Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền liên kết của chất kết dính

Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền liên kết của chất kết dính

1. làm nhám bề mặt

Khi chất kết dính trải đều trên bề mặt vật liệu, việc làm nhám bề mặt giúp cải thiện hiệu suất trải của chất kết dính và tăng mật độ các điểm kết nối giữa chất kết dính và vật liệu, điều này sẽ tăng cường độ bền liên kết. Ngược lại, nếu chất kết dính không trải đều vật liệu đúng cách, việc làm nhám bề mặt sẽ làm giảm độ bền liên kết.

2. Xử lý bề mặt

Chuẩn bị bề mặt trước khi liên kết là chìa khóa để liên kết thành công. Nó nhằm mục đích đạt được các khớp mạnh mẽ và bền bỉ. Do có các lớp ranh giới yếu được hình thành bởi các lớp oxit như lớp rỉ sét, lớp mạ crom, lớp phốt phát, chất giải phóng, v.v. trên vật liệu liên kết, nên việc xử lý bề mặt của chất kết dính sẽ ảnh hưởng đến độ bền liên kết. Ví dụ, bề mặt polyetylen có thể được xử lý bằng quá trình oxy hóa axit cromic nóng để cải thiện độ bền liên kết.

3. Thâm nhập

Sau khi dán, mối nối thường bị tác động bởi môi trường, các phân tử nhỏ như nước hay dung môi có thể xâm nhập vào lớp keo. Ví dụ: trong điều kiện ẩm ướt hoặc dưới nước, các phân tử nước xâm nhập vào keo; trong dung môi hữu cơ, các phân tử dung môi cũng làm như vậy. Trước tiên, các phân tử này làm cho lớp keo thay đổi hình dạng, sau đó tiếp cận bề mặt tiếp xúc giữa keo và bề mặt. Điều này sẽ làm yếu liên kết và cuối cùng gây ra hỏng hóc. Sự thâm nhập không chỉ bắt đầu từ các cạnh của lớp keo. Nếu vật liệu được liên kết là xốp thì các phân tử nhỏ cũng có thể xâm nhập qua các khoảng trống, lỗ rỗng hoặc vết nứt của chúng, sau đó tiếp cận bề mặt và làm giảm độ bền liên kết. Sự thâm nhập này không chỉ làm giảm độ bền vật lý của khớp mà còn có thể gây ra những thay đổi hóa học ở bề mặt tiếp xúc, chẳng hạn như rỉ sét khiến liên kết hoàn toàn vô dụng.

4. phong trào

Vật liệu liên kết có chứa chất hóa dẻo, chẳng hạn như PVC. Vì các phân tử nhỏ này không kết hợp tốt với các phân tử polymer nên chúng dễ dàng di chuyển ra khỏi bề mặt hoặc giao diện liên kết của vật liệu. Nếu các phân tử nhỏ di chuyển vẫn ở lại với nhau tại bề mặt, chúng sẽ ngăn chất kết dính dính vào vật liệu, khiến liên kết bị hỏng.

5. Áp lực

Khi dán, ấn mạnh lên các bề mặt. Điều này giúp keo dễ dàng lấp đầy các lỗ nhỏ trên vật liệu, kể cả các lỗ sâu và ống nhỏ, đồng thời giảm thiểu các miếng dán xấu. Đối với các loại keo liên kết yếu, việc ép sẽ khiến chúng thoát ra quá nhiều và không còn đủ keo. Vì vậy, hãy đợi cho đến khi keo có độ bám dính cao hơn trước khi nhấn. Điều này cũng đẩy không khí ra khỏi bề mặt vật liệu và làm giảm bọt khí trong khu vực dán. Đối với keo dày hoặc đặc, việc ép là cần thiết khi dán. Trong những trường hợp này, bạn thường cần đun nóng chúng đúng cách để làm chúng loãng hơn hoặc chuyển sang dạng lỏng. Ví dụ: việc tạo lớp ép cách nhiệt được thực hiện dưới nhiệt độ và áp suất. Để có được một liên kết chắc chắn, hãy sử dụng áp suất khác nhau cho các loại keo khác nhau. Và thông thường, sử dụng áp suất cao cho keo đặc hoặc dày và áp suất thấp cho keo mỏng.

