金属表面处理工艺对橡胶与金属粘合性能的影响
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橡胶与金属的粘合是橡胶制品制造过程中的重要环节
橡胶与金属的粘合是橡胶制品制造过程中的重要环节，如果粘合不良或无法粘合，一些橡胶制品如轮胎、钢丝输送带、橡胶软管，橡胶骨架油封、汽门油封，橡胶金属组合垫圈、组合胶套等橡胶金属复合制品就无法制作。
就橡胶密封制品而言，上世纪80年代初，青岛密封件厂协同青岛化工厂研制成功了RM-1粘合剂，替代日本TD870成功生产出与国外同等水平的骨架油封，使引进的国外技术得以消化吸收，开辟了骨架油封制作的新工艺。
上世纪90年代，由于汽车工业的发展，不少厂家要求用氟橡胶制作骨架油封、汽车油封，但是粘合问题不好解决，严重的制约了该产品的开发，当时青岛双星集团密封件厂成功的研制了FG-1氟橡胶与黑色金属的热硫化粘合剂，使氟橡胶与金属骨架牢牢的粘合成一体，顺理成章的研发成功斯太尔发动机曲轴前后油封和气门油封替代了进口，满足了配套需要，该粘合剂一直使用至今。
因此橡胶与金属粘合是极其重要的应用技术，应引起生产企业的高度重视。
1 金属骨架的表面处理) 骨架表面无油污、无锈蚀，有一定粗糙度的新鲜表面才能有效的与金属粘合，因此骨架必须进行表面处理，处理大体有两种方法：一是机械法处理。
如采用履带式的抛丸清理机326或滚筒式的抛丸清理机Q3110，将粒径0.5mm的钢砂喷射到骨架表面，将表面的锈蚀等有害物料喷掉，使表面新鲜并增大表面积，加大骨架与胶粘剂间的接触面；二是化学法。
即酸洗处理，磷化钝化处理，其工艺过程是碱液去油，酸液去锈，磷化上磷化膜，然后进行钝化烘干，碱液是有多种材料如苛性钠、硅酸钠(表面湿润剂)、焦磷酸钠(阴离子表面活性剂)、烷基磺酸钠组成的水溶液，清洗温度80-90℃，时间视表面的油污多少而有差异，一般是5min左右。
去油污的骨架经流动的自来水冲洗后，进行酸洗处理，而不同的金属去锈时对酸的品种是有选择性的。
例如，铁件要用盐酸清洗处理。
铜件和不锈钢骨架采用硫酸、硝酸混合液协同去锈。
铝件用硫酸、铬酸混合液进行处理。
要求对周围环境不产生或少产生腐蚀时，而金属骨架锈蚀较轻的骨架，可采用以草酸为主，掺用少量硫酸和加入缓钝剂的水溶液进行处理。
金属与橡胶粘合强度测试
摘要橡胶与金属是两种不同的材料，它们的化学结构和机械性能有着很大的差别。
借助橡胶与金属的粘合，可以使两种材料结合成人们所需要的有着不同构型和不同特性的复合体。
本研究工作是以环氧树脂粘合剂作为结构胶进行金属与丁基橡胶、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶非极性硫化橡胶的粘接，并测试其剪切强度。
另外由于硫化橡胶表面的极性较弱、活性较低，并且存在脱模剂和喷霜物，因此要想把它粘合到强极性的金属表面上就必须使用橡胶表面化学处理法。
通过实验对各种非极性橡胶进行了等离子体、臭氧、紫外线、臭氧+紫外线等处理，并且讨论了处理方法对非极性硫化橡胶与金属的粘接强度的影响。
最后对不同处理方法下的丁苯橡胶和乙丙橡胶做了扫描电镜分析，讨论了它们不同的表面形态。
关键词：硫化橡胶；粘和；金属；等离子；处理方法。
ABSTRACTThe rubber and metal are two kinds of different materials, their chemistry structure and the machine function have the very big difference. Ask for help the adhesion of the rubber and metal, can make two kinds of materials combine the people need of have compound body of the different configuration and different characteristic.This research work is the structure gum to carry on the metal and NR, BR, IIR, EPDM, SBR, the cis-1,4-polybutadiene rubber non- polarity Vulcanization to glue the adjoin with the adhesive of epoxy resin, and test its shear strength. The weaker is because of the polarity of the surface of Vulcanization moreover, the activity is lower, and exist the releasing agent and spray frost thing, so to want to make the metal that its adhesion arrives the strong polarity use the rubber surface chemistry treating method superficial must.Passed the experiment to carried on etc. to various non- polarity rubber ion body, ozone, ultraviolet ray, ozone and ultraviolet ray etc. treating, and discussed the treating method to glue the influence of connect the strength to the non- polarity Vulcanization and metal. Finally to the dissimilarity handle under method of different from SBR and EPDM rubber did the scanning electron microscopy, SEM, discuss them surface appearance of styrene butadiene rubber, SBR.Key words: Vulcanization rubber；bonding；metal；plasma；treatment.目录引言 (1)第1章文献综述 (1)1．