橡胶及金属的粘合
硫化橡胶 金属 标准
硫化橡胶金属标准
硫化橡胶是一种高弹性、高强度、耐磨损的材料,广泛应用于工业和日常生活中。在硫化橡胶的生产和使用过程中,需要与金属材料进行结合或者连接,以实现特定的功能和用途。
因此,硫化橡胶与金属的结合或者连接是一项重要的技术。
为了确保硫化橡胶与金属的结合或者连接的质量和性能,制定了一系列的标准和规范。
一、硫化橡胶与金属的结合或者连接方式
硫化橡胶与金属的结合或者连接方式有多种,包括粘合、铆接、螺钉连接、热压等。其中,粘合是最常用的方法之一,它利用粘合剂将硫化橡胶与金属材料粘合在一起。铆接是将金属材料穿过硫化橡胶材料,然后进行铆接固定。螺钉连接是将螺钉穿过硫化橡胶材料,然后与金属材料进行紧固。热压是将硫化橡胶材料与金属材料在高温下进行压合,以实现结合或者连接。
二、硫化橡胶与金属的标准
为了确保硫化橡胶与金属的结合或者连接的质量和性能,制定了一系列的标准和规范。其中,最重要的是以下两个标准:
1.ISO 8092:这个标准是关于橡胶制品与金属材料之间
粘合强度的测试方法。该标准规定了测试的原理、试样的准备、试验条件、结果计算和试验报告等内容。通过这个标准
的测试,可以评估硫化橡胶与金属材料之间的粘合强度,以确保它们能够承受一定的外力和环境条件。
2.ASTM D 4169:这个标准是关于橡胶制品与金属材
料之间粘合强度的测试方法。该标准规定了测试的原理、试样的准备、试验条件、结果计算和试验报告等内容。通过这个标准的测试,可以评估硫化橡胶与金属材料之间的粘合强度,以确保它们能够承受一定的外力和环境条件。与ISO 8092类似,ASTM D 4169也是一项国际通用的标准,被广泛用于评估硫化橡胶与金属的结合或者连接的质量和性能。
四种橡胶与钢丝的黏合方法
四种橡胶与钢丝的黏合方法
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两种接触物体界面间的结合力的表面.因此首先需要接触界面上两物体能互相湿润、互相吸附,最好的能达到分子尺寸的紧密接触.其次是在黏合过程中,界面上的分子能相线扩散渗透,可进一步增加相互的黏合力,橡胶与纤维材料之间的黏合即属这种情况.橡胶与金属之间,特别是与黄铜之间的黏合,可由硫(—S—)的化学键而形成较强固的黏合力.偶联剂可以和橡胶及被粘物分子起化学反应,形成牢固的化学键黏合,这种黏合界面有很好的抗老化能力.黏合技术在橡胶制品的生产中极为重要,包括橡胶与纤维织物之间、橡胶与金属构件之间、橡胶与塑料之间、不同胶料之间、橡胶与皮革之间等常见的黏合.例如轮胎中包括了橡胶与纤维帘线、橡胶与胎圈的钢丝,以及各部分橡胶之间的黏合.这些黏合的牢固程度直接影响产品的性能质量和耐用寿命.
