以降低胶粘剂的稠度或使胶粘剂液化。例如，绝缘层压板的制造、飞机旋翼的成型都是在加热加压下进行。
为了获得较高的粘接强度，对不同的胶粘剂应考虑施以不同的压力。一般对固体或高粘度的胶粘剂施高的压力，而对低粘度的胶粘剂施低的压力。
6.胶层厚度：
较厚的胶层易产生气泡、缺陷和早期断裂，因此应使胶层尽可能薄一些，以获得较高的粘接强度。另外，厚胶层在受热后的热膨胀在界面区所造成的热应力也较大，更容易引起接头破坏。
7.负荷应力:
在实际的接头上作用的应力是复杂的，包括剪切应力、剥离应力和交变应力。
（1）切应力：由于偏心的张力作用，在粘接端头出现应力集中，除剪切力外，还存在着与界面方向一致的拉伸力和与界面方向垂直的撕裂力。此时，接头在剪切应力作用下，被粘物的厚度越大，接头的强度则越大。
（2）剥离应力：被粘物为软质材料时，将发生剥离应力的作用。这时，在界面上有拉伸应力和剪切应力作用，力集中于胶粘剂与被粘物的粘接界面上，因此接头很容易破坏。由于剥离应力的破坏性很大，在设计时尽量避免采用会产生剥离应力的接头方式。
（3）交变应力：在接头上胶粘剂因交变应力而逐渐疲劳，在远低于静应力值的条件下破坏。强韧的、弹性的胶粘剂（如某些橡胶态胶粘剂）耐疲性能良好。
8.内应力:
（1）收缩应力：当胶粘剂固化时，因挥发、冷却和化学反应而体积发生收缩，引起收缩应力。当收缩力超过粘附力时，表观粘接强度就要显著降。此外，粘接端部或胶粘剂的空隙周围应力分布不均匀，也产生应力集中，增加了裂口出现的可能。有结晶性的胶粘剂在固化时，因结晶而使体积收缩较大，也造成接头的内应力。如在其中加入一定量能结晶或改变结晶大小的橡胶态物质，那么就可以减少内应力。在热固性树脂胶中加增韧剂是一个最好的说明。例如酚醛-缩醛胶，当缩醛含量低于40%时，接头发生单纯界面破坏；而在40%以上时则为内聚破坏，粘接强度明显增强。
（2）热应力：在高温下，熔融的树脂冷却固化时，会产生体积收缩，在界面上由于粘接的约束而产生内应力。在分子链间有滑移的可能性时，则产生的内应力消失。
影响热应力的主要因素有热膨胀系数、室温和Tg间的温差以及弹性差量。
为了缓和因热膨胀系数差而引起的热应力，应使胶粘剂的热膨胀系数接近于被粘物的热膨胀系数，加填料是一种好办法，可添加该种材料的粉末、或其化材料的纤维或粉末。
胶粘剂从柔性的未干的材料变成韧性的、硬的固体，其内聚强度性质大幅度的变化，其幅度约几千N/cm2。其内聚强度的增加是胶层能承受不同应力的根本原因。但内聚强度的形成也是粘接体内应力产生的重要原因。
在某些例子中，可能只需要胶粘剂起临时粘接作用。如象在定位和锁紧零件时，使零件固定。在对胶粘剂有特殊的强度要求的应用中，考虑粘接应力是必要的。其中尤其是产生应力的本质及应力的大小、粘接件的应用条件。粘接剂选定之后，接头上胶粘剂的性能还依赖于许多因素，最重要是接头设计、被连接表面的状态、所使用的粘接技术、胶层的厚度、以及被粘体零件的强度和厚度或形状。胶粘剂所提供的应力的类型和大小很大程度上决定于接头设计。粘接体可能受到剪切力、张力或压缩力、或者劈力或剥离力，以及这些应力的任何结合力。大多数胶粘剂显示了好的抗压强度；某些胶粘剂可能有低的剥离强度，但有高的抗剪切强度，或者相反。常常可能达到所需要的接头强度，甚至用低强度胶粘剂也是如此。当然，在不能设计大面积接头的地方，采用高强度胶粘剂就成为必然的了。