1等离子体概述 (1)1.1.2低温等离子体的特点 (3)1.1.3机理分析 (3)1.1.4低温等离子体处理的过程 (4)1.1.5 等离子体处理条件 (5)1.1.6 等离子体实验设备 (5)1.1.7等离子体的局限性 (5)1.2 紫外线、臭氧处理概述 (6)1.3橡胶与金属粘合概述 (7)1.3.1 硫化橡胶与金属粘合的方法 (7)1.3.2 硫化橡胶与金属粘合的工艺过程 (8)1.3.2.1 硫化橡胶的表面处理 (8)1.3.2.2 金属表面的处理 (8)1.3.3使用胶粘剂实现硫化橡胶与金属粘接 (9)1.4环氧树脂胶粘剂 (9)1.4.1环氧树脂简介 (9)1.4.2室温固化环氧树脂胶粘剂的特点 (10)1.5性能检测手段 (11)1.5.1 傅立叶变换红外光谱 (11)1.5.2 ESCA谱图分析 (11)1.5.3 接触角测定 (11)1.5.4 扫描电镜观察 (11)1.5.5 粘合性能测试 (11)1.6实验方案设计 (11)第2章实验部分 (13)2.1 实验目的 (13)2.2 实验原理 (13)2.3 实验药品及仪器 (13)2.3.1 实验药品 (13)2.3.2 实验仪器 (14)2.3.3 药品介绍 (14)2.3.3.1环氧树脂E-51(Epoxy resins E-51) (14)2.3.3.2液体聚硫橡胶(liquid polysulfide rubber) (14)2.3.3.3固化剂(Curing agent CP) (15)2.3.3.4白炭黑（White carbon） (15)2.3.3.5丙酮(Acetone) (15)2.5 实验步骤 (15)2.5.1 硫化橡胶的制备 (15)2.5.1.1 炼胶 (15)2.5.1.2确定硫化条件 (16)2.5.1.3硫化 (16)2.5.2 胶粘剂的制备 (16)2.5.2.1金属表面处理 (16)2.5.2.2 NDZ-2粘合剂（红胶）的制备 (17)2.5.2.3 环氧树脂胶粘剂的制备 (17)2.5.3试样的制备 (17)2.5.4工艺流程 (18)2.5.5剪切强度测试 (19)第3章结果与讨论 (21)3.1剪切强度的结果及讨论 (21)3.1.1 打磨方法对剪切强度的影响 (21)3.1.2 等离子体处理对丁苯橡胶的影响 (22)3.1.3 紫外线处理对剪切强度的影响 (22)3.1.3.1紫外线处理顺丁橡胶 (22)3.1.3.2紫外线处理天然橡胶 (24)3.1.3.3紫外线处理乙丙橡胶 (25)3.1.3.4紫外线处理丁苯橡胶 (26)3.1.3.5紫外线处理丁基橡胶 (27)3.1.4臭氧处理对剪切强度的影响 (28)3.1.4.1臭氧处理对顺丁橡胶的影响 (28)3.1.4.2臭氧处理对天然橡胶的影响 (28)3.1.4.3臭氧处理对乙丙橡胶的影响 (29)3.1.4.4臭氧处理对丁苯橡胶的影响 (30)3.1.4.5臭氧处理对丁基橡胶的影响 (30)3.1.5紫外线+臭氧（UVO）处理对剪切强度的影响 (31)3.2扫描电镜分析 (33)3.3建议 (36)第4章结论 (38)参考文献 (40)致谢 (41)引言橡胶与金属是两种不同的材料，它们的化学结构和机械性能有着很大的差别。
阳极氧化法处理的铝合金与橡胶粘合性能研究
复合 的主要表 面处 理方 法 是干 喷砂处 理ｌ ， 喷砂 ＿ 但 ２
工 艺 的最 主要 作 用 是金 属 表 面除 锈 ， 于粘 接 剂分 对 子来 说 ， 喷砂 形成 的表 面仍 然属 于平 整 表面 ， 其促 进 金属 与橡 胶结 合 的作用 还 不够 理想 。 。 如 何增 加 铝 合 金 与橡 胶 的粘 接 比表 面 积 ， 一 进
在 诸 多金 属 橡 胶 复合结 构 材 料 中 ， 铝合 金 以材
料轻 ， 同时 又 具 有 较 高 的强 度 的 优 势 而 脱 颖 而 出 。 与钢 相 比 ， 合金 可 以大大 减轻 材料 白重 ， 铝 同时具有
１ 试 验 部 分
１ １ 原 材 料 ．
导 热 性 高 、 性 好 、 机 车 高 速 行 驶 性 能 好 等 弹 使
的粘 合 力更 强 ， 铝合 金～ 橡胶 材 料 的粘合 强度 随氧 化膜 厚度 的增加 而增加 ； 材料 的剥 离试验证 明 ， 一 步提 进
高界 面 强 度 仍 是 增 进 粘 合 效 果 首 先 需 要 解 决 的 问题 。
关 键 词 ： 极 氧 化 法 ； 合 金 ； 胶 ； 合 阳 铝 橡 粘
化 学 氧 化 反 应 ， 表 层 形 成 一 层 氧 化 铝 层 。 通 过 阳 在
草酸氧 化法 工艺 条件 ：
３ 恒 压 氧 化 ， 压 ５ ， 间 ０ ５ｈ ＃ 电 ０Ｖ 时 ． ；
４ 恒 压 氧化 ， ＃ 电压 ５ 时 间 １０ｈ； ＯＶ， ． ５ 恒 压 氧化 ， ＃ 电压 ５ 时间 ０ ５ｈ ５Ｖ， ． 。 １ ３ 金属一 ． 橡胶 粘接 试样 制备
面 ，５ Ｃ下真 空干 燥 ２ｈ 在表 面 均 匀 涂 覆 Ｃ ｅ １ ０。 ， ｈ ｍ－ ｌｃ ２ ０ 再 于 ５ Ｃ下 真 空 干燥 ０ ５ｈ 然 后 在 铝合 ｏｋ ２ ， ０。 ． ， 金 表 面贴合 Ｓ Ｒ混炼 片 ， Ｂ 置于模 具 中于在 十几 到 几 十纳 米 ， 粘 剂 或 涂 料 的分 子 胶 很容 易渗 入孔 洞 ， 因此 ， 阳极氧 化膜 非常适 宜 作为 铝 合金 与其 他材 料 复 合 的过 渡 层 。例 如 ， 飞机 结 构 中
毕业论文硫化丁腈橡胶与金属的室温粘结性能研究
引言橡胶与金属是两种不同的材料，它们的化学结构和机械性能有着很大的差别。
借助橡胶与金属的粘合，可以使两种材料结合成人们所需要的有着不同构型和不同特性的复合体。
以橡胶材料包覆于金属表面既可提高金属材料的耐腐蚀性，吸收冲击和振动，降低噪音，同时还可通过在橡胶中填充某些金属中无法添加的特殊材料，使其获得某些特殊功能。
目前使用的橡胶与金属的粘合方法有硫化粘合法，橡胶表面化学处理法及本文所研究的在粘合方法。
尽管本方法的粘合强度不一定比其它的方法理想，但其工艺简便，不需要特殊设备就能解决硫化粘合法所不能解决的问题，同时还解决了橡胶化学表面处理法所引起的对橡胶的物理机械性能及耐老化性能影响较大，处理工艺复杂，环境污染严重等问题，因此本文所研究的粘合方法具有十分重要的实用意义。
环氧树脂粘合剂与金属的粘合性能优异，可作为金属材料粘合的结构胶使用，其粘合强度有时甚至超过金属材料的自身强度。
用环氧树脂粘合剂进行橡胶与金属的粘合，由于环氧树脂固化后的弹性模量接近金属，远大于普通的硫化橡胶，从而使环氧树脂与金属的粘合性能较好，而与橡胶的粘合强度较低，既所有胶接破坏都出现在橡胶与粘合剂的层面间。
所以解决硫化橡胶与环氧树脂的粘合问题，是提高硫化橡胶与金属粘合性能的关键。
使胶接破坏均为橡胶本体破坏（大于90%），这样才能达到最佳的整体粘合效果。
解决硫化橡胶与环氧树脂结构胶的粘合问题，除不断改进和完善硫化胶的表面处理方法和工艺外，在硫化橡胶与环氧树脂粘合剂间涂覆一层既与环氧树脂能发生化学交联，又与非极性硫化胶有较好的粘合强度，且刚性模量介于二者之间的过渡层，使整体粘接结构的刚性模量呈梯次过渡，增加模量梯度,降低因应力集中而导致的胶接破坏。
从而使硫化橡胶与金属粘合的性能得到改善，同时也可实现室温条件下的粘合操作。
一文献综述以高弹性为特征的橡胶材料在国民经济各部门有着广泛的应用。
但是，香蕉的固有力学性能决定它的弹性模量较小，例如，一般软质橡胶的杨式模量约为1MPa，而金属材料高达10万MPa。
橡胶与金属的粘合
橡胶与金属的粘合在汽车工业中，橡胶与金属的粘合是很普遍的，骨架油封、发动机及变速箱支承、摆壁衬套、车身支撑等都是典型的金属——橡胶结构。
金属和橡胶的结合强度对产品的性能有着至关重要的影响。
金属橡胶件的寿命很大程度上取决于两种材料的粘接质量。
粘接技术因此成为许多工厂的研究课题。
