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為了達到較強的AB膠粘接強度，緊密的分子接觸是必需的，即是說，所 用的膠粘劑應能擴展到固體的表面，并取代存在于表面的空氣或其它 附著物。要滿足這一要求，必需具備以下條件：

1. 液體的接觸角應為0,或接近于〇_;
2. 粘度要低，即不得大于幾mPa.s;
3. 能驅除被粘物接頭間所夾的空氣。

為了能滿足AB膠以上3個條件，必須考慮以下四個因素：

1. 浸潤平衡；
2. 膠粘劑和被粘物的表面自由能，以及膠粘劑 被粘物界面間的自由能；
3. 浸潤過程的動力學測定；
4. 粘接操作 方法 表面張力

AB膠表面張力是分子間力的直接表現，表面張力產生是由于物體主體 對AB膠表面層吸引的結果，這一吸引力使得表面區域的分子數減少，從而 導致分子間的距離增大。增大分子間的距離則需作功，而要使得體系 回復為正常狀態就需要回復功
作用于體系上，因而產生了表面 張力，也有了表面自由能。
AB膠浸潤平衡

1. AB膠理論上的描述

液滴在固體表面上的狀況 及浸潤可由圖7-1表示，圖中相 接觸處的張力分別以Av，表示，代表液氣接觸，固/液接觸和固/氣接觸，這些張力在平衡狀 態下與平衡狀態接觸角0的關系可以用Young氏公式表示：
/sv-^sL + yLvcos^        
Av表示固體物質的表面自由能，它是由于由固體對液體的蒸氣吸 附而產生的。在數值上，它可能比固體在真空里的表面自由能y_s小得 多。這一減少值被定義為平衡擴展壓n₅,它表示固體表面覆蓋一層服 從理想氣體定律的蒸氣后，其表面自由能的減少為：
115 =   ~ ^sv — RT rd(\nP)               
J 0
式中/⁵為蒸氣壓，尸。為平衡蒸氣壓，及為氣體常數，r為絕對溫度，r 為被吸附蒸氣的表面濃度。以真空下固體的表面自由能表示時，Ymmg 氏公式則改寫為：
= ^SL + r_LyC〇se + Us       
當沒>0°時，液體不能在固體表面擴展，而當6=〇°，液體對固體 完全浸潤，且自發地擴展到表面上。其擴展速率取決于多種因素，例 如液體的粘度和固體表面的粗糙度。由以上的理論分析可知，要能產 生自發浸潤，必須滿足
y_Sv>y_SL + y_Lv                  (7-4)
7s>ysi.+yLy + ns                       (7-5)
當然，當0>〇。時，也可以使用壓力使得液體在固體表面上 擴展。

AB膠 表面及界面自由能
有機物，如某些聚合物的表面自由能小于lXl(T⁵J/m²,金屬、金 屬氧化物、陶瓷的表面能大于5Xl(T⁵J/m²,前者屬低能固體表面，后 者屬高能固體表面。
(1)低能AB膠表面

• 臨界表面張力Z_1Sma_n等首先按經驗關系表征低能聚合物的 表面，他們發現低能固體及許多液體間，接觸角的余弦值c〇W與該浸 潤液體的表面張力Av存在一直線關系，如圖7-2所示。

Zisman提出一臨界表面張力 '，即將/lv直線外推到cos/9趨近于

 
 
(c)
圖7-2 Z_1Sm_an對各低能聚合物表面的作圖 1，或6角趨近于〇,也即是浸潤液體擴展到表面上接觸角為〇時的表 面張力，并發現很多液體同系物和固體表面表現相似。他將一系列極 性液體的對八v作圖，這些點都近似地落在一條直線上。然而也觀 察到了一些偏差，有些固體表面具有非常低的4值（y_c<20mN/m)， 如圖7-2 (b)所示。由于廣泛存在的是coW和5Y_V間的直線關系，因 而Zisman應用這一臨界表面張力來表征和比較各種不同的低能表 面，表7-1列出了一些典型聚合物固體的A值。臨界表面張力對低能 固體的表征是一個特別有用的參數，甚至有人推導出/c與玻璃化溫度 間的經驗關系。Z_1Sm_an—再強調，々并不是材料的表面自由能，僅僅 只是表面自由能所表現出的一個相對上的經驗數值，后來仍有作者假 設這兩個參數是相等的。

表7-1室溫下幾種所得的塑料、橡膠及復合材料的表面自由能 固體表面 臨界表面張力 7c/(mN/m) 7s/(mj/m2) 式（7 12)計算值 式（7 14)計算值 /(mj/m2) 熔融聚合 物表面張力 / (mN/m)   y?   聚六氟丙烯 16 2?17 1 18 0 11 7 0 7 12 4 — 聚四氟乙烯 18 5 19 5 18 6 0• 5 19. 1 26 5 聚氣化磷乙烯 25 — 23. 2 7. 1 30. 3 —- 聚氟代乙烯 28 - 31 3 5.4 36.7 - 聚三氟氣乙烯 31 30. 8 31 4 2 1 33 5 31 1 聚乙烯 31 35. 0 31 3 1. 1 32.4   聚丙烯 31 30 2 — — — — 聚苯乙烯 32 8 44. 0 38.4 2. 2 40. 6 40 7 聚氟乙烯 39 一 40 0 15 41. 5 — 尼龍66 42. 5 — 33. 6 7 8 41.4 — 聚對苯二甲酸乙二醇酯 43 — 41 8 3.3 45. 1 — 胺固化環氧樹脂 — — 41. 2 5. 0 46.2 — 橡膠增韌環氧樹脂 — — 37.2 8.3 45.5 — 丁腈橡膠 — — 26.5 9.5 36.0 一 碳纖維增強塑料（打磨過） — — 27.4 30.6 58.0 —

 
有人發現，對某一聚合物表面來說，不同系列的液體具有不同的 A值，而且接觸角的余弦與液體表面張力通常為指數曲線形式而不是 直線。Good-Giritalco的處理可以解釋這一現象。

• Good-Giritalco處理方法 Good和Giritalco以純凈相的表面 自由能來描述界面的自由能，他們確定一 f，使它具有整體的最大值， 并定義為分子幾何形狀及通過相鄰相間的相互作用力。如以相a和相 b的表面自由能來表示，則兩相間的界面自由能'_b為：

(yj_hy^/z               (7-6)
式中'和A為相a和相b的表面自由能，將此式和式（7-3)相結合，