接头胶膜的厚度以选择适合的胶粘剂来满足所需要的强度是有特殊意义的。采用高模数的胶粘剂，在胶膜厚度较小时得到较高的抗张强度和抗剪切强度。热固性树脂要得到最佳强度通常胶膜厚度0.03～0.12mm，低于0.03mm强度通常要降低。强度与被粘表面的光滑度有关，接头缺胶是危险的。另一方面，用弹性胶粘剂时，增加胶膜厚度会产生较高的剥离强度。尤其是在胶膜超过0.13mm厚时，通常会达到最佳强度。为了减少接头应力，不采用固化后比被粘材料还要硬的胶粘剂。
粘接体所受外应力的条件必须详细说明。对粘接头可能支持的负荷，如间歇负载或振动负载，并不是所有胶粘剂的功效都正好一样。有的胶粘剂形成硬的易碎粘接层，在振动负载容易破裂；而另一些胶粘剂虽然经受得住间歇负载，但不能支持连续负载。提高负载速率对许多胶粘剂来说，会明显地提高粘接强度（例如冲击或剪切强度）。这也是一个值得考虑的因素。
被粘体和胶粘剂的相容性
当被粘体与胶粘剂不相容时，将导致粘接件的粘接破坏。甚至胶粘剂的组成之一与被粘体不相容时也是如此。
例如：金属部件受到酸性（或碱性）胶粘剂的腐蚀；
柔性塑料中的增塑剂迁移到胶粘剂，导致界面粘接破坏；
胶粘剂中溶剂或挥发物对塑料薄膜的作用。
只要有可能，在提供胶粘剂样品的同时，都要提供其性质的详细说明，这无疑对胶粘剂的制造者或粘接工艺的实施者都是有益的。对电子元件和印刷电路板，通常要求在使用或贮存条件下胶粘剂不腐蚀铜及其它元件材料。在炸药或类似的火工材料粘接时，其它的化学反应发生可能破坏粘接，甚至对炸药有不利影响（即敏化或钝化）。
粘接破坏发生在接头最薄弱的地方，不一定总是发生在胶粘剂和被粘物的界面上。破坏的形式有：
（1）内聚破坏----破坏发生在胶粘剂层内
（2）粘附破坏----破坏发生在胶粘剂与被粘物界面上
（3）被粘材料破坏
（4）混合破坏即胶粘剂的内聚破坏和粘附破坏与被粘材料破坏的混合。
胶粘剂或被粘材料破坏是理想的破坏形式即100%的内聚破坏，因为这种破坏在材料粘接时能获得最大强度。
由于胶粘剂固化时的自然收缩和胶粘剂与被粘物性质上的差异，致使粘接接头存在内应力。为了减少因热交变或高温固化冷却后产生的应力，尽可能使胶粘剂与被粘物的热膨胀系数相接近。降低内应力的办法有两种①添加填料；②选用弹性良好的胶粘剂。因此内应力集中造成的破坏将降低粘接强度。
用胶粘剂把相同或不同材料的零件连接成一体，或把磨损、损坏的零件修复的方法称为粘接与粘补。这种技术在设备维修中已广为应用，例如，用粘接法修复断裂的零件；以粘接代替螺钉连接镶装导轨板；用胶粘剂涂在零件的磨损部位（如轴或孔）表面，经机械加工修复其尺寸与形位精度；用胶粘剂密封箱体与箱盖的接合面、管路接头，密封和锁固螺纹连接；用胶粘剂填充铸件的砂眼、气孔、疏松等缺陷，防止渗漏等。
粘接的主要优点：①相同或不同材料均可粘接；②粘接工艺温度不高，被粘接的零件不会出现变形，不会降低原有强度；③胶缝有密封、耐腐蚀、耐磨、隔热、绝缘、防振和减振等性能；④工艺简便、成本低、工期短。
粘接的主要缺点：①不耐高温，一般合成胶粘剂只能在150℃以下连续工作；②粘接强度不高，耐冲击、抗老化性能差；③尚无可行的无损检验方法。