众所周知，增大粘接面的表面积及静电吸附力、提高粘接材料之间的化学作用力是获得高粘接强度的关键。
本文通过对金属粘合表面不同处理工艺的试验，得出了操作方便、经济性好、粘接性能优异的骨架表面处理方法。
一、实验1.主要材料CHEMLOK 252上海洛德公司产品；CHEMLOK 205上海洛德公司产品；10#钢；20目石英砂；天然胶SCR5海南天然胶联合产业集团；丁腈胶N41兰州化学工业公司。
2.设备普压干喷砂机(空气压力>0.6MPa)；磷化处理线；400×400电热平板硫化机；0-200℃老化箱；0-2500N电子拉机。
3.粘接橡胶基本配方天然胶SCR5 100；硬脂酸1；氧化锌(间接法)5；防老剂3；防护蜡4；软化剂10；炭黑70；硫黄2；促进剂1.5。
丁腈胶N41 10；硬脂酸1；氧化锌(间接法)5；防老剂3；聚酯增塑剂10；炭黑60；DCP 1.5；硫黄0.5；促进剂1.5。
粘合剂：①单涂氧化锌(间接法)；②底涂CHEM-LOK 205,面涂CHEMLOK 252。
4.粘接橡胶的常规机械性能天然胶邵尔A型硬度65度，拉伸强度22MPa，拉断伸长率450%。
丁腈胶邵尔A型硬度70度，拉伸强度24MPa，拉断伸长率340%。
5.试样制备①在K360×160开放式炼胶机上将配方物料混合均匀；②试块表面处理；③在400×400电热平板硫化机上压制试样；④试样制备工艺。
NR硫化工艺条件为155℃×6min。
NBR硫化工艺条件为160℃×6min。
6.测试按GB/T 13936标准对已硫化的试样进行测试。
金属表面处理工艺对橡胶与金属粘合性能的影响
金属表面处理工艺对橡胶与金属粘合性能的影响黄良平,唐先贺,谭亮红(株洲时代新材料科技股份有限公司技术中心,湖南株洲 412007)摘 要:研究了金属表面处理中抛丸工艺、磷化工艺对橡胶与金属的粘合强度的影响,取得了相应的最佳工艺参数,用扫描电镜进行观察,证实了所提出的观点。
关键词:抛丸;磷化;橡胶;金属;表面处理;粘合中图分类号:TQ33011+6 文献标识码:A 文章编号:1005-4030(2003)01-0034-04收稿日期:2002-10-05 在减震橡胶制品中,橡胶与金属的粘合是十分重要的环节。
为了获得良好的粘合效果,必须注意如下几个方面:(1)所用的胶粘剂必须对待粘物体(橡胶与金属)的表面有良好的浸润性;(2)待粘物体与胶粘剂的粘合强度以及胶粘剂本身的内聚强度要高;(3)胶粘剂固化时的残余变形要小;(4)粘合的耐久性要好。
为了实现橡胶与金属的牢固结合,要求从金属表面的处理、胶粘剂的选择、粘合工艺、粘合结头设计等各方面进行考虑[1]。
金属表面的处理方法大致可分为机械法和化学法两种。
机械法最常用的是喷砂(或抛丸)与打磨。
在减震橡胶制品生产中应用较多的方法是喷砂(或抛丸)处理。
该方法具有以下特点:(1)金属表面的污垢和氧化膜清除干净;(2)工艺简单;(3)生产效率高;(4)橡胶与金属粘合性能好。
此法一般包括脱脂、喷砂(或抛丸)、清洗三个步骤。
最近开发的湿法喷砂把脱脂与喷砂融于一道工序,可获得稳定的高质量。
其原理是把水和研磨材料混和,利用压缩空气带来的冲击力超高速喷于金属表面,使表面加工和去脂清洗同时进行。
化学法包括氧化、磷化等,目前使用最多的是磷化处理。
经磷化处理的金属表面具有良好的化学稳定性,防锈效果明显,形成于金属表面的微小晶体和适当的粗糙度对粘合十分有利[2～5]。
当然,为了获得良好的粘合效果,应该严格控制抛丸和磷化处理的工艺条件。
本文通过研究金属表面抛丸处理时钢丸粒径、抛丸时间和金属表面磷化处理时磷化液浓度、温度及磷化时间对橡胶与金属粘合强度的影响,确定了金属表面处理工艺中最佳钢丸粒径范围、最佳抛丸时间和最佳磷化液浓度、温度、时间。
橡胶与金属骨架材料粘合体系类型及其特点
橡胶与金属骨架材料粘合体系类型及其特点宜兴市卡欧化工有限公司高小刚 蒋忠良 朱玲摘要：本文简要论述了橡胶与金属骨架材料的三大类常用粘合体系的使用性能及其特点。
近些年来，粘合体系类型和构成上本质没有太大变化，但随着粘合理论的不断深入认识和实践工作的持续歼展，使得粘合体系的选用和并用搭配更加灵活多样，粘合配方的有效性不断得到提升，进而也推动了橡胶行业的不断向前发展。
关键词：橡胶，金属，粘合随着现代社会经济的快速发展，橡胶金属复合构件的使用场合越来越多，应用范围不断在拓展，种类也曰趋繁复多样化，已成为现代工业发展和社会生活中不可或缺的重要配件。
橡胶和金属是两种性质截然不同的材料，将两者有效地粘接可以综合两者的使用特点，制得具有不同构型和特性的复合件，这种复合体系在现代社会中随处可见，如汽车工业中的子午线轮胎、机械制造业中的油封、煤矿采掘中的钢丝增强输送带、石油工业中的钢编胶管、固体火箭发动机的柔性接头以及桥梁的支撑缓冲垫等。
橡胶弹性体与金属骨架材料的粘合问题是橡胶金属复合构件制品生产过程中的重要环节，这是因为界面粘合的强度决定着制品的使用寿命，而制品的损坏过程正是从这个粘合界面层开始的，然而，橡胶与金属之间化学结构和力学性能具有巨大的差异，要获得高强度的粘接效果有很大的困难。
因此，增强橡胶与金属骨架材料的粘合应用技术成为许多科研工作者的热点攻关项目，本文将就此方面的技术进展进行简要综述。
所谓粘合是指两种相同或不同材料的表面通过各种界面力而结合在一起的状态。
对于橡胶与金属的粘合，其理论的解释有热力学理论、吸附理论、扩散理论、静电理论、界面化学理论等。
各个理论均有其合理及不足之处，在各行各业的橡胶技术工作者中也有不同认可度。
目前普遍认为，粘合过程一般分为两个阶段，第一阶段是弹性体及粘合体系配合剂流动、扩散、浸润于金属表面；第二阶段是橡胶、配合剂与金属表面发生硫化反应及其他化学反应，通过各种化学键及界面力的作用，使得橡胶与金属粘合成一体。
橡胶与金属粘接性能试验方法
的流动方向的依赖关系所作的研究说明，两者相
关。
3.4.3 本方法试样制备应注意的问题 可以采用两种模具制备试样。一种用于制备多个试
3.2.4 结果表示 剥离粘合强度（单位为N/mm）,由最大剥离力（单位N）
除以示试样宽度（单位为mm）计算得出。 试验结果以平均值、最大值、最小值表示，并列出试样
破坏类型。 用以下代号表述破坏类型。
R—橡胶破坏； RC—橡胶与粘合剂层间破坏； CP—粘合剂层与底胶间破坏（如使用底胶）； PS—底胶与板材间破坏； CS—粘合剂层与板材间破坏； D—对于无粘合剂试样破坏直接发生在橡胶与板材间的粘 合面； S—板材破坏。
3.4 影响测评粘接性能的因素 橡胶粘接破坏是一种非常复杂的力学现象，关于橡胶粘
接的拉伸或剥离破坏的理论众说纷纭，但无论是分子取向 理论、缺陷统计理论，还是交联网络理论都只是把复杂的 问题进行了简化和理想化处理。一种最简单而实用的方法 是通过简化处理，建立 “标准试样”的破坏模型，采用橡 胶物理试验方法来评价橡胶与金属粘接质量。 橡胶与金属粘合组件中的粘合结构是很复杂的，粘接质量 受金属类型及其表面处理状况、粘合剂、打底胶浆和弹性 体的组份、填料的类型和用量以及硫化体系等因素的影响。 一旦选定了试验方法，影响测评粘接性能结果的因素除了 橡胶、胶粘剂和金属材料的本身的性能之外，还与试件的 制作与试验过程有关。即：
2 常用评价橡胶与金属粘接质量的试验方法