6. Độ dày của lớp keo

Lớp keo dày hơn dễ bị bọt khí, khuyết tật và đứt sớm, vì vậy bạn nên làm lớp keo càng mỏng càng tốt để có được độ bám dính chắc chắn hơn. Ngoài ra, khi các lớp keo dày bị nung nóng, sự giãn nở của chúng sẽ tạo ra nhiều ứng suất nhiệt hơn ở vùng khớp, khiến khớp dễ bị gãy hơn. Ứng suất lên các khớp thực rất phức tạp, bao gồm ứng suất cắt, ứng suất bong tróc và ứng suất lặp đi lặp lại. Đầu tiên, ứng suất cắt: khi tác dụng lực kéo lệch tâm, ứng suất sẽ tích tụ ở các đầu liên kết. Ngoài lực cắt còn có lực kéo dọc theo khớp và lực xé ngang qua khớp. Khi mối nối chịu ứng suất cắt, vật liệu được dán càng dày thì mối nối càng chắc chắn. Thứ hai, ứng suất bong tróc: điều này xảy ra khi vật liệu được dán mềm. Cả lực kéo và lực cắt đều tác dụng lên mối nối, toàn bộ lực đều tập trung vào bề mặt vật liệu keo nên mối nối rất dễ bị gãy. Vì ứng suất bong tróc rất có hại nên bạn nên tránh các thiết kế mối nối tạo ra ứng suất đó khi thiết kế. Thứ ba, ứng suất lặp đi lặp lại: keo trong mối nối bị mòn dần do ứng suất lặp đi lặp lại và bị đứt ở mức độ thấp hơn nhiều so với ứng suất tĩnh thông thường. Các loại keo dai và co giãn, giống như một số loại keo cao su, xử lý tốt ứng suất lặp đi lặp lại.

7. Căng thẳng nội tại
   Đầu tiên, ứng suất co ngót: Khi keo đóng rắn, nó co lại về thể tích do bay hơi, làm mát và các phản ứng hóa học gây ra ứng suất co ngót. Khi lực co ngót lớn hơn lực bám dính thì độ bền liên kết biểu kiến ​​sẽ giảm đi rất nhiều. Ngoài ra, sự phân bổ ứng suất không đồng đều xung quanh các cạnh liên kết hoặc các khoảng trống trong keo gây ra sự tập trung ứng suất, làm tăng khả năng hình thành các vết nứt. Keo kết tinh co lại nhiều hơn khi đóng rắn do kết tinh, điều này cũng tạo ra ứng suất bên trong khớp. Nếu bạn thêm một lượng vật liệu cao su nhất định có thể kết tinh hoặc thay đổi kích thước tinh thể, bạn có thể giảm ứng suất bên trong. Thêm chất làm cứng vào keo nhựa nhiệt rắn là ví dụ điển hình nhất. Ví dụ, đối với keo phenolic - acetal, khi hàm lượng acetal dưới 40%, mối nối chỉ bị hỏng giao diện; khi trên 40%, nó bị hỏng liên kết và độ bền liên kết tăng lên rất nhiều. Thứ hai, ứng suất nhiệt: Khi nhựa nóng chảy nguội đi và xử lý ở nhiệt độ cao, nó sẽ co lại về thể tích. Liên kết giữ nó đúng vị trí, tạo ra ứng suất bên trong tại bề mặt tiếp xúc. Nếu các chuỗi phân tử có thể trượt qua nhau thì ứng suất bên trong sẽ biến mất. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến ứng suất nhiệt là hệ số giãn nở nhiệt, nhiệt độ phòng, chênh lệch nhiệt độ và chênh lệch độ cứng. Để giảm ứng suất nhiệt do hệ số giãn nở nhiệt khác nhau gây ra, bạn nên làm hệ số giãn nở nhiệt của keo gần bằng với hệ số giãn nở nhiệt của vật liệu được dán. Thêm chất độn là một cách hay—bạn có thể thêm bột từ cùng chất liệu hoặc sợi và bột từ vật liệu khác.