摘要：本文從潤(run)濕機理入手，分(fen)析對比了影(ying)響潤(run)濕性的因素，最終找(zhao)出提高(gao)潤(run)濕性從而提高(gao)粘結強度的方法。

   　關鍵詞：潤濕   粘(zhan)結   酚(fen)醛樹(shu)脂(zhi)

一、潤濕機理

潤濕（wetting）是指在固(gu)體(ti)表面(mian)上(shang)一種(zhong)液體(ti)取代(dai)另一種(zhong)與之不相混溶流體(ti)的過(guo)程，是固(gu)體(ti)界面(mian)由固(gu)-氣界面轉(zhuan)變為固-液界面的現象。兩種材料（或多種材料）之間的粘結，其首要條件是要能互相潤濕。進一步說，膠 粘劑與粘附體之間的潤濕性能是影響粘著強度的主要因素，潤濕性能良好可以增加兩相間的粘附功，從而有利于粘著強度的提高。酚醛樹脂是涂附磨具行業使用的幾 大合成樹脂之一，在布處理、底膠、復膠中起著非常重要的作用，其與基體和磨料之間的潤濕性能直接影響著最終產品的性能。

潤濕現象分為沾濕(ashesion)、浸濕(immersions)和鋪展(spreading)三種(zhong)類型。潤濕方(fang)式或過程不(bu)同(tong)，潤濕的難易程度和潤濕的條件亦不(bu)同(tong). 三種(zhong)類型所對(dui)應的接觸角不同(tong)，鋪展是(shi)一種(zhong)理(li)想狀態。

與此相關的(de)有幾個重要(yao)的(de)概念，包括接(jie)觸角、表面(mian)張力(li)、表面(mian)自由能。

接觸角是判斷(duan)液體能(neng)否潤濕固體表面最方便的(de)方法，將液滴（L）放在一理想平面(mian)（S）上(shang)（如圖1），如果有一相(xiang)是氣(qi)體，則接觸角是氣(qi)-液(ye)界面通過(guo)液(ye)體而與固(gu)-液界(jie)面所夾的角(jiao)。接觸角(jiao)最(zui)小為0°，最大為180°。接(jie)觸(chu)角越小，則潤(run)濕性越好。

  　 表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)力：液(ye)體表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)層由于(yu)(yu)分子引力不均衡而產生(sheng)的(de)沿表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)作用(yong)于(yu)(yu)任一界(jie)線上的(de)張(zhang)(zhang)力。分子所受合力不等于(yu)(yu)零(ling)，其合力方(fang)向垂直(zhi)指向液(ye)體內部(bu)，結(jie)果導致液(ye)體表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)具有自動縮小的(de)趨勢，這種收縮力稱為表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)力。表(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)力(surface tension)是物質的(de)特性，其大小與溫度(du)和界(jie)面兩(liang)相物質的(de)性質有關。研究液體(ti)樹脂的(de)界(jie)面問題(ti)，一般用表(biao)面張力來表(biao)示。

  　 表(biao)面(mian)自(zi)由(you)能(neng)(neng)：在(zai)恒(heng)溫恒(heng)壓條(tiao)件下(xia)使(shi)體系增加單位表(biao)面(mian)積，外界必須對體系做(zuo)的(de)功。研究固體物質的(de)界面(mian)問題，用(yong)自(zi)由(you)能(neng)(neng)來比較合(he)適(shi)。固體表(biao)面(mian)一般可分為高(gao)能(neng)(neng)表(biao)面(mian)和(he)低能(neng)(neng)表(biao)面(mian)兩(liang)類。高(gao)能(neng)(neng)表(biao)面(mian)指的(de)是金屬(shu)及(ji)其(qi)氧化物、二氧化硅、無(wu)機(ji)鹽等(deng)的(de)表(biao)面(mian)，其(qi)表(biao)面(mian)自(zi)由(you)能(neng)(neng)一般在(zai)500～5000mJ/m2之間。這類(lei)物質(zhi)的硬度和熔點越(yue)(yue)高，其表(biao)面(mian)(mian)自(zi)由(you)能越(yue)(yue)大(da)。低能表(biao)面(mian)(mian)指的是有機固體表(biao)面(mian)(mian)，如石蠟和高分(fen)子化合物。它們的表(biao)面(mian)(mian)自(zi)由(you)能低于100 mJ/m2。能(neng)量高的(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)比能(neng)量低的(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)更(geng)容易吸(xi)附(fu)吸(xi)附(fu)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)張力高的(de)液體，因(yin)為可以(yi)降低表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)自由(you)，聚酯(zhi)布表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)屬于低能(neng)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)，又沒有極性基團(tuan)，所以(yi)膠(jiao)粘(zhan)劑不(bu)易在(zai)其表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)鋪展和潤濕。