在橡胶与金属粘接性能试验中 , 根据粘接面 的受力状态不同， 可分受正应力的拉伸试验 , 受剪应力的剪切试验 , 受线应力的剥离试 验。相应的现行试验方法如下 :
（1）GB/T7760—2003《硫化橡胶或热塑性橡胶与硬质板材粘合的 测定 90°剥离法》 （2）GB/T7761—2003 《橡胶 用锥形件测定与刚性材料的粘合强 度》 （3）GB/T12830—1991 《硫化橡胶与金属粘合剪切强度测定方 法—四板法》 （4）GB/T13936—1992 《硫化橡胶与金属粘接拉伸剪切强度测定 方法》 （5）GB/T15254—1994 《硫化橡胶与金属粘接180゜剥离试验》
橡胶及金属的粘合
橡胶与金属的粘合在汽车工业中，橡胶与金属的粘合是很普遍的，骨架油封、发动机及变速箱支承、摆壁衬套、车身支撑等都是典型的金属——橡胶结构。
金属和橡胶的结合强度对产品的性能有着至关重要的影响。
金属橡胶件的寿命很大程度上取决于两种材料的粘接质量。
粘接技术因此成为许多工厂的研究课题。
众所周知，增大粘接面的表面积及静电吸附力、提高粘接材料之间的化学作用力是获得高粘接强度的关键。
本文通过对金属粘合表面不同处理工艺的试验，得出了操作方便、经济性好、粘接性能优异的骨架表面处理方法。
一、实验1.主要材料CHEMLOK 252上海洛德公司产品；CHEMLOK 205上海洛德公司产品；10#钢；20目石英砂；天然胶SCR5海南天然胶联合产业集团；丁腈胶N41兰州化学工业公司。
2.设备普压干喷砂机(空气压力>0.6MPa)；磷化处理线；400×400电热平板硫化机；0-200℃老化箱；0-2500N电子拉机。
3.粘接橡胶基本配方天然胶SCR5 100；硬脂酸1；氧化锌(间接法)5；防老剂3；防护蜡4；软化剂10；炭黑70；硫黄2；促进剂1.5。
丁腈胶N41 10；硬脂酸1；氧化锌(间接法)5；防老剂3；聚酯增塑剂10；炭黑60；DCP 1.5；硫黄0.5；促进剂1.5。
粘合剂：①单涂氧化锌(间接法)；②底涂CHEM-LOK 205,面涂CHEMLOK 252。
4.粘接橡胶的常规机械性能天然胶邵尔A型硬度65度，拉伸强度22MPa，拉断伸长率450%。
丁腈胶邵尔A型硬度70度，拉伸强度24MPa，拉断伸长率340%。
5.试样制备①在K360×160开放式炼胶机上将配方物料混合均匀；②试块表面处理；③在400×400电热平板硫化机上压制试样；④试样制备工艺。
NR硫化工艺条件为155℃×6min。
NBR硫化工艺条件为160℃×6min。
6.测试按GB/T 13936标准对已硫化的试样进行测试。
橡胶与金属粘附力与时间关系
橡胶与金属粘附力与时间关系橡胶和金属粘附力是工程和工业应用中一个重要的课题，因为橡胶和金属在许多领域中被广泛应用，例如轮胎、密封件、管道等。
橡胶和金属的粘附性质的研究涉及多个领域，包括材料科学、工程力学、化学等，其中粘附时间是一个重要参数。
橡胶与金属粘附力的研究主要涉及橡胶材料和金属表面的相互作用，其中橡胶的主要成分是弹性体和填充物，而金属表面则可能包括氧化层和其他表面处理。
粘附力的大小与橡胶材料和金属表面间的吸附力、物理相互作用力和化学反应力有关。
粘附时间是橡胶与金属粘附力研究中一个重要的参数。
通常情况下，橡胶与金属的初始接触时，粘附力会较大，这是由于表面的微观不规则性导致的。
随着时间的推移，混合物分子逐渐逃逸或从分子链中分离，物质之间的相互吸附效应减少，橡胶与金属间的粘附力也随之减小。
在粘附时间较短的情况下，橡胶材料在金属表面上很难形成稳定的粘附层，而在粘附时间较长的情况下，橡胶材料可以逐渐渗透到金属表面上，从而达到更高的粘附强度。
实验研究表明，橡胶与金属表面的粘附力与时间的关系存在较为复杂的规律。
在条件相同的情况下，橡胶与金属的粘附力随时间的延长表现为一种“S”型曲线、一种指数曲线或一种线性曲线。
在粘附时间较短的情况下，橡胶与金属的粘附力并不稳定，通常表现为起伏式。
此后，在约5 ~ 20分钟的时期内，橡胶与金属的粘附力随时间的增长快速上升。
在这一时期，橡胶材料和金属表面形成的化学结合和物理吸附过程增加，最终导致在接触时间长到一定程度时形成了稳定的橡胶与金属间的化学结合。
这意味着，在这段时间内，粘附强度的增加速度是最快的。
此后，粘附强度增长的速度逐渐减缓，直至达到稳定状态。
总结本文主要介绍了橡胶与金属粘附力与时间关系的研究，包括橡胶与金属粘附力的研究、橡胶与金属粘附力与时间关系的理论模型和相关实验研究。
实验研究表明，橡胶与金属的粘附力与时间的关系存在较为复杂的规律，一般表现为“S”型曲线、指数曲线或线性曲线。
金属工件的表面处理及胶接工艺对胶接剪切强度的影响
硫酸阳极氧化法 :处理液 :浓 H2 SO4 200g /L。铝 做阴极 ,不锈钢试片做阳极 ,电压 5V ,直流电流密度 0. 5～1. 0A / dm2 ,处理时间 10m in。 1. 6 测试方法 、测试及形态分析设备
剪切强度按 GB / T 7124 - 1986胶黏剂拉伸剪切 强度测定方法 (金属对金属 )规定进行 ,用日本岛津 公司 AG - 201 电子万能试验机在室温下测试 。采 用恒一精密仪器有限公司生产的数字式显微镜观察 试片表面的形态 。使用 LZ - I型赫尔槽试验仪 (武 汉龙泽电子有限公司 )进行磷酸阳极氧化处理和硫 酸阳极氧化处理 。
2 结果与讨论
2. 1 试片表面处理工艺对剪切强度的影响 采用各种方法分别对不锈钢 、铝合金试片进行
了表面氧化处理 ,测定了相应的试样的剪切强度 ,结 果见表 1。可以看出 ,经盐酸氧化法和草酸 - 硫酸 氧化法处理的不锈钢表面的胶接强度最好 ,剪切强 度分别比未经任何处理的不锈钢表面剪切强度提高 了 116%和 130% ,而硅酸磷酸钠法对铝合金表面处 理效果最好 ,比未经任何处理的铝合金表面剪切强 度提高了 152%。其它的氧化法也比未经任何处理 的表面剪切强度有不同程度的提高 ,由于采用盐酸 法和草酸 - 硫酸法氧化法处理不锈钢表面后 ,去除 了旧的表面层 ,形成新的活化层并使表面层粗糙化 , 因而不用砂磨处理就可以达到很理想的胶接效果 。
DDS, DDS全部溶解 、物料变成透明液体后立即降 温 ,降至 85～90℃搅拌 1h后出料 ,得到淡黄或近无 色透明的胶黏剂 ,室温下为黏稠树脂状 。 1. 3 剪切强度试样定位装置
参见图 1,剪切强度试样通过挡板和夹具精确 定位 ,确保粘接面的精度为 12. 5 ±0. 5mm ×25. 0 ± 0. 5mm。通过调整弹簧的压缩量来调节胶接时对胶 接面所施加的压力 。
剪切强度按 GB / T 7124 - 1986胶黏剂拉伸剪切 强度测定方法 (金属对金属 )规定进行 ,用日本岛津 公司 AG - 201 电子万能试验机在室温下测试 。采 用恒一精密仪器有限公司生产的数字式显微镜观察 试片表面的形态 。使用 LZ - I型赫尔槽试验仪 (武 汉龙泽电子有限公司 )进行磷酸阳极氧化处理和硫 酸阳极氧化处理 。
2 结果与讨论
2. 1 试片表面处理工艺对剪切强度的影响 采用各种方法分别对不锈钢 、铝合金试片进行