一、硬质胶作中间结合层;
两种材料或两种胶料,中间用一层橡胶黏合的胶层。例如轮胎胎面胶与帘布层之间的缓冲胶层、橡胶与金属结合时用的硬质胶结含,都是结合胶层
二、金属材料表面镀黄铜,可与橡胶在硫化时产生较牢固的化学键黏合力;
三、用异氰酸酯、氯化橡胶、酚醛树脂等胶黏剂,方法简便,选配适当可得较高黏合强度,应用广泛;
异氰酸酯是异氰酸的各种酯的总称。若以-NCO基团的数量分类,包括单异氰酸酯R-N=C=O和二异氰酸酯O=C=N-R-N=C=O及多异氰酸酯等。
氯化橡胶是由天然橡胶或合成橡胶经氯化改性后得到的橡胶衍生产品,是橡胶领域中第1个工业化的橡胶衍生物,根据英国的资料,在为期30年的工业应用中,没有发生过一起因与氯化橡胶接触而引起的中毒事件L1。氯化橡胶相对密度为1.596,其吸水率为0.1到0.3,热稳定温度为130℃,可溶于芳香烃、酯类、酮类、醚类、动植物油及氯化烃溶液中,但不溶于脂肪烃、醇类和水2。工业用氯化橡胶一般呈白色或乳黄色粉末状、片状或纤维状,氯质量分数在62~65之间,具有较好的耐热性。
铝合金与硅橡胶的粘接
铝合金与硅橡胶的粘接可以通过以下几种方法实现:
表面处理:在将硅橡胶粘接到铝合金之前,可以对铝表面进行一些表面处理,以增强粘接效果。例如,可以使用酸洗、喷砂或者酸蚀等方法,以清除氧化层、污垢和油脂,并增加表面粗糙度,从而提高粘接强度。
选择合适的粘接剂:选择适合铝合金和硅橡胶的粘接剂非常重要。常见的粘接剂包括环氧树脂胶、丙烯酸酯胶、硅橡胶粘接剂等。确保所选的粘接剂具有良好的黏附性、耐老化性以及耐高温性能。
预处理硅橡胶:为了增强硅橡胶与铝合金的粘接性能,有时可以对硅橡胶进行预处理。例如,可以使用特殊的表面活化剂进行硅橡胶的表面处理,以提高黏附性。
使用合适的工艺:在进行粘接过程中,严格按照粘接剂的说明书和合适的工艺要求进行操作。确保粘接剂和表面处理剂均匀涂覆在铝合金和硅橡胶的接合面上,并按照指定的时间和温度进行固化。
需要注意的是,不同的应用场景和具体材料需要根据实际情况来选择合适的粘接方法和材料。建议在进行实际粘接前,进行试验和评估,以确保所选的粘接方法和材料能够满足预期的粘接性能要求。
橡胶与金属粘接硫化工艺流程
橡胶与金属粘接硫化工艺流程
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橡胶与金属的硫化粘结详解
橡胶与金属的硫化粘结详解
橡胶和金属是两种不同性质的材料,将两者很好地粘接可以制得具有不同构型和特性的复合件,这种复合体系在工业中有着广泛的用途,如汽车工业、机械制造工业、固体火箭发动机的柔性接头、桥梁的支撑缓冲垫等。橡胶与金属之间化学结构和力学性能巨大的差异,使获得具有高强度的粘接有着很大的困难。研制出高性能粘接和适用范围更广的新型胶粘剂始终是研究的热点。借助于胶粘剂在硫化过程中将橡胶与金属粘接起来是目前采用的基本方法之一。本文将就其进展进行综述。
1金属-橡胶粘接体系发展现状
