雙組份聚氨酯膠粘劑的粘接機理

　　由于聚氨酯膠粘劑的分子結構中含有活性很高的性基因異氰酸酯基因，所以此類膠粘劑可粘接的基材品種廣泛，如：金屬、塑料、木材、紙張、織物、陶瓷、玻璃等，在軟包裝復合材料中常用的基材有大類：塑料、鋁箔，而用得多的當屬塑料。怎樣才能獲得個性能優異的軟包裝呢？下面從幾個方面對粘接這現象進行微觀的分析。
　　粘接基材的選擇：
　　為了使兩種基材在膠粘劑的作用下牢固的粘接在起，先個必要的條件就是要使膠粘劑能夠在固體表面上實現完浸潤，即要獲得個均勻、完整的膠膜。只有使膠粘劑完潤濕基材表面，才能使各種機理發揮作用，這是要獲得 佳粘接果的前提。如果浸潤不完，在膠膜斷開的地方會產生很多應力集中點，變小時則易從該處發生破壞，那么粘接強度也就會下降很多。那么個液體怎樣才能在個固體表面自動鋪展呢？
　　當雙組份聚氨酯膠粘劑的表面張力與基材的表面張力相同時，膠粘劑對基材表面實現了完潤濕，此時粘接強度 大。已知聚氨酯膠粘劑的表面張力在40達因左右，因此，若想使其在基材表面完潤濕，復合基材的表面張力也要達到40達因左右，才能實現完潤濕。
　　軟包裝常用的兩大基材中，鋁箔現在因其不可替代的性能，正在被越來越多的使用。鋁金屬屬于高表面材料，其純金屬的表面張力達到1909達因，但因其易被氧化，在它的表面通常總是有定厚度的氧化層。另外，在其生產過程中因為大量使用潤滑油，如果后期沒有清洗徹底，殘留的油漬會影響到鋁箔的表面張力，通常生產廠家將其分為四，A、B、C、D。那么用于復合的基材，要選A、B的產品，C、D的產品就不能保證涂布果，也就保證不了粘接牢度。另外鋁箔的貯運過程中，包裝要嚴密，貯存期不要過長，以免表面生成過厚的氧化膜，影響復合果。各種塑料膜是包裝復合基材的主流，而塑料膜的表面張力因其化學結構不同而不同，從微觀角度講只有改變其表面的化學結構才能使其表面張力發生變化。
　　些基材的原始表面張力是低于聚氨酯膠粘劑的表面張力40達因很多的，那么這些基材要想用于復合就必須將其表面張力提高到38達因以上，否則無法使膠粘劑在其表面實現潤濕，也就達不到高的復合牢度。通常常用的辦法是采用電暈處理。在高壓電場下，空氣中的氧氣變成臭氧，臭氧又分解成氧氣和新生態的氧原子。這種新生態的氧原子是十分強烈的氧化劑，使低表面能的基材表面發生氧化，氧化后的表面分子性增大，表面張力提高，這樣就可以使膠粘劑達到潤濕了。但是需要明確的是，這種表面張力是不穩定的，如果處理后沒有及時復合，在放置過程中這種張力是會隨時間延長而衰減的，因此放置時間般不超過7天為宜。如果放置時間長了，使用前定要用表面張力測試液測試，如果表面張力小于38達因則需要重新進行電暈處理，否則不能復合。
　　另外，電暈處理時，高壓電場下電子流對基材表面進行轟擊，還可以引起表面起毛，起到了糙化表面的作用。這種物理形態的變化增加了表面積，對潤濕是有增強作用的，同時凸凹的表面對粘膠劑的“錨固”作用也是有利的。
　　粘接力的形成機理：
　　在基材表面張力符合要求的前提下，膠粘劑在基材表面上形成了均勻、完整的膠膜，二種基材在復合壓力作用下有了充分緊密的接觸條件，此時在粘接界面上便發生了系列的物理作用和化學反應，這些反應的集合體現就形成了粘接力。
　　1．分子間力
　　當分子之間距離達到1nm時，分子間產生了分子間作用力，這種分子間力是粘接力的主體來源。聚氨酯粘合劑中含有異氰酸酯基，它的反應活性高，當它與基材表面接觸時，能與基材表面吸附生成牢固的脲鍵，膠粘劑中的氨酯鍵、酯鍵、醚鍵等又可與基材表面的性基團形成氫鍵。從而進步增加剝離強度。
　　2．機械作用力
　　在顯微鏡下看，任何固體表面都不是 對光滑的，它由無數的峰谷組成，當膠粘劑把這些峰谷灌滿并固化后，便形成了無數個微型的“錨釘”，將兩種基材牢牢地鎖在了起，這就從物理力學方面加強了粘接果，這種力也是粘接力的個重要部分。應當說明的是，對于塑料薄膜上的膠粘劑層這種機械作用是十分有限的，并不是決定剝離終強度的因素，而只是增加牢度的方法而已。當然對于多孔性材料如織物或紙類機械作用是十分重要的了。
　　3．擴散作用力
　　當膠粘劑與基材緊密接觸時，由于分子的熱運動，在界面上產生互相擴散作用，越是相容性接近的，則擴散越容易進行，同時膠粘劑分子量越低也越利于擴散。而基材屬于高度結晶分子結構的，由于其分子鍵堆集緊密，則不易發生分子間的擴散作用。例如聚酯，雖然它屬于高表面能材料，但它粘接起來，并不容易。原因就是它是屬于高結晶度的分子結構，材料非常緊密。擴散作用使得界面模糊，你中有我，我中有你，這種作用力，也是粘接力形成的部分。