了表面氧化处理 ,测定了相应的试样的剪切强度 ,结 果见表 1。可以看出 ,经盐酸氧化法和草酸 - 硫酸 氧化法处理的不锈钢表面的胶接强度最好 ,剪切强 度分别比未经任何处理的不锈钢表面剪切强度提高 了 116%和 130% ,而硅酸磷酸钠法对铝合金表面处 理效果最好 ,比未经任何处理的铝合金表面剪切强 度提高了 152%。其它的氧化法也比未经任何处理 的表面剪切强度有不同程度的提高 ,由于采用盐酸 法和草酸 - 硫酸法氧化法处理不锈钢表面后 ,去除 了旧的表面层 ,形成新的活化层并使表面层粗糙化 , 因而不用砂磨处理就可以达到很理想的胶接效果 。
DDS, DDS全部溶解 、物料变成透明液体后立即降 温 ,降至 85～90℃搅拌 1h后出料 ,得到淡黄或近无 色透明的胶黏剂 ,室温下为黏稠树脂状 。 1. 3 剪切强度试样定位装置
参见图 1,剪切强度试样通过挡板和夹具精确 定位 ,确保粘接面的精度为 12. 5 ±0. 5mm ×25. 0 ± 0. 5mm。通过调整弹簧的压缩量来调节胶接时对胶 接面所施加的压力 。
橡胶与金属粘接性能试验方法
试件制作和试验方法的影响
2021/3/27
CHENLI
11
3.4.1 试件制作的影响
试样的粘接质量与制作工艺有很大的关系。这 里所指的制作工艺含金属表面处理方法、粘接试 件制作方式和条件有关。
金属表面处理方法是金属表面的有效处理。表面处理方法 有两类 : 物理方法和化学方法。从处理的方式看 有，表面清洗、用水溶性清洁剂清洗、机械处理 和溶剂处理。
橡胶与金属粘接性能试验方法介绍
—GB/T7760—2003 《硫化橡胶或热塑性橡胶与硬 质板材粘合的测定 90°剥离法》
—GB/T7761—2003 《橡胶与刚性材料粘合强度的
》 测定－圆锥件法
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CHENLI
1
1． 概说 在一些橡胶制品的结构设计中, 引进了金属或
其它材料，例如在橡胶减震器中采用金属骨架等。
2021/3/27
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12
3.4.2 橡胶与金属粘接试件制作方式的影响
试验时也可使用自动绘图装置，对试样 的剥离过程进行记录。
2021/3/27
CHENLI
8
3.2.4 结果表示 剥离粘合强度（单位为N/mm）,由最大剥离力（单位N）
除以示试样宽度（单位为mm）计算得出。 试验结果以平均值、最大值、最小值表示，并列出试样
破坏类型。
用以下代号表述破坏类型。
R—橡胶破坏； RC—橡胶与粘合剂层间破坏； CP—粘合剂层与底胶间破坏（如使用底胶）； PS—底胶与板材间破坏； CS—粘合剂层与板材间破坏； D—对于无粘合剂试样破坏直接发生在橡胶与板材间的粘 合面；
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橡胶与金属或其它材料的粘接, 通常有两种方法：
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3.4.1 试件制作的影响
试样的粘接质量与制作工艺有很大的关系。这 里所指的制作工艺含金属表面处理方法、粘接试 件制作方式和条件有关。
金属表面处理方法是金属表面的有效处理。表面处理方法 有两类 : 物理方法和化学方法。从处理的方式看 有，表面清洗、用水溶性清洁剂清洗、机械处理 和溶剂处理。
橡胶与金属粘接性能试验方法介绍
—GB/T7760—2003 《硫化橡胶或热塑性橡胶与硬 质板材粘合的测定 90°剥离法》
—GB/T7761—2003 《橡胶与刚性材料粘合强度的
》 测定－圆锥件法
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1． 概说 在一些橡胶制品的结构设计中, 引进了金属或
其它材料，例如在橡胶减震器中采用金属骨架等。
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3.4.2 橡胶与金属粘接试件制作方式的影响
试验时也可使用自动绘图装置，对试样 的剥离过程进行记录。
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3.2.4 结果表示 剥离粘合强度（单位为N/mm）,由最大剥离力（单位N）
除以示试样宽度（单位为mm）计算得出。 试验结果以平均值、最大值、最小值表示，并列出试样
破坏类型。
用以下代号表述破坏类型。
R—橡胶破坏； RC—橡胶与粘合剂层间破坏； CP—粘合剂层与底胶间破坏（如使用底胶）； PS—底胶与板材间破坏； CS—粘合剂层与板材间破坏； D—对于无粘合剂试样破坏直接发生在橡胶与板材间的粘 合面；
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橡胶与金属或其它材料的粘接, 通常有两种方法：
液氮低温处理对金属材料机械性能的影响
2、重金属废水的处理：MOFs可以通过配位作用吸附和分离各种重金属离子， 如铅、汞、镉等。通过优化MOFs的合成条件和结构，可以提高吸附容量和选择性， 实现重金属离子的高效去除。
3、含油废水的处理：MOFs可以用于吸附和分离油类物质，如石油、油脂等。 通过调节MOFs的孔径和表面性质，可以实现油类物质的快速吸附和分离，达到净 化含油废水的目的。
背景
液氮低温处理是一种有效的金属材料强化方法，通过在超低温环境下对金属 材料进行浸泡处理，可以显著提高材料的机械性能。这种方法具有许多优点，如 操作简便、节能环保、适用范围广等，因此在汽车、航空航天、医疗器械等领域 得到了广泛应用。
方法
液氮低温处理的主要参数包括处理温度、时间和流量。在处理过程中，将金 属材料浸泡在液氮中，通过控制处理温度、时间和流量，以实现对金属材料机械 性能的优化。其原理主要是通过改变金属材料的内部结构，促使材料在常温下表 现出优异的机械性能。实现方法通常包括液氮浸泡、真空冷冻、热处理等步骤。
4、废水脱氮脱磷：MOFs可以通过离子交换作用吸附和分离废水中的氮、磷 等营养物质，降低废水的营养化程度，为后续的生物处理提供有利条件。
5、废水消毒：MOFs可以用于吸附和固定各种消毒剂，如氯气、臭氧等，提 高消毒效果，降低消毒剂的使用量和对环境的危害。
四、结论
金属有机骨架材料作为一种新型的多孔材料，在废水处理领域具有广泛的应 用前景。通过不断优化MOFs的合成条件和结构，可以提高其吸附容量、选择性和 稳定性，实现废水的高效处理。MOFs在废水处理领域的研究和应用将为环保事业 的发展做出积极的贡献。
3、电镀处理：电镀处理可以在金属表面形成一层金属或非金属膜，增加表 面的粗糙度和摩擦系数，提高粘合性能。常用的电镀层包括镍、铬、锡等。
橡胶与金属热硫化粘接工艺的过程控制
橡胶与金属热硫化粘接工艺的过程控制
橡胶与金属热硫化粘接工艺的过程控制主要包括以下几个方面：
1. 清洗表面：在进行橡胶与金属热硫化粘接前，需要对金属表面进行清洗处理，以去除油脂、灰尘和杂质等污染物，保证金属表面的干净和光洁。
2. 表面处理：在金属表面清洗后，需要对其进行表面处理。
常用的表面处理方法包括氧化、硫化、磷化、喷砂等。
其中，硫化处理可以增强金属表面与橡胶间的化学反应能力，有利于提高粘接强度。
3. 橡胶涂覆：在金属表面处理完成后，需要将橡胶涂覆在其表面。