橡胶与金属之间的粘接已有很久的历史,可以追溯到1850年,目前采用的粘接方法可分为直接粘接法、硬质橡胶法、镀黄铜法和胶粘剂粘接法。直接粘接法工艺简单,操作方便,将粘接材料表面进行适当处理后直接在加热加压过程中实现粘接。可通过在橡胶中加入一些组分、在胶料表面涂偶联剂或对对橡胶进行环化处理等来提高橡胶与金属的粘接性能。尹寿琳、陈日生等在天然橡胶中加入多硫化合物粘合剂B和酸性化合物助剂C,用此粘合A3钢板作挖泥泵耐磨衬里,挖泥1000h以上未发现橡胶与金属脱开。此法不足的是,处理的金属件要尽快与胶料粘接,以免金属表面深层氧化;在胶料中添加一些多价金属的有机盐和无机盐,虽可提高粘接效果,但会改变橡胶材料原先的物理机械性能,且造成出模困难。
硬质橡胶法是最古老的粘接体系,在金属表面贴一层硫磺含量较高的硬质胶料或一层硬质胶浆,通过硫化使橡胶与金属粘接起来,硬质橡胶法粘接力较强,工艺简便,适于粘接大型制件,但是不耐冲击和震动,60℃以上粘接强度发生显著下降。镀黄铜法较硬质橡胶法有较好的耐高温性,黄铜或表面镀黄铜金属件不同胶粘剂,借助于被粘橡胶中的硫磺扩散到金属表面与CuO、ZnO结合形成界面粘接层与橡胶产生牢固粘合,至今在轮胎工业中钢丝圈的粘接、钢丝帘线与帘布层胶的粘接、内胎气门嘴的制造中仍采用此法。
橡胶与金属粘接不良的原因和措施
橡胶与金属粘接不良的原因和措施
一、橡胶与金属的粘接原理:
橡胶与金属的粘接是橡胶制品生产的一个重要环节,橡胶与金属的粘接原理普遍认为在低模量的橡胶与高模量的金属之间,胶粘剂成为模量梯度,以减少粘接件受力时的应力集中。
胶粘剂分子一端为极性基团与金属亲和物理性吸附存在,另一端为非极性基团与橡胶亲和以共价键形式存在,因此常用双涂型胶浆的底涂或单涂型胶粘剂与金属表面之间主要通过吸附作用实现粘接。底涂型和面涂型胶粘剂之间,以及胶粘剂与橡胶之间通过相互扩散作用和共交联作用而实现粘接。
二、橡胶-金属粘接不良的表现形式及原因分析
1、橡胶-金属粘接不良的表现形式
主要有粘接强度不够、脱胶、边缘欠皮、粘接面气泡等。粘接强度不够表现为粘接面有橡胶吸附但没有完全覆盖金属表面,分散较均匀。脱胶是指金属表面与胶粘剂没有发生粘接或胶粘剂与橡胶没有粘接,前者表面可见明显金属光泽,橡胶表面光滑有胶粘剂吸附层;后者骨架表面有胶粘剂吸附且骨架表面光滑,而橡胶表面较涩有橡胶手感。
边缘欠皮是指产品边缘橡胶与骨架粘接处部分脱胶,而内部粘接良好,是脱胶在产品局部有规律的出现。粘接面气泡是指在粘接面内部有气泡导致产品局部脱胶。
2、产生粘结强度不够的主要原因
2.1骨架表面及涂胶层污染或者粗糙度不够,使胶粘剂与金属吸附面积不足;
2.2骨架表面磷化膜局部破损,导致吸附能力降低;
2.3骨架涂胶层过硫,使胶粘剂分析部分失去活性或者活性降低,从而减小了粘接共价键的形成,因此降低粘接力即粘接强度;
2.4骨架涂胶层过薄或双涂层中任何一层过薄,使单位面积上有效的活性基团数量不足,导致粘接力下降;
金属粘橡胶接着剂
金属粘橡胶接着剂
金属粘橡胶接着剂是一种专门用于金属与橡胶粘接的胶水。它具有优异的黏附性和耐热性,能够在高温环境下保持粘接强度。本文将对金属粘橡胶接着剂的特点、应用领域以及使用方法进行详细介绍。
金属粘橡胶接着剂具有以下几个特点。首先是优异的黏附性能,能够有效地将金属与橡胶粘接在一起,形成牢固可靠的连接。其次是良好的耐热性能,金属粘橡胶接着剂能够在高温环境下保持粘接强度,不会因温度变化而失效。此外,金属粘橡胶接着剂还具有较好的耐候性和耐腐蚀性,能够在恶劣环境下长期稳定使用。
