2.2　胶黏剂的黏附理论

胶黏剂和物体接触，首先润湿表面，然后通过一定的方式连接两个物体并使之具有一定的机械强度的过程称为胶接。胶接过程中必须经过一个便于浸润的液态或类液态向高分子固态转变的过程。胶接是一个复杂的物理化学过程。它包括胶黏剂与被粘物的接触、胶黏剂的液化流动、对被粘物的润湿、扩散、渗透、固化等。胶接涉及高分子化学、高分子物理学、界面化学、材料力学、热力学、流变学等多门学科。

2.2.1　机械锚合理论

胶黏剂必须渗入被粘物表面的空隙内，并排除其界面上吸附的空气，才能产生粘接作用。机械理论对解释木材等多孔材料及表面粗糙的材料的胶接很有说服力，并在实践中得到验证。如胶黏剂粘接表面经打磨的致密材料效果比表面光滑的致密材料好，因为经过机械锚合，形成了清洁的粘接表面，生成反应性表面，表面积增加，提高了胶接的质量。但是机械理论有一定的局限性，它无法解释非多孔材料，如玻璃、金属等物体的胶接现象，也无法解释材料表面的化学变化对胶接作用的影响。

2.2.2　吸附理论

吸附理论认为，胶接是由两材料间分子接触和界面力产生所引起的；粘接力主要来源于氢键力、范德华力等分子间作用力，胶接作用是物理吸附和化学吸附共同作用的结果。胶黏剂分子通过布朗运动向被粘物表面移动，使二者的极性分子基团和链段靠近，当分子间距小于0.5～1nm时，便产生分子间力，即范德华力，而形成粘接。胶黏剂与被粘物的连续接触的过程叫润湿，要使胶黏剂润湿固体表面，胶黏剂的表面张力应小于固体的临界表面张力。胶黏剂浸入固体表面的凹陷与空隙就会形成良好的润湿，但如果凹处被架空，便减少了胶黏剂与被粘物的实际接触面积，降低接头的粘接强度。同一种胶黏剂可以胶接不同材料，说明了吸附用途的普遍存在，但是吸附理论不能解释胶接的内聚破坏现象，无法解释非极性材料的胶接。

2.2.3　扩散理论

扩散理论又称为分子渗透理论，扩散理论认为粘接是通过胶黏剂与被粘物界面上分子扩散产生的，大分子相互缠绕交织或在界面发生互溶，导致界面消失和过渡区的产生，从而固化后形成牢固的胶合。扩散理论主要用来解释同种或结构、性能相近的高分子材料之间的胶接。如聚合物在溶剂或热作用下的自粘。溶解性相近的聚合物的表面粘接，无法解释聚合物胶黏剂与金属、玻璃、陶瓷等无机物的胶接过程；无法解释一些胶黏剂与被胶接物的溶解度参数近似却难以得到良好的胶接的现象。

2.2.4　静电理论

静电理论又称为双电层理论，它认为胶黏剂与被粘物接触的界面上形成双电层，由于静电的相互吸引而产生胶接力。当胶黏剂从被粘物上剥离时有明显的电荷存在，则是对该理论有力的证实。但是静电理论不能解释性能相同或相近的聚合物之间的胶接；无法解释导电胶黏剂以及用炭黑作填料的胶黏剂的胶接过程；无法解释温度等因素对剥离实验结果的影响。

2.2.5　化学键理论

该理论认为胶接作用是胶黏剂分子与被粘物表面通过化学反应形成化学键的结果。化学键能比分子间力要高1～2个数量级，如能形成化学键，则会获得高强度、抗老化的胶接。对于木材等的胶接很有指导意义。形成化学键胶接可以通过胶黏剂和被胶接物之间的活性基团在一定条件下反应形成化学键来实现，可以加入偶联剂或通过表面处理产生活性基团。但是化学键理论不能解释大多数不发生化学反应的胶接现象。