涂覆过程需要控制橡胶的厚度和均匀性，避免出现涂覆不足或过度的情况。
4. 热硫化反应：在橡胶涂覆完成后，需要进行热硫化反应，以使橡胶与金属之间形成化学结合。
反应时间和温度需要精确控制，一般在150-200℃左右进行，可根据具体要求进行调整。
5. 压力控制：在热硫化反应过程中，需要施加一定的压力，以使橡胶与金属之间更加牢固地结合。
压力大小也需要根据具体要求进行控制，一般在10-20MPa左右。
6. 后处理：完成热硫化反应后，需要对粘接件进行后处理，如剪切、细修等，以确保其满足要求。
同时，还需要进行检测和质量控制，以确保制品的质量和性能达到要求。
氟橡胶密封圈和铝密封面粘连的原因
氟橡胶密封圈和铝密封面粘连的原因
1.硫化反应：氟橡胶在某些情况下与金属（如铝）接触时，尤其是在存在特定的粘合剂或在特定工艺条件下（如二段硫化过程中），可能会发生化学反应，形成化学键合，导致橡胶与金属之间的粘连。
2.表面处理不当：为了增强氟橡胶与金属间的粘接力，通常需要对金属表面进行预处理，如脱脂、除锈、喷砂、阳极氧化等，以便于粘合剂与金属面更好地结合。
若处理不当或未做处理，可能导致橡胶与未经处理的金属表面直接接触时因物理吸附力增大而发生粘连。
3.粘合剂使用：在氟橡胶与金属装配过程中，有时会采用专用的橡胶-金属粘合剂。
如果粘合剂涂布过多或选择的粘合剂类型不合适，就可能出现粘连现象。
4.高温作用：氟橡胶具有良好的耐高温性能，在高温工作环境下，橡胶可能会变软并更易于与金属发生黏结。
5.润滑不足：如果在安装过程中，接触面没有足够的润滑，橡胶圈在压缩过程中产生的热量可能会促使橡胶与金属间产生某种程度的熔融粘连。
橡胶与金属的硫化粘接
［］ 张 １ ５ 建庆 一种室Ｉ固 金属与像 合剂的 Ｎ 化的 胶枯 研究［ ． Ｊ 化学 ］ 世界 ， ９，１）５７ ５９ １ ８（１： 一 ９． ９ ９
［６ １］
橡胶与金属的 粘接随着工业的不断拓展将会得 到越来越广泛的应用， 粘接的性能要求也不断提高， 运用有效的分析手段对胶粘机理作深一步的探索， 从理论层次上理解粘接体系是解决粘接中各种问 题、 研制出工艺性好、 性能稳定的胶粘剂的前提。
２ 影响橡胶一 金属硫化粘接的因素
金属 一 橡胶硫化粘接效果影响因素的研究大致
用， 致影 粘 错 复杂， 前的 导 响 接因 综 目 研究尚 解 不能
决存在的许多问题， 仍有大量的工作有待进一步研
究与讨论。
一＝ １ ７ ８
３ 结 语
二一 二
‘ｍ ｒｔ ａ Ｓｃ ｃｍ ｔ Ｓ ｍｉｉ ｎ ｐａｏ ｅ ＇ ｕ ａａｎ ｅｌ ｎ ｚｏ ｄ ｍ ｉ
一７二 二二二 １ 二 ６ － 一
二 Ｓ ｍｒｔ ａ ｓｃ ｃ ｍ ｔ 些旦旦塑 ｕ ａａｎ ｐｉ ｏ ｅＪ ｍ ｉｉ ｎ ｅｌ ｎ Ｉ ｚｏ ｄ ａ ｍ Ｍ
橡胶与金属 的硫化粘接
高守超， 张康助， 郭平军
（ 中国航天第四 研究院４ 所 陕西 西安 ７０２ ３ １ ５ ０
摘要： 本文综述了橡胶与金属粘接体系的发展现状， 并对粘接性能的影响因素研究进行了归纳。 关健词： 橡胶一 金属； 硫化粘接； 胶粘剂； 粘合
中圈 分类号： ４ ． 功 ３４ ３
文献标识码 ： Ａ
文章编号： ０一 ０７２０）４ ０７ 一 ３ １ １ ０１（ ３０一 １ ０ ０ ０ ６
Ｒｂ 一 回 Ｉ＇ 嗯 勿 Ｖ ｉｕ ｉ ｕ加ｒ Ｍｅ ＇ ｄ ＾ ｉ ｕ ａｉ ｏ ｃ ｍｔｎ
［６ １］
橡胶与金属的 粘接随着工业的不断拓展将会得 到越来越广泛的应用， 粘接的性能要求也不断提高， 运用有效的分析手段对胶粘机理作深一步的探索， 从理论层次上理解粘接体系是解决粘接中各种问 题、 研制出工艺性好、 性能稳定的胶粘剂的前提。
２ 影响橡胶一 金属硫化粘接的因素
金属 一 橡胶硫化粘接效果影响因素的研究大致
用， 致影 粘 错 复杂， 前的 导 响 接因 综 目 研究尚 解 不能
决存在的许多问题， 仍有大量的工作有待进一步研
究与讨论。
一＝ １ ７ ８
３ 结 语
二一 二
‘ｍ ｒｔ ａ Ｓｃ ｃｍ ｔ Ｓ ｍｉｉ ｎ ｐａｏ ｅ ＇ ｕ ａａｎ ｅｌ ｎ ｚｏ ｄ ｍ ｉ
一７二 二二二 １ 二 ６ － 一
二 Ｓ ｍｒｔ ａ ｓｃ ｃ ｍ ｔ 些旦旦塑 ｕ ａａｎ ｐｉ ｏ ｅＪ ｍ ｉｉ ｎ ｅｌ ｎ Ｉ ｚｏ ｄ ａ ｍ Ｍ
橡胶与金属 的硫化粘接
高守超， 张康助， 郭平军
（ 中国航天第四 研究院４ 所 陕西 西安 ７０２ ３ １ ５ ０
摘要： 本文综述了橡胶与金属粘接体系的发展现状， 并对粘接性能的影响因素研究进行了归纳。 关健词： 橡胶一 金属； 硫化粘接； 胶粘剂； 粘合
中圈 分类号： ４ ． 功 ３４ ３
文献标识码 ： Ａ
文章编号： ０一 ０７２０）４ ０７ 一 ３ １ １ ０１（ ３０一 １ ０ ０ ０ ６
Ｒｂ 一 回 Ｉ＇ 嗯 勿 Ｖ ｉｕ ｉ ｕ加ｒ Ｍｅ ＇ ｄ ＾ ｉ ｕ ａｉ ｏ ｃ ｍｔｎ
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第# /卷#第"期 # $ $ %年#月
#
特 种 橡 胶 制 品 : B C D E ?F G H > I B( G J J B HF H > K G C 2 I A A
#
= > ? @ # /#& > @ " L B J H G E H $ $ % M#
金属表面处理工艺对橡胶与金属粘合性能的影响
黄良平 ! 唐先贺 ! 谭亮红 ! 株洲时代新材料科技股份有限公司技术中心 " 湖南 株洲 #/ # " # $ $ !
" 粘剂干燥后 " 用菌形金属试样与 " 胶料在 0 $ $ 2
%
当然 " 为了获得良好的粘合效果 " 应该严格控 制抛丸和磷化处理的工艺条件 % 本文通过研究金 属表面抛丸处理 时 钢 丸 粒 径 $ 抛丸时间和金属表 面磷化处理时磷 化 液 浓 度 $ 温度及磷化时间对橡
收稿日期 " # $ $ #." $.$ -
橡胶与金属的粘合是十 ## 在减震橡胶 制 品 中 " 分重要的环 节 % 为 了 获 得 良 好 的 粘 合 效 果 " 必须 注意如下几个方面 ’ ! # 所用的胶粘剂必须对待粘 " 橡胶与金属 # 的表面有良好的浸润性 & ! # 待 物体 ! # 粘物体与胶粘剂的粘合强度以及胶粘剂本身的内 聚强度要高 & ! 胶 粘 剂 固 化 时 的 残 余 变 形 要 小& %# ! # 粘合的耐 久 性 要 好 % 为 了 实 现 橡 胶 与 金 属 的 / 牢固 结 合" 要 求 从 金 属 表 面 的 处 理$ 胶粘剂的选 粘 合 工 艺$ 粘合结头设计等各方面进行考 择$
图 ’# 磷化液总酸点对粘合强度的影响
点过高 ! 在 试 样 表 面 成 核$ 结 晶 速 度 过 快! 晶体分
图 !# 抛丸时间对粘合强度的影响
布不均匀 ! 结晶不完善 ! 可能有缺陷 ’ 同时 ! 磷化膜 的形成速度太快 ! 在生成膜的过程中把磷化过程 中生成的沉淀物 包 覆 在 磷 化 膜 中 ! 致使磷化膜结 构疏松 ! 从而影响粘合强度 " 而磷化液浓度太低 ! 很难在金属表面 成 核 并 形 成 晶 体 ! 达不到磷化效 果 " 这一观点从 电 镜 照 片 上 得 到 进 一 步 的 证 实 " 图 /! 图-分 别 为 总 酸 点 为 " 0! % " + #时磷化后金