金属粘橡胶接着剂主要应用于以下几个领域。首先是汽车制造领域,金属粘橡胶接着剂被广泛应用于汽车橡胶密封件的制造过程中,能够确保密封件与金属部件之间的牢固连接,提高汽车的密封性能。其次是机械制造领域,金属粘橡胶接着剂在机械设备的制造和维修中起到重要作用,能够有效地修复和加固金属部件与橡胶部件之间的连接。此外,金属粘橡胶接着剂还被广泛应用于电子、航空航天、建筑等领域。
使用金属粘橡胶接着剂的方法相对简单。首先,需要将金属和橡胶表面清洁干净,去除油污和杂质,以确保粘接效果。然后,将金属粘橡胶接着剂涂抹在金属和橡胶的接触面上,可以使用刷子、滚筒等工具进行涂抹,确保胶水均匀覆盖。接着,将金属和橡胶紧密压
合在一起,施加适当的压力,以确保胶水充分渗透并形成牢固的粘接。最后,将粘接的部件放置一段时间,让胶水充分固化和硬化。整个粘接过程需要注意避免胶水接触皮肤和眼睛,如不慎接触,应立即用清水冲洗。
金属粘橡胶接着剂的选择也需要根据具体的应用需求来进行。首先要考虑粘接剂的黏附性能,选择具有较高黏附强度的产品。其次要考虑耐热性能,如果需要在高温环境下使用,应选择具有较高耐热温度的产品。此外,还要考虑耐候性、耐腐蚀性、硬化时间等因素。根据具体的材料和工况要求,选择适合的金属粘橡胶接着剂,以确保粘接效果和使用寿命。
橡胶和金属的粘合剂
橡胶和金属的粘合剂
橡胶和金属粘合剂是一种特殊的胶水,用于将橡胶和金属材料牢固地粘接在一起。它在许多工业和家庭应用中发挥着重要的作用。橡胶和金属粘合剂通常具有优异的粘附力、耐热性和耐化学腐蚀性能,能够在各种环境下保持粘接的牢固性。
橡胶和金属粘合剂的主要成分包括树脂、溶剂、填料和添加剂。树脂是粘合剂的主要成分,它能够提供粘附力和强度。溶剂用于调节粘合剂的黏度,并在涂布后快速挥发。填料可以增加粘合剂的流动性和粘度,并提高其机械强度。添加剂则用于改善粘合剂的性能,如增强耐热性、耐化学腐蚀性和耐候性等。
橡胶和金属粘合剂的粘附机制主要是通过物理和化学相互作用实现的。物理相互作用包括表面吸附和机械锚固等。在粘接过程中,橡胶和金属表面的微观凹凸结构能够相互咬合,形成机械锚固效应,增强粘接强度。化学相互作用主要是指橡胶和金属表面的官能团与粘合剂树脂之间的化学键形成。这种化学键可以提供更强的粘接力,并且在一定程度上能够抵御外界的热、湿和化学腐蚀等影响。
在选择橡胶和金属粘合剂时,需要考虑到粘接的具体应用场景和要求。不同的橡胶和金属材料对粘合剂的要求也不尽相同。一般来说,橡胶和金属粘合剂应具有良好的粘附力和剪切强度,以确保粘接的牢固性。同时,粘合剂还应具有一定的耐热性和耐化学腐蚀性能,
以适应不同环境的要求。
橡胶和金属粘合剂的应用范围非常广泛。在汽车制造业中,橡胶和金属粘合剂被广泛应用于轮胎、密封件、橡胶管件等部件的制造中。在航空航天领域,橡胶和金属粘合剂被用于制造飞机和火箭的密封件、橡胶衬套等。此外,橡胶和金属粘合剂还被广泛应用于电子、医疗、建筑和家居等领域。
橡胶配方设计及橡胶与金属的粘接工艺
