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资阳三元乙丙橡胶热硫化胶粘剂胶水技术咨询
橡胶-金属热硫化粘接技术
橡胶与金属的热硫化粘接需要特殊处理工艺。金属表面需经喷砂、磷化或镀黄铜处理,粗糙度控制在Ra3.2-6.3μm为佳。常用的开姆洛克(Chemlok)系列胶粘剂在硫化过程中会与金属形成化学键合,剥离强度可达15-25N/mm。某汽车悬置件生产数据表明,采用双涂体系(底涂+面涂)可使橡胶-金属界面的耐疲劳性能提升3倍以上,满足50万次振动测试要求。
1硫化温度橡胶为有机高分子材料,高温易引起橡胶分子链裂解破坏。另外,反应温度升高,硫化反应速率加快,生产效率高并易于生成较多低硫交联键。硫化温度的高低取决于胶料配方中的橡胶品种和硫化体系,也涉及产品形状、大小、厚薄等。(1)不同类型制品的硫化温度
硫化温度把握逐步升温均匀硫化原则。一般天然橡胶和通用合成橡胶的硫化温度在120-190℃。
厚壁制品(20-25mm)
橡胶与金属热硫化型黏合,和橡胶与金属非硫化型"冷黏",在黏合基理上有着明显不同,硫化型黏合,是通过热反应形成交联过程的化学反应。而非硫化型橡胶与金属黏合,则是与产生物理上表面张力现象有关。橡胶与金属热硫化黏合工艺,己有一百多年历史,从以硬质橡胶[硬度高的胶与金属黏合力优于硬度低的橡胶]或以鍍铜法[铜与天然橡胶黏合力较好]发展到用环化橡胶法,蛋白质法,配合炭黑配合法,多粘接层法,卤化橡胶法,酚醛树酯法和直至现在广为应用的异氰酸酯法和有机硅氧烷及有机钛酸酯法。在橡胶与金属热硫化黏合成各类制品中,常用的橡胶是NR,SBR,NBR,CR,HNBR,FKM,MQ,EPDM等,与之相黏合的金属配件有铝件,铜件,铁件,铸铁件,不锈钢件等。这些金属配件在与橡胶黏合之前,都要对其表面进行处理。同时表面处理好与差,将直接影响橡胶与金属的粘合強度与耐久性,甚至使用寿命。因为从金属层面微观来看,金属表面层往往存在附有的油脂,锈斑,而金属下面一层则是O2,N2,CO2等各种气体的吸附层,再往下一层则是氧化层,而氧化层下还存在着一至十纳米厚的"拜耳贝层",再其下是加工硬化层,在这几层之下,才露出"庐山真面目"--金属的基体。
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(3) 在设计胶粘剂时,应有下列次序发生。 A, 底涂型,面涂型胶粘剂内部交联及共交联。
B, 底涂型胶粘剂与金属产生吸附
C, 胶粘剂和橡胶产生共交联,橡胶交联。
橡胶与纤维,织物材料的粘结与此类似。
五,选用原则
首先确定采用双涂还是单涂,要求高的产品或金属表面处理工艺不严的工厂,宜选用双涂体系。常用胶粘剂每公斤涂刷金属面积如下:
处于正硫化阶段时期的胶料,物理机械性能保持高值或略低于高值。正硫化时间主要受胶料配方、硫化工艺方法、硫化温度和硫化压力的影响。确定正硫化的时间,具有现实工艺意义。
在硫化历程图中,从胶料开始加热时算起至出现平坦期为止所经过的时间称为产品硫化时间,也就是通常所说的“正硫化时间”,它等于焦烧时间与热硫化时间之和。
仪器法测正硫化时间。提的较多的转矩流变仪利用的是转矩读数变化规律与交联密度一致原理,测得硫化曲线如下:曲线实质就是剪切模型(转矩)与硫化时间成正比,可直接确定硫化起始时间(焦烧时间)ts1;理论正硫化时间tH;工艺正硫化时间t90。