橡胶硫化粘接粘接理论与粘接技术知识

橡胶硫化粘接、粘接理论与粘接技术知识

一、粘接的理论技术1、机械理论机械理论认为，胶粘剂必须渗入被粘物表面的空隙内，并排除其界面上吸附的空气，才能产生粘接作用。在粘接如发泡橡胶的多孔被粘物时，机械嵌定是重要因素。胶粘剂粘接经表面打磨的致密材料效果要比表面光滑的致密材料好，这是因为（1）机械镶嵌；（2）形成清洁表面；（3）生成反应性表面；（4）表面积增加。由于打磨确使表面变得比较粗糙，可以认为表面层物理和化学性质发生了改变，从而提高了粘接强度。2、吸附理论吸附理论认为，粘接是由两材料间分子接触和界面力产生所引起的。粘接力的主要来源是分子间作用力包括氢键力和范德华力。胶粘剂与被粘物连续接触的过程叫润湿，要使胶粘剂润湿固体表面，胶粘剂的表面张力应小于固体的临界表面张力，胶粘剂浸入固体表面的凹陷与空隙就形成良好润湿。如果胶粘剂在表面的凹处被架空，便减少了胶粘剂与被粘物的实际接触面积，从而降低了接头的粘接强度。许多合成胶粘剂都容易润湿金属被粘物，而多数固体被粘物的表面张力都小于胶粘剂的表面张力。实际上获得良好润湿的条件是胶粘剂比被粘物的表面张力低，这就是环氧树脂胶粘剂对金属粘接极好的原因，而对于未经处理的聚合物，如聚乙

烯、聚丙烯和氟塑料很难粘接。通过润湿使胶粘剂与被粘物紧密接触，主要是*分子间作用力产生永久的粘接。在粘附力和内聚力中所包含的化学键有四种类型：

（1）离子键（2）共价键（3）金属键

（4）范德华力3、扩散理论扩散理论认为，粘接是通过胶粘剂与被粘物界面上分子扩散产生的。当胶粘剂和被粘物都是具有能够运动的长链大分子聚合物时，扩散理论基本是适用的。热塑性塑料的溶剂粘接和热焊接可以认为是分子扩散的结果。4、静电理论由于在胶粘剂与被粘物界面上形成双电层而产生了静电引力，即相互分离的阻力。当胶粘剂从被粘物上剥离时有明显的电荷存在，则是对该理论有力的证实。5、弱边界层理论

弱边界层理论认为，当粘接破坏被认为是界面破坏时，实际上往往是内聚破坏或弱边界层破坏。弱边界层来自胶粘剂、被粘物、环境，或三者之间任意组合。如果杂质集中在粘接界面附近，并与被粘物结合不牢，在胶粘剂和被粘物内部都可出现弱边界层。当发生破坏时，尽管多数发生在胶粘剂和被粘物界面，但实际上是弱边界层的破坏。

聚乙烯与金属氧化物的粘接便是弱边界层效应的实例，聚乙烯含有强度低的含氧杂质或低分子物，使其界面存在弱边界层所承受的破坏应力很少。如果采用表面处理方法除去低分子物或含氧杂质，则粘接强度获得很大的提高，事

实业已证明，界面上确存在弱边界层，致使粘接强度降低。6、粘接的一般过程在进行粘接之前，首先要对被粘表面进行适当的处理，然后将准备好的胶粘剂均匀地涂覆在被粘物表面上，接着便是胶粘剂润湿、流变、扩散、渗透、叠合之后，使之紧密接触。当胶粘剂的大分子与被粘物表面的距离小于0.5nm时，则会互相吸引，产生范德华力或形成氢键、配位键、共价键、离子键、金属键等，加上渗入孔隙中的胶粘剂，固化后生成无数的小'胶钩子',从而完成了粘接过程，于是获得了牢固的粘接。一般来说，粘接过程就是表面处理、涂胶、叠合、固化、后处理等，是一复杂的物理和化学过程。二、橡胶硫化粘接问题粘接工艺上有很多需要注意的部分，如果出现问题，都需要查: 1、金属基材是不是变化了？

2、金属表面的处理是否出现问题，比如有灰尘、有油？

3、粘接剂是否过期？

4、涂刷在金属表面的粘接剂是否干透了？

5、硫化温度是否合理？

6、橡胶是否发生了变化？硫化后粘接不好，你要看你涂的胶水是跟着橡胶还是跟着骨架！胶水跟着橡胶走，证明你的金属件处理有问题。如果胶水跟着骨架走，证明你的硫化工艺存在问题，还有一些问题需要去逐一排

查的，是否胶水失效，橡胶是否存在问题，等等。有些问题找不到原因的时候，需要耐心的逐一排查。直到找到答案为止。骨架的处理方式：高温除油——喷砂——磷化——烘烤——涂胶——固化三、胶粘剂相关概念1、胶黏剂的主要理化性能指标

操作时间胶粘剂混合到待粘结件配对之间的最大时间间隔

初固化时间达到可搬卸强度时间，允许处理粘结件的足够强度，包括从夹具上移动零件

完全固化时间胶粘剂混合后得到最终机械性能需要的时间

贮存期在一定条件下，胶黏剂仍能保持其操作性能和规定强度的存放时间

粘接强度在外力作用下，使胶粘件中的胶黏剂与被粘物界面或其邻近处发生破坏所需要的应力

剪切强度剪切强度是指粘接件破坏时，单位粘接面所能承受的剪切力，其单位用MPa（N/mm2）表示不均匀扯离强度接头受到不均匀扯离力作用时所能承受的最大载荷，因为载荷多集中于胶层的两个边缘或一个边缘上，固是单位长度而不是单位面积受力，单位是KN/m

拉伸强度拉伸强度又称均匀扯离强度、正拉强

度，是指粘接受力破坏时，单位面积所承受的拉伸力，单位用MPa（N/mm2）表示

剥离强度剥离强度是在规定的剥离条件下，使粘接件分离时单位宽度所能承受的最大载荷，其单位用KN/m 表示

2、胶粘剂的常见检测项目

1.物理性能常规性能：厚度；粘度；耐水性机械测试：拉伸性能；剥离强度；拉伸剪切强度；压缩剪切强度；水平和垂直持粘性燃烧性能：水平燃烧；垂直燃烧；灼热丝燃烧电性能：绝缘材料表面和体积电阻率；防静电材料表面电阻率；介电强度、击穿电压；耐电压

2.老化测试快速紫外老化；氙灯老化；耐温湿老化；盐雾老化；老化后外观及性能评价

3.成分分析

主成分定性分析；全成分定性分析；全成分定量分析；灰分含量 4.可靠性温湿循环；温度冲击；防水防尘；振动测试

3、胶黏剂的现行相关标准

GB 18581-2009室内装饰装修材料溶剂型木器涂料中有害物质限量GB/T 2791-1995胶黏剂T剥离强度试验方法挠性材料对挠性材料GB 18581-2009室内装饰装修材料溶剂型木器涂料中有害物质限量GB/T 27934.3-2011纸质印刷品覆膜过程控制及检测方法GB/T 2794-