橡胶配方设计及橡胶与金属的粘接工艺
摘要:
本文研究了橡胶的配方设计及橡胶与金属的粘接工艺,首先介绍了橡胶的基本性质和应用领域,然后对橡胶的配方设计原理进行了探讨,包括橡胶的选择、填料的选择、增塑剂的选择、硫化系统的选择等。接着,详细阐述了橡胶与金属的粘接工艺,包括表面处理、粘合剂的选择、粘接条件等内容。最后,通过实验证明了橡胶配方设计和粘接工艺对橡胶制品性能和与金属的结合强度等方面有着重要的影响。
关键词:橡胶配方设计;橡胶与金属的粘接工艺;表面处理;粘合剂
1.引言
橡胶是一种重要的材料,在汽车、航空、电子、化工等领域有着广泛的应用。橡胶材料的特点是有弹性和可延性,同时具有很好的耐油、耐热、耐溶剂等性质。但是,橡胶自身的特性也限制了其应用范围。例如,橡胶的强度和硬度较低,不能满足所有地方的使用要求。
为了克服橡胶本身的限制,需要通过改变橡胶的配方和粘接工艺来满足实际需求。配方设计是橡胶制品制造的第一步,它的性能和质量直接影响到最终产品的性能和质量。而橡胶与金属的粘接问题则是橡胶制品应用领域中的一个难点问题。橡胶与金属的结合强度是影响橡胶制品性能的重要因素之一。
因此,本文主要研究橡胶的配方设计及橡胶与金属的粘接工艺,旨在提高橡胶材料的性能和制品的质量,以满足不同领域的实际需求。
2.橡胶的配方设计
2.1 橡胶的选择
橡胶的种类很多,为了满足不同的应用领域的要求,需要选择不同种类的橡胶。例如,用于汽车轮胎的橡胶需要具有较高的耐磨性和耐老化性能,而用于密封件的橡胶需要具有较好的密封性能。
2.2 填料的选择
配方及工艺对橡胶与金属粘合性能的影响
配方及工艺对橡胶与金属粘合性能的影响橡胶与金属的粘合性能对于一些应用非常重要,比如橡胶与金属之间
的粘合用于生产汽车轮胎和密封件等。配方及工艺对橡胶与金属粘合性能
的影响是一个复杂而重要的研究领域,本文将从配方和工艺两个方面探讨
其影响。
首先,配方对橡胶与金属粘合性能有重要的影响。一般来说,橡胶与
金属之间的粘合可以通过黏结剂来实现,黏结剂的选择和使用量是橡胶与
金属粘合性能的关键。通常使用的黏结剂有丁苯橡胶、三元乙丙橡胶、天
然橡胶等。选择适当的黏结剂可以提高橡胶与金属的粘接力,增加粘接面
的耐久性。
此外,橡胶与金属粘合性能也与橡胶配方中的硫化剂有关。硫化剂可
以增加橡胶硫化的速度和程度,从而增强橡胶与金属的粘合性能。常见的
硫化剂有硫酸二丁基、硫酸四甲基等。选择适当的硫化剂和控制硫化时间
可以提高橡胶与金属的粘接强度。
其次,工艺对橡胶与金属粘合性能也有重要的影响。首先是金属表面
的处理。金属表面的处理有助于去除金属表面的氧化物和油脂等杂质,从
而提高金属与橡胶的粘接强度。常用的金属表面处理方法包括先进的清洗、酸洗和精密氧化等。
其次是接触时间和温度的控制。橡胶与金属粘合需要一定的时间和温
度来实现最佳效果。通常情况下,橡胶与金属的接触时间需要足够长,通
常需要在5-20分钟之间,以确保两者充分接触。同时,适当的温度有助
于加快粘接反应的速度和提高粘接强度。
最后是压力的控制。适当的压力有助于橡胶与金属之间的粘合。在粘接过程中,施加适当的压力可以增加接触面积并提高粘合强度。然而,过高的压力可能会导致橡胶与金属之间的屈服和丧失粘接性能,因此需要权衡和控制。