界面(mian)(mian)(mian)有兩種(zhong)，一(yi)種(zhong)是(shi)固(gu)(gu)體(ti)基材，一(yi)種(zhong)是(shi)液體(ti)樹脂，主要是(shi)酚(fen)醛樹脂。解(jie)(jie)決(jue)粘接問題從(cong)兩方(fang)面(mian)(mian)(mian)來解(jie)(jie)決(jue)。解(jie)(jie)決(jue)固(gu)(gu)體(ti)界面(mian)(mian)(mian)的(de)問題常(chang)用的(de)方(fang)法是(shi)對基體(ti)表面(mian)(mian)(mian)進行處理,提高表(biao)面自由能；改善(shan)布處理配(pei)方(fang)及工藝。對于酚醛樹脂(zhi)，降低其表(biao)面張(zhang)力的(de)方(fang)法主要是對樹脂(zhi)進行改性(xing)，適當(dang)提高樹脂(zhi)的(de)溫度，加入合適的(de)表(biao)面活性(xing)劑(ji)等。

二(er)、分(fen)析驗證

基于以上機理，我們(men)開展了以下分析驗證(zheng)工作：

1、對比了三種不(bu)同(tong)布處(chu)理方法得(de)到的基體與(yu)樹脂接觸角(jiao)及剝離力(li)的數據，如圖2和(he)圖3所示。

3、分析對(dui)比了不同涂膠(jiao)溫度下的潤濕角和(he)(he)表(biao)面(mian)張力及強度和(he)(he)剝離力，結果見(jian)表(biao)1、圖5、圖(tu)6

4、對(dui)比了不同表(biao)(biao)面活性(xing)劑(ji)加入量對(dui)于潤濕角和表(biao)(biao)面張(zhang)力、剝離力、彎(wan)曲(qu)強度(du)的影響，見表(biao)(biao)2和圖7、圖8 。

三(san)、初步結論

在布(bu)基(ji)確定的(de)情況下，合理(li)調(diao)整底膠(jiao)涂膠(jiao)溫度(du)，有利于提高樹脂(zhi)與(yu)基(ji)材(cai)、樹脂(zhi)與(yu)磨(mo)料(liao)的(de)粘(zhan)接，同時有利于樹脂(zhi)的(de)流(liu)平，提高磨(mo)料(liao)的(de)平整度(du)；表面(mian)活性劑(ji)適量加入有利于樹脂(zhi)與(yu)布(bu)基(ji)的(de)粘(zhan)接，但過多則不利于樹脂(zhi)與(yu)磨(mo)料(liao)的(de)粘(zhan)接；潤濕效果好的(de)樹脂(zhi)與(yu)基(ji)體和磨(mo)料(liao)粘(zhan)結強度(du)高。

四、圣(sheng)泉(quan)集團開(kai)發的能夠有效提高潤(run)濕性的樹脂產品

基于(yu)對樹脂潤(run)濕性的探索，為(wei)進一步提(ti)高砂(sha)紙(zhi)、砂(sha)布的強度，我們(men)開發了(le)能有(you)效(xiao)提(ti)高潤(run)濕性的產品，具體(ti)型號及特(te)點如下：

作(zuo)者(zhe)簡介：李枝(zhi)芳，女，河北工業(ye)大(da)學(xue)碩士研究生，現任圣泉集團(tuan)酚(fen)醛(quan)樹(shu)脂(zhi)研究所(suo)所(suo)長(chang)，一直從事酚(fen)醛(quan)樹(shu)脂(zhi)的研究及應用工作(zuo)。