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树脂粘接剂与全瓷形成粘接力的原理
作者:张家港金穗高纤纺织有限公司   日期:2017/7/7 11:25:54  人气:194

 

  瓷粘接的原理
  树脂粘接剂与全瓷形成粘接力的原理主要有以下几种,但究竟哪一种起主要作用,因全瓷的材料不同而异。

  ①机械锁合作用:树脂粘接剂渗人经过表面处理的粗糙甚至具有微孔的瓷表面并固化后,形成树脂的嵌人突而产生嵌合效果。
  ②化学性结合:树脂粘接剂直接或借助偶联剂与经过处理的瓷表面发生化学反应而结合。
  ③物理性吸附和润湿作用:树脂粘接剂的分子与瓷表面分子间的距离缩小到极小的程度(如达到2~3?)时,就会因分子间产生的范德华力而产生黏附作用。
  瓷表面预处理
  陶瓷是一种高表面能的材料,但是其所含的杂质对其表面能影响较大。新鲜瓷表面在空气中会很快吸附气体与污物,使材料表面能降低,浸润性变差。因此,粘接前必须对陶瓷表面进行预处理,去除表面吸附物,暴露新鲜表面。
  预处理的常用方法有:
  ①用50μm的氧化铝微粒喷砂,使瓷表面粗糙化;喷砂可以增加材料的粗糙度和粘接面积,去除表面污染物。
  ②用5%~9%的氢氟酸(HF)酸蚀瓷表面。氢氟酸能选择性的与瓷基质中的硅相发生反应产生四面体的氟硅酸盐,形成瓷表面多孔的不规则结构,增加了粘接面积,方便了粘接剂的渗人。因此,常被用于硅酸盐陶瓷的表面处理。然而对于非硅酸盐陶瓷,因其不含或仅含少量的硅相,故氢氟酸酸蚀不能充分粗糙此类瓷。
  硅烷偶联剂
  在瓷表面预处理后,需要在被粘接面涂布酸性硅烷水溶液状偶联剂。偶联剂是指在特定条件下产生活性基团,能与粘接界面两侧的粘接物发生化学结合,从而提高界面结合强度的一类化合物。在瓷的粘接修复中常用的是硅烷偶联剂(silanecoupling),它是硅酸盐系陶瓷树脂粘接中的重要处理方式。目前可用于瓷修复的偶联剂和树脂粘接剂的种类繁多。
  硅烷偶联剂在特定条件下可以生成两种活性基团,分子一端的甲氧基在水解条件下形成硅醇基团(Si-OH),能够和Si02表面的羟基缩合形成硅氧烷桥(Si-O-Si)连接瓷表面。分子另一端的有机基团能与有机树脂单体发生共聚反应连接树脂表面。
  此外,硅烷偶联剂能产生几个单层,凝结成互相交联的硅氧低聚物,同时还能增强树脂在瓷表面的浸润性。树脂和硅酸盐类瓷的粘接强度为20~40MPa。
  由于非硅酸盐系陶瓷(氧化铝氧化锆基瓷)中不含或仅含少量的硅元素,常规方法使用硅烷偶联剂所起的作用相对小得多。
  硅酸盐类瓷的粘接
  传统的瓷表面粗糙处理和活性化处理的方式均适用于硅酸盐类瓷的粘接。即先用50μm的氧化铝微粒喷砂粘接面,使瓷表面粗糙化,再用5%~9%的氢氟酸酸蚀瓷表面。然后涂抹硅烷偶联剂,选择适当的树脂粘接剂粘接。

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