金属粘橡胶接着剂
金属粘橡胶接着剂
金属粘橡胶接着剂是一种特殊的胶水,它能够将金属材料和橡胶材料牢固地黏合在一起。这种接着剂在各个领域都有广泛的应用,如汽车制造、电子设备、机械制造等。本文将介绍金属粘橡胶接着剂的特点、使用方法以及应用领域。
金属粘橡胶接着剂具有以下特点:
金属粘橡胶接着剂具有极强的粘接力。它能够将金属材料和橡胶材料牢固地粘合在一起,不易脱落。这种强力的粘接力可以确保接合部位的稳固性和耐久性。
金属粘橡胶接着剂具有良好的耐高温性能。它可以在高温环境下使用,不会因温度升高而失去粘接力。这使得它在汽车发动机、航空航天领域等高温环境下的应用变得可能。
金属粘橡胶接着剂还具有耐腐蚀性能。它可以在腐蚀性气体、液体或者潮湿环境下使用,不会因为腐蚀而失去粘接力。这使得它在海洋工程、化工设备等腐蚀性环境下的应用得以实现。
金属粘橡胶接着剂的使用方法相对简单。首先,需要将要粘接的金属材料和橡胶材料的表面清洁干净,确保无灰尘和杂质。然后,将金属粘橡胶接着剂涂抹在金属和橡胶的接触面上,均匀覆盖。最后,将两者按照要求的位置粘合在一起,并施加适当的压力,以确保粘
接效果。
金属粘橡胶接着剂在各个领域都有广泛的应用。首先,在汽车制造领域,它常常被用于粘接汽车发动机的金属零部件和橡胶密封件,以确保其在高温和振动环境下的可靠性。其次,在电子设备领域,金属粘橡胶接着剂被广泛应用于粘接电子元件和散热器,以提高散热效果和稳定性。此外,在机械制造领域,金属粘橡胶接着剂也被用于粘接机械零部件和密封件,以确保其在高压和高温环境下的可靠性。
金属粘橡胶接着剂是一种具有强粘接力、耐高温和耐腐蚀性能的特殊胶水。它的使用方法简单,应用领域广泛。在各个行业中,金属粘橡胶接着剂都发挥着重要的作用,为产品的可靠性和耐久性提供了保障。随着科技的不断进步,金属粘橡胶接着剂的性能将会得到进一步的提升和发展,为各个行业带来更多的应用可能性。
橡胶的黏合(基础概念介绍)
橡胶的黏合(基础概念介绍)
什么叫粘合?橡胶工业中通常粘合有哪些?
将橡胶和橡胶或橡胶和其它材料粘接在一起,成为一个整体,这种工艺过程就称为粘合。
在橡胶工业中通常遇到粘合问题主要有:
1)橡胶与橡胶的粘合,根据要粘合的橡胶状态可分为:未硫化胶和未硫化胶的粘合:若是同种橡胶,一般都容易进行。只要将具有一定可塑性的同种胶料重叠起来,进行适当的加压,就能实现粘合,异种橡胶之间的粘合,一般都比较困难,极性相近的橡胶,因其互溶性好,比较容易粘合,极性差别较大,则因互溶性不好,难于粘合。
未硫化胶和硫化胶的粘合:同种橡胶,则用砂轮或砂纸打磨硫化胶的表面,并用溶剂清洗,涂布胶浆,然后将预告涂过溶剂的未硫化胶压合,用平板硫化机硫化,即可实现很好的粘合。对于异种橡胶,则要使用特殊的粘合剂。硫化胶和硫化胶的粘合:要进行表面处理。再用粘合剂进行粘合。
2)橡胶和纤维的粘合,一般要将纤维进行表面化学处理才能有很好的粘合。
3)橡胶与金属的粘合,通常有硬质胶法,即在金属表面贴上一层硬质胶,再贴软质胶与金属粘合,镀黄铜法:在金属表面镀上黄铜,可以不用胶粘剂就能与各种橡胶直接粘合。
橡胶工艺中常用的胶粘剂有哪些?