( #!-)
$ 2平板硫化机 " 4 寸开炼 机 " * % # 4 履带 式抛 丸机 " 电子 万 能 试 验 机 " ; lg O % %P : : flfl # W $ $ 型电 子 扫 描 电 镜 " 恒 温 水 浴" 烧 杯 $ 滴 定 " $ $ $ 5 ? 管$ 移液管等玻璃仪器 % ## 试验方法 # " !# 抛丸处理工艺试验方法 放入 * 将菌 形 金 属 试 样 脱 脂 处 理 后 " % # 4型 抛丸机抛丸处理 " 用不同粒径的钢丸在不同的抛 丸时间下处理试样 % 抛丸处理的试样表面清洗后 立即涂刷胶粘剂 ! 底胶 P< 面胶 P< # %胶 # $ -$ # # $
" " 公司自备 % " 0 $ !机械法和化 学法两种 % 机械法最常用的是喷砂 ! 或抛丸 # 与打 磨 % 在减震橡胶制品生产中应用较多的方法是喷 砂! 或抛丸 # 处理 % 该方法具有以下特点 ’ ! # 金属 " 表面的污垢和氧化膜清除干净 & ! # 工艺简单 & ! # # % 生产效率高 & ! # 橡胶与金属粘合性能好 % 此法一 / 般包括脱脂 $ 喷砂 ! 或抛丸 # $ 清洗三个步骤 % 最近 开发的湿法喷砂 把 脱 脂 与 喷 砂 融 于 一 道 工 序 " 可 获得稳定的高质量 % 其原理是把水和研磨材料混 和" 利用压缩空 气 带 来 的 冲 击 力 超 高 速 喷 于 金 属 表面 " 使表面 加 工 和 去 脂 清 洗 同 时 进 行 % 化 学 法 磷 化 等" 目 前 使 用 最 多 的 是 磷 化 处 理% 包括 氧 化 $ 经磷化处理的金 属 表 面 具 有 良 好 的 化 学 稳 定 性 " 防锈效果明显 " 形成于金属表面的微小晶体和适 当的粗糙度对粘合十分有利
’ " ## 钢丸粒径对粘合强度的影响 图 # 为钢丸粒径对橡胶与金属粘结性能的影 响 " 由图 # 可知 ! 随着钢丸粒径的增大 ! 橡胶与金 属的粘结强度呈下降的趋势 " 因为金属表面抛丸 处理主要作用有 二 个 方 面 & 一是除去防碍粘接的 表面污物及 疏 松 层! 二 是 增 加 表 面 积"用 本 试 验 万方数据
图 I# 磷化温度 V JQ 时磷化膜电镜照片
图 V# 磷化时间对粘合强度的影响
’ " (# 磷化时间对粘合强度的影响 图 4 为磷化时间对粘合强度的影响 ! 由图可 知" 随着磷化时间的延长 " 粘合强度开始呈上升的 趋势 " 磷化时间为" 再延长 4 5 D S 时 达 到 最 大 值" 磷化时间 " 则 粘 合 强 度 降 低!这 可 能 是 随 着 磷 化 时间延长 " 磷化膜结构趋于完整 " 有利于胶粘剂的 物理 吸 附" 使 粘 合 强 度 增 大!但 磷 化 时 间 过 长 对 橡胶与金属的粘合性能反而不利 ! 因为在磷化过 程中 " 金属表 面 主 要 产 生 锌 磷 酸 盐 晶 体" 但与工 O 艺有关的其他离子如钙离子也会同时结合到这些 万方数据
所选粒径的钢丸 进 行 抛 丸 处 理 比 较 试 验 时 ! 保证 了金属表面的清洁度 ! 在其他条件相同的情况下 ! 影响粘合强度的主要因素为金属表面的表面积及 粗糙度 " 显然 ! 抛丸处理时钢丸粒径增大 ! 则金属 表面的表面积将减小 ! 而表面的粗糙度增加 ! 这些 因素将导致粘 合 强 度 的 下 降 " 但 因 $ + 4 55 的 钢 丸粒 径 太 小 ! 重 量 轻! 生 产 中 容 易 被 抽 风 机 抽 出! 损失大 ! 清 理 速 度 较 慢! 故 不 宜 选 用" 而 " + # 55 的钢 丸 粒 径 大 ! 虽 然 清 理 速 度 快! 但钢丸容易破 碎! 消 耗 量 大! 用 于 生 产 显 然 不 经 济’ 而且抛丸后 金属表面粗糙 ! 影响产品外观质量 ! 所以也不宜选 用 " 综上所述 ! 认为选用粒径为$ + W!" + $ 55 的 钢丸对金属表面进行抛丸处理较好 "
图 ## 钢丸粒径对粘合性能的影响
’ " ’# 磷化液总酸点对粘合强度的影响 图 % 为磷化液总酸点对粘合强度的影响 " 由 图可知 ! 总酸点在 " -!# $ 之间粘合强度较高 " 然 后随着总酸点升高试样粘合强度下降 " 这说明磷 化液总酸点并不 是 越 高 越 好 ! 亦即并非磷化液浓 度越高磷化效果越好 " 这主要是由于磷化液总酸
% 4
特 种 橡 胶 制 品
第# /卷#第"期
图 Z# 磷化温度对粘合强度的影响
图 (# 磷化液总酸点 ! I 时磷化膜电镜照片
图 *# 磷化温度 ’ )Q 时磷化膜电镜照片
图 )# 磷化液总酸点 ’ ! " # 时磷化膜电镜照片
属表面磷化膜电镜照片 ! 比较两幅图片可明显看 出图 - 的磷化膜 结 构 疏 松 " 是使橡胶与金属粘合 强度下降的主要原因 !
图! J# 磷化温度 * JQ 时磷化膜电镜照片
晶体 上 " 若 磷 化 时 间 过 长" 则 磷 化 膜 太 厚" 磷酸盐 晶体上结合的其他离子的数量增多 " 结晶不完善 " 使磷化层本身的强度降低 ! 同时 " 磷化膜厚 " 则试 样与橡胶粘合时 " 主要表现为橡胶与磷化层之间 的粘合 " 因此 " 在进行橡胶与金属的粘合性能拉伸 试验时 " 易导致磷酸盐层的断裂 " 而使粘合强度降 低!
平板硫化机上制 作 橡 胶 与 金 属 粘 结 试 样 " 硫化条 件为 " 硫化压力# % 硫化试样 $9U# 5 D S" 6F E 经# 按V * %9U# / T 调 节 后" ’ ) " " # " " O " 0 W 0检测 橡胶与金属的粘合强度 %
万方数据
# $ $ % 年 ########## 黄良平等 # 金属表面处理工艺对橡胶与金属粘合性能的影响
") 虑( %
胶与金属粘合强 度 的 影 响 " 确定了金属表面处理 工艺中最佳钢丸 粒 径 范 围 $ 最佳抛丸时间和最佳 磷化液浓度 $ 温度 $ 时间 % !# 试验材料及仪器设备 ! " !# 材料 钢 丸 "长 沙 县 跳 马 钢 砂 厂 生 产 "硬 度 金属粘 结菌形 试样 " 材质 为 , <( P / 4 + /!$ + %& % 钢" 自备 & 胶粘 剂 " 底 胶# $ 面 胶# " P< # $ -! P< # # $! 上海洛德化学 有 限 公 司 生 产 & 胶 粘 剂" 底 6 % # ! $! 胶# $ 面 胶# " 德国 P 磷 6 " $ $! T B 5 B 2 E ? ?公 司 产 品 & 化液 $ 脱脂剂 " 上海 P 混 炼 胶" T B 5 B 2 E ? ?公 司 产 品 &
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特 种 橡 胶 制 品 : B C D E ?F G H > I B( G J J B HF H > K G C 2 I A A
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金属表面处理工艺对橡胶与金属粘合性能的影响
黄良平 ! 唐先贺 ! 谭亮红 ! 株洲时代新材料科技股份有限公司技术中心 " 湖南 株洲 #/ # " # $ $ !
