一、 機械理論
機械理論是最早提出的粘接理論,這種理論認為膠黏劑滲入被粘物凸凹不平的多孔表面內,丙排除其界面上吸附的空氣,固化產生錨合、鉤合、鍥合等作用,使膠黏劑與被粘物結合在一起。膠黏劑粘接經機械粗糙化處理材料的效果比表面光滑的材料效果好,因此,它無法解釋致密被粘物如玻璃、金屬等粘接的緣由。
二、吸附理論
吸附理論曾是較為流行的理論,它認為粘接是與吸附現象類似的表面過程。膠黏劑的大分子通過鏈段分子與分子鏈的運動,逐漸向被粘物表面遷移,極性基團靠近,當距離笑語0.5nm時,原子、分子或原子團之間必然發生相互作用,產生分子間力,這種力稱做范德華力。固體表面由于范德華力的作用能吸附液體和氣體,這種作用稱為物理吸附。范德華力包括偶極力,誘導力和色散力,有時由于電負性的作用還會產生氫鍵力,從而形成粘接。吸附理論將粘接看作是一種表面過程,是以分子間力為基礎的。
三、擴散理論
擴散理論又稱為分子滲透理論,它認為聚合物的粘接是由擴散作用形成的。由于聚合物的鏈狀結構和柔性,使膠黏劑大分子的鏈段通過熱運動引起相互擴散,大分子纏結交織,類似表層的相互溶解過程,固化后則粘接在一起。如果膠黏劑能以溶液形式涂于被粘物表面,而被粘物又能在此溶劑中溶脹或溶解,彼此間的擴散作用更易進行,粘接強度則會更高。因此,溶劑或熱的作用能促進相溶聚合物之間的擴散作用,加速粘接的完成和強度的提高。擴散理論主要用來解釋聚合物之間的粘接,無法加上聚合物與金屬粘接的過程。
四、靜電理論
靜電理論又叫雙電層理論,它認為在膠黏劑與被粘物接觸的界面上形成雙電層,由于靜電的相互吸引而產生粘接。但雙電層的靜電吸引力并不會產生足夠的粘接力,甚至對粘接力的貢獻是微不足道的。靜電理論無法解釋性能相同或相近的聚合物之間的粘接。
五、弱邊界層理論
妨礙粘接作用形成并使粘接強度降低的表面層稱為弱邊界層,不僅聚合物表面存在,纖維、金屬等表面也都存在著弱邊界層。弱邊界層來自膠黏劑、被粘物環境或三者的任意組合。如果雜質集中在粘接界面附近,并與被粘物結合不牢,在膠黏劑和被粘物中都可能出現弱邊界層。當發生破壞時,看起來是發生在膠黏劑和被粘物界面,但實際上是弱邊界層的破壞。
六、化學鍵理論
化學鍵理論認為粘接作用是由于膠黏劑分子與被粘物表面通過化學反應形成化學鍵而結合。化學鍵能比分子間力要高1~2個數量級,因此使粘接層獲得高強度的粘接。
七、配位間理論
粘接界面的配位鍵是指膠黏劑與被粘物在粘接界面上由膠黏劑提供電子對,被粘物提供空軌道所形成的配位體系。有人認為配位鍵極結合是大多數,是產生粘接力的主要貢獻者;有的則認為粘接界面的配位鍵,是粘接力最普通、最重要的來源。已經XPS(X射線光電子能譜)證實環氧膠黏劑與金屬粘接的界面等都有配位鍵生成,對提高粘接強度作用很大,但配位鍵是否是粘接力的普遍來源和主要貢獻者,還需要進一步深入研究。
八、酸堿理論
酸堿理論認為,膠黏劑和被粘物可按其接受質子能力分類,凡能接受質子的位堿性,反之位酸性。在粘接體系屬于酸堿配對的情況下,酸堿作用能提高界面的粘接強度。從廣義上講,酸堿理論也屬于配位鍵理論的范疇。