有橡胶工业中,进行各种粘合时,常常需要使用一些粘合剂,常用的粘合剂如下:
1)环化橡胶胶粘剂:将环化橡胶配入汽油即得环化橡胶胶粘剂。可作为未硫化的天然胶,氯丁胶,丁晴胶与各种金属的粘合。施工时可将这种胶粘剂涂在金属表面上,再与胶料叠合后进行硫化。
2)氯化橡胶胶粘剂:氯化橡胶可溶于芳香烃,甲乙酮、醋酸乙酯、氢化烃等,常作为涂料和胶粘剂使用。
橡胶金属粘接不良原因和措施
橡胶-金属粘接原理:
橡胶与金属的粘接是橡胶制品生产的一个重要环节,橡胶与金属的粘接原理普遍认为在低模量的橡胶与高模量的金属之间,胶粘剂成为模量梯度,以减少粘接件受力时的应力集中。
胶粘剂分子一端为极性基团与金属亲和物理性吸附存在,另一端为非极性基团与橡胶亲和以共价键形式存在,因此常用双涂型胶浆的底涂或单涂型胶粘剂与金属表面之间主要通过吸附作用实现粘接。底涂型和面涂型胶粘剂之间,以及胶粘剂与橡胶之间通过相互扩散作用和共交联作用而实现粘接。
橡胶-金属粘接不良的表现形式及原因分析
一、橡胶-金属粘接不良的表现形式
主要有粘接强度不够、脱胶、边缘欠皮、粘接面气泡等。粘接强度不够表现为粘接面又橡胶吸附但没有完全覆盖金属表面,分散较均匀。脱胶是指金属表面与胶粘剂没有发生粘接或胶粘剂与橡胶没有粘接,前者表面可见明显金属光泽,橡胶表面光滑又胶粘剂吸附层;后者骨架表面又胶粘剂吸附且骨架表面光滑,而橡胶表面较涩又橡胶手感。
边缘欠皮是指产品边缘橡胶与骨架粘接处部分脱胶,而内部粘接良好,是脱胶在产品局部又规律的出现。粘接面气泡是指在粘接面内部有气泡导致产品局部脱胶。
二、产生粘结强度不够的主要原因
1、骨架表面及涂胶层污染或者粗糙度不够,使胶粘剂与金属吸附面积不足;
2、骨架表面磷化膜局部破损,导致吸附能力降低;
3、骨架涂胶层过硫,使胶粘剂分析部分失去活性或着活性降低,从而减小了粘接共价键的形成,因此降低粘接力即粘接强度;
4、骨架涂胶层过薄或双涂层中任何一层过薄,使单位面积上有效的活性基团数量不足,导致粘接力下降;
5、胶粘剂过期失效或牌号选择错误,使胶粘剂失去活性导致粘接或错误的粘接剂没有与橡胶材料形成足够强度的共价键粘接;
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,
橡胶与金属粘接性能试验方法
橡胶与金属粘接性能试验方法
橡胶及金属粘接性能试验方法是一种常用的材料测试方法,它可以评估橡胶与金属接合件的粘接强度和可靠性。下面将介绍一种常用的橡胶与金属粘接性能试验方法。
试验方法:
1.材料准备
准备橡胶和金属材料样品。选择合适的橡胶和金属材料,并根据应用需求制备相应的试样。
2.试样制备
将橡胶和金属材料分别切割成相应的试样。试样的尺寸应符合相应的标准或需求。确保试样的边缘光滑,不产生明显的缺陷。
3.试样粘接
将橡胶试样与金属试样按照设计要求进行粘接。通常使用适合橡胶和金属的黏合剂进行粘接,按照黏合剂的说明进行操作。
4.试验设备设置
在万能材料试验机上设置合适的试验参数。根据试样的尺寸和试验的要求来确定加载速率和加载方式。
5.试验执行
将粘接试样夹在试验机夹具中,确保试样的正确安装。施加载荷至试样破坏,并记录加载过程中的载荷和位移数据。
6.试验数据处理
根据试验数据计算橡胶与金属之间的粘接强度。常见的计算方法包括计算试样的最大载荷、断裂强度和断裂伸长率。
注意事项:
1.确保选择合适的黏合剂,根据橡胶和金属材料的特性选择黏合剂的类型和规格。
2.试样的制备要求严格,确保试样的尺寸和形状符合试验要求,并没有明显的缺陷。
3.试验设备的设置要准确,根据试验要求设置合适的加载方式和加载速率。
4.试验前应进行试样的表面处理,以提高粘接强度。