" 粘剂干燥后 " 用菌形金属试样与 " 胶料在 0 $ $ 2
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当然 " 为了获得良好的粘合效果 " 应该严格控 制抛丸和磷化处理的工艺条件 % 本文通过研究金 属表面抛丸处理 时 钢 丸 粒 径 $ 抛丸时间和金属表 面磷化处理时磷 化 液 浓 度 $ 温度及磷化时间对橡
收稿日期 " # $ $ #." $.$ -
橡胶与金属的粘合是十 ## 在减震橡胶 制 品 中 " 分重要的环 节 % 为 了 获 得 良 好 的 粘 合 效 果 " 必须 注意如下几个方面 ’ ! # 所用的胶粘剂必须对待粘 " 橡胶与金属 # 的表面有良好的浸润性 & ! # 待 物体 ! # 粘物体与胶粘剂的粘合强度以及胶粘剂本身的内 聚强度要高 & ! 胶 粘 剂 固 化 时 的 残 余 变 形 要 小& %# ! # 粘合的耐 久 性 要 好 % 为 了 实 现 橡 胶 与 金 属 的 / 牢固 结 合" 要 求 从 金 属 表 面 的 处 理$ 胶粘剂的选 粘 合 工 艺$ 粘合结头设计等各方面进行考 择$
图 ’# 磷化液总酸点对粘合强度的影响
点过高 ! 在 试 样 表 面 成 核$ 结 晶 速 度 过 快! 晶体分
图 !# 抛丸时间对粘合强度的影响
布不均匀 ! 结晶不完善 ! 可能有缺陷 ’ 同时 ! 磷化膜 的形成速度太快 ! 在生成膜的过程中把磷化过程 中生成的沉淀物 包 覆 在 磷 化 膜 中 ! 致使磷化膜结 构疏松 ! 从而影响粘合强度 " 而磷化液浓度太低 ! 很难在金属表面 成 核 并 形 成 晶 体 ! 达不到磷化效 果 " 这一观点从 电 镜 照 片 上 得 到 进 一 步 的 证 实 " 图 /! 图-分 别 为 总 酸 点 为 " 0! % " + #时磷化后金
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$ 2平板硫化机 " 4 寸开炼 机 " * % # 4 履带 式抛 丸机 " 电子 万 能 试 验 机 " ; lg O % %P : : flfl # W $ $ 型电 子 扫 描 电 镜 " 恒 温 水 浴" 烧 杯 $ 滴 定 " $ $ $ 5 ? 管$ 移液管等玻璃仪器 % ## 试验方法 # " !# 抛丸处理工艺试验方法 放入 * 将菌 形 金 属 试 样 脱 脂 处 理 后 " % # 4型 抛丸机抛丸处理 " 用不同粒径的钢丸在不同的抛 丸时间下处理试样 % 抛丸处理的试样表面清洗后 立即涂刷胶粘剂 ! 底胶 P< 面胶 P< # %胶 # $ -$ # # $
" " 公司自备 % " 0 $ !机械法和化 学法两种 % 机械法最常用的是喷砂 ! 或抛丸 # 与打 磨 % 在减震橡胶制品生产中应用较多的方法是喷 砂! 或抛丸 # 处理 % 该方法具有以下特点 ’ ! # 金属 " 表面的污垢和氧化膜清除干净 & ! # 工艺简单 & ! # # % 生产效率高 & ! # 橡胶与金属粘合性能好 % 此法一 / 般包括脱脂 $ 喷砂 ! 或抛丸 # $ 清洗三个步骤 % 最近 开发的湿法喷砂 把 脱 脂 与 喷 砂 融 于 一 道 工 序 " 可 获得稳定的高质量 % 其原理是把水和研磨材料混 和" 利用压缩空 气 带 来 的 冲 击 力 超 高 速 喷 于 金 属 表面 " 使表面 加 工 和 去 脂 清 洗 同 时 进 行 % 化 学 法 磷 化 等" 目 前 使 用 最 多 的 是 磷 化 处 理% 包括 氧 化 $ 经磷化处理的金 属 表 面 具 有 良 好 的 化 学 稳 定 性 " 防锈效果明显 " 形成于金属表面的微小晶体和适 当的粗糙度对粘合十分有利
’ " ## 钢丸粒径对粘合强度的影响 图 # 为钢丸粒径对橡胶与金属粘结性能的影 响 " 由图 # 可知 ! 随着钢丸粒径的增大 ! 橡胶与金 属的粘结强度呈下降的趋势 " 因为金属表面抛丸 处理主要作用有 二 个 方 面 & 一是除去防碍粘接的 表面污物及 疏 松 层! 二 是 增 加 表 面 积"用 本 试 验 万方数据
图 I# 磷化温度 V JQ 时磷化膜电镜照片
图 V# 磷化时间对粘合强度的影响
’ " (# 磷化时间对粘合强度的影响 图 4 为磷化时间对粘合强度的影响 ! 由图可 知" 随着磷化时间的延长 " 粘合强度开始呈上升的 趋势 " 磷化时间为" 再延长 4 5 D S 时 达 到 最 大 值" 磷化时间 " 则 粘 合 强 度 降 低!这 可 能 是 随 着 磷 化 时间延长 " 磷化膜结构趋于完整 " 有利于胶粘剂的 物理 吸 附" 使 粘 合 强 度 增 大!但 磷 化 时 间 过 长 对 橡胶与金属的粘合性能反而不利 ! 因为在磷化过 程中 " 金属表 面 主 要 产 生 锌 磷 酸 盐 晶 体" 但与工 O 艺有关的其他离子如钙离子也会同时结合到这些 万方数据
所选粒径的钢丸 进 行 抛 丸 处 理 比 较 试 验 时 ! 保证 了金属表面的清洁度 ! 在其他条件相同的情况下 ! 影响粘合强度的主要因素为金属表面的表面积及 粗糙度 " 显然 ! 抛丸处理时钢丸粒径增大 ! 则金属 表面的表面积将减小 ! 而表面的粗糙度增加 ! 这些 因素将导致粘 合 强 度 的 下 降 " 但 因 $ + 4 55 的 钢 丸粒 径 太 小 ! 重 量 轻! 生 产 中 容 易 被 抽 风 机 抽 出! 损失大 ! 清 理 速 度 较 慢! 故 不 宜 选 用" 而 " + # 55 的钢 丸 粒 径 大 ! 虽 然 清 理 速 度 快! 但钢丸容易破 碎! 消 耗 量 大! 用 于 生 产 显 然 不 经 济’ 而且抛丸后 金属表面粗糙 ! 影响产品外观质量 ! 所以也不宜选 用 " 综上所述 ! 认为选用粒径为$ + W!" + $ 55 的 钢丸对金属表面进行抛丸处理较好 "
图 ## 钢丸粒径对粘合性能的影响
’ " ’# 磷化液总酸点对粘合强度的影响 图 % 为磷化液总酸点对粘合强度的影响 " 由 图可知 ! 总酸点在 " -!# $ 之间粘合强度较高 " 然 后随着总酸点升高试样粘合强度下降 " 这说明磷 化液总酸点并不 是 越 高 越 好 ! 亦即并非磷化液浓 度越高磷化效果越好 " 这主要是由于磷化液总酸
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特 种 橡 胶 制 品
第# /卷#第"期
图 Z# 磷化温度对粘合强度的影响
图 (# 磷化液总酸点 ! I 时磷化膜电镜照片
图 *# 磷化温度 ’ )Q 时磷化膜电镜照片
图 )# 磷化液总酸点 ’ ! " # 时磷化膜电镜照片
属表面磷化膜电镜照片 ! 比较两幅图片可明显看 出图 - 的磷化膜 结 构 疏 松 " 是使橡胶与金属粘合 强度下降的主要原因 !
图! J# 磷化温度 * JQ 时磷化膜电镜照片
晶体 上 " 若 磷 化 时 间 过 长" 则 磷 化 膜 太 厚" 磷酸盐 晶体上结合的其他离子的数量增多 " 结晶不完善 " 使磷化层本身的强度降低 ! 同时 " 磷化膜厚 " 则试 样与橡胶粘合时 " 主要表现为橡胶与磷化层之间 的粘合 " 因此 " 在进行橡胶与金属的粘合性能拉伸 试验时 " 易导致磷酸盐层的断裂 " 而使粘合强度降 低!
平板硫化机上制 作 橡 胶 与 金 属 粘 结 试 样 " 硫化条 件为 " 硫化压力# % 硫化试样 $9U# 5 D S" 6F E 经# 按V * %9U# / T 调 节 后" ’ ) " " # " " O " 0 W 0检测 橡胶与金属的粘合强度 %
万方数据
# $ $ % 年 ########## 黄良平等 # 金属表面处理工艺对橡胶与金属粘合性能的影响
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胶与金属粘合强 度 的 影 响 " 确定了金属表面处理 工艺中最佳钢丸 粒 径 范 围 $ 最佳抛丸时间和最佳 磷化液浓度 $ 温度 $ 时间 % !# 试验材料及仪器设备 ! " !# 材料 钢 丸 "长 沙 县 跳 马 钢 砂 厂 生 产 "硬 度 金属粘 结菌形 试样 " 材质 为 , <( P / 4 + /!$ + %& % 钢" 自备 & 胶粘 剂 " 底 胶# $ 面 胶# " P< # $ -! P< # # $! 上海洛德化学 有 限 公 司 生 产 & 胶 粘 剂" 底 6 % # ! $! 胶# $ 面 胶# " 德国 P 磷 6 " $ $! T B 5 B 2 E ? ?公 司 产 品 & 化液 $ 脱脂剂 " 上海 P 混 炼 胶" T B 5 B 2 E ? ?公 司 产 品 &