5.在试验过程中要注意试样的变形情况,确保试样不会产生明显的应力集中。
6.进行多组试验,以获得可靠的试验结果。
这种橡胶与金属粘接性能试验方法可以用于评估橡胶与金属粘接件的性能,帮助选择合适的粘接工艺和黏合剂,提高橡胶与金属的粘接可靠性和使用寿命。同时,也可以用于检验产品的质量控制和研发过程中的材料选择。
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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。
二、实验数据
骨架不同表面处理方法下的粘结强度见表1,骨架不同后处理工艺下的粘结强度见表2,双涂层粘合体系下不同骨架表面处理方法的粘结强度见表3,粘合剂涂层厚度对粘结强度的影响见表4。
表1 骨架不同表面处理方法下的粘结强度
表2 骨架不同后处理工艺下的粘结强度
表3 双涂层粘合体系下不同骨架表面处理方法的粘结强度
表4 粘合剂涂层厚度对粘结强度的影响
三、分析讨论
1.橡胶材料与金属(或非金属)的粘接,都要依赖于材料本身与骨架层之间形成一定的化学作用力或物理吸附力(包括机构镶嵌)。但是由于被粘接的两种材料间结构及极性相差较大,很难形成化学键,而且物理吸附力也很弱,如何增强被粘材料表面之间的亲和力就显得尤
为重要。
(1)从试验结果来看,只是对金属表面进行去油处理而未进行其它处理的试样几乎没有粘接强度。去油后的骨架进行磷化处理和喷砂处理的试样都获得了较高的粘接强度(见表1)。喷砂是通过高强度的砂粒对金属表面形成了不规则的凹凸面,增大了粘接面积并形成了机械镶嵌,增加了粘合表面的阻力及吸附力,从而达到提高粘接强度的作用。
(2)与喷砂的物理作用不同,磷化是通过化学作用在金属骨架表面形成一联接骨架与橡胶的亲合层(磷酸锌盐的络合物),通过化学作用力来达到粘接的效果。
(3)数据反应,喷砂后再磷化处理的骨架粘合效果最好,无论是理论还是实验结果都表明了单一的表面处理都有一定的局限性,机械喷砂与化学处理相结合才能达到最佳的粘合效果。
2.粘合剂涂好后进行后处理,对于提高粘结强度大有好处。在试验中发现,涂粘合剂后稍做停放即压制试样,不但粘结强度不理想,同时有局部脱粘现象,但如果停放一段时间(12h),粘合效果明显改善,但是试样断层不均匀,有的地方粘接良好,局部地方几乎未粘,甚至有些部位发脆。主要原因是试样成型时,粘合剂受热后在橡胶层的挤压下流动而导致涂层不均匀;另外,粘合剂中的溶剂没有完全挥发,也有可能使产品在硫化过程中产生气泡而脱层。在实验中,对涂粘合剂的骨架在70℃-80℃温度下热处理20分钟,使粘合剂涂层轻微交联,粘合强度及效果达到最佳状态,且质量稳定。
3.除了表面处理与后处理,涂层的厚度与均匀度对粘合强度也有较大的影响,涂层太薄,粘合不能完全分散于骨架表面,且亲合力不够,无法提供足够的粘接强度。涂层过厚,过多的粘合剂易堆积在一起,难以分散均匀,容易产生气泡,脱层现象,同时粘合剂过多时,粘接层易发脆,从而导致粘接强度下降。
四、结论
1.橡胶与骨架材料的粘接,尤其是悬置、衬套、支承等件,骨架表面处理极为重要,最好的粘结效果是:喷砂+磷化处理并辅以溶剂去油处理。
2.对于不与空气接触的骨架(全包)材料,可以在溶剂处理后喷砂处理,但强度要稍差一些。
3.骨架表面涂粘合剂后一定要进行后处理,较为理想的工艺是在80℃左右温度下烘干15-20分钟。
4.粘合剂的涂层厚度一定要控制,使用单涂层粘合时,涂层厚度以15-20μm为宜;使用双涂层粘合时,每层厚度以10-12μm,总厚度为20-25μm为宜。
5.采用双涂层粘合工艺,更容易获得好的粘合性能。