金属 三元乙丙橡胶粘接工艺研究

注： 胶粘剂 ! " # 的质量配比为 $ % &， 抽真空温度为室温
由 表 / 数 据 可 知， 提 高 烘 干 温 度 后， 金属与 破坏 ’()* 橡胶材料的粘接强度得到有效的增加， 形式也由混合改为内聚破坏。显然， 提高烘干温度 可有效地排除溶剂挥发物， 提高界面粘接性能。但 由于 异 氰 酸 酯 的 反 应 活 性 较 大， 烘干温度过高 （3- 0 以上） ， 必然影响其活性， 同时胶粘剂表面会 迅速结皮， 阻碍了溶剂的挥发， 导致界面粘接性能降 低。 由表 & 数 据 可 知， 采取抽真空工艺使金属与 破坏 ’()* 橡胶材料的粘接强度迅速地得到提高， 形式亦由混合改为内聚， 说明抽真空有利于胶粘剂 中的溶剂挥发， 同时还不影响胶粘剂的反应活性， 比 烘干工艺更可靠实用。 !"! 表面处理剂对粘接性能的影响
未作处理 /6$ /67 混合
胶粘剂 ! " # 的质量配比为 $ % &
表 7 说明， 用 *—/$ 对金属表面进行处理后， 界面的粘接强度得到提高， 当与抽真空， 烘干工艺联 合使用时， 粘接强度会大幅度地增加， 这一点已被内 聚破坏形式所证实。 !": 稳定性试题 通过一系列测试结果， 确定的技术工艺为： !" # 的质量配比为 $ % &， 表面用 *—/$ 进行处理， 涂胶粘
应用技术
粘
接
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金属 ! 三元乙丙橡胶粘接工艺研究
邹德荣 王维明
（上海新风化工研究所， 浙江省湖州市 !"!##$） 摘要 研究了 %&’#" 胶粘剂的配比， 烘干、 抽真空工艺和 (—$’ 表面处理剂对金属 ) *+,( 粘接性能的影响， 对
对金属表面 确定的最佳技术方法进行了重现性和加速老化试验， 结果表明， %&’#" 胶粘剂 - ) .的质量配比为 ’ / ! 时， 用 (—$’ 处理， 涂刷的胶粘剂的试件抽真空"’ 012， 可获得工艺和性能比较满意的效果。 关键词 胶粘剂 粘接 三元乙丙橡胶
注： 胶粘剂 ! " # 的质量比为 $ % &， 烘干时间为&- 89: $%&"! 表! 抽真空时间 " 89: 剪切强度 " *(5 拉伸强度 " *(5 破坏形式 ’(()*+ ,( 7%*552 .53389 34,*).. ,0 +6) &,0-/01 3)4(,42%0*) 抽真空工艺对粘接性能的影响! /6$ /67 混合 ./62 /67 混合 .$ &6/ /62 内聚 /&6. /61 内聚 /$ &6& /64 内聚
通过以上试验和分析， 证实当 +,$-. 胶粘剂 ! " 对金属表面采用 *—/$ 处 # 的质量配比为 $ % & 时， 理和对涂刷好的胶粘剂抽真空 .$ 89:， 是获得金属 " 三元乙丙橡胶材料粘接强度和工艺性能最佳的技术 条件。
参考文献 张军营 6 胶接基本原理 ［ *］ 科学出版社， . 陈道义， 6 北京： .44/ 6 /7 / 陈耀庭主编 6 橡胶加工工艺学 ［ *］ 化学工业出版 6 北京： 社， .432 6 3$ （下转第 $/ 页）
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工业级， 兰州化学公司合成橡胶厂； *+,(， %&’#"， 工业级， 济南第 ’! 研究所； 工业级， (—$’ 表面处理剂， 上海洛明化学品公司； 乙酸乙酯， 化学纯。*+,( 橡胶 材料配方 （质量） 为： 硫磺$ 5， 促进 *+,( "## 5， 627 ’ 5， 剂( #8$ 5， 石棉:# 5。 917$ ’# 5， #$# 试样制作 分别称取 *+,( 橡胶配方中的各组分 （石棉、 ， 先在开放式炼胶 917$ 在"$# ; 下烘干: <方可使用） 有效塑炼时间达到 "’ 012 机上对 *+,( 进行塑炼， 后才能进行混炼和薄通， 薄通次数不少于 $’ 次。置 轧片制成$ 00厚的试样。 放= >后， 将粘接用的 :’ ? 钢试件表面喷砂除锈， 再用乙
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（编辑 !"# $%& 贾信友）
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!"# 胶在车身上的应用及检验
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压泵为进口带压盘气动泵， 压缩比为 !! " #， 空气压 力控制在 $ % &$ % ! ’()， 高压泵将胶压 送 到 输 胶 管 路， 管路的端口为挤胶枪， 人工操作挤胶枪将胶涂到 焊缝上， 并用刷涂法和刮涂法将胶修平。大线有预 烘工序， 在 #*$#+$ , 烘 #! -./， 使胶表干， 在后序的 打磨工序和装配工序中， 不会造成湿胶污染。长头 车涂胶方式采用了手工挤涂法， 将胶装填到挤胶枪， 挤胶枪后面接一根压缩空气管， 通过压缩空气将胶 枪里的胶挤涂到焊缝上。小线主要生产平头车， 涂 胶方式与大线一样， 只是使用的泵为小泵， 压缩比为 受占地面积的制约， 小线无预烘工序， 因此在 +& " #， 进厂检验时我们要对胶的 （与面漆） 湿碰湿配套性做 严格考察。 （*） 底板胶的施工方法 底板胶采用了高压泵喷涂法， 高压泵为进口带 压 盘 气 动 泵， 压 缩 比 为 !! " #， 空气压力控制在
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概述 三元乙丙橡胶 （ *+,(） 是一种在乙烯和丙烯共
酸乙酯清洗干净， 晾干置于=# ; 的烘箱中烘$ <。 调 %&’#" 胶粘剂涂刷于试件表面， 待涂层表干 后， 将 *+,( 试样与 :’ ? 钢试件叠合， 保证有效粘接 面为 $# 00 @ $# 00， 用橡胶平板压机硫化， 硫化温 度为"’# ; ， 时间为!# 012， 压强’ (+A。试件冷却至 室温进行测试。 #$% 性能测试 粘接性能以剪切和拉伸强度来表征， 测试温度 拉伸速度 "## 00 ・ 测试设备采用德国 $# ; ， 012 3 " ， 12BCDE2 :’#’ 型电子式材料拉伸机。 % 影响粘接效果的因素分析 &’()" 配比对粘接性能的影响 在粘接前， 必须将 %&’#" 的 -、 . 组分按一定比
$%&": 表: 工艺措施 剪切强度 " *(5 拉伸强度 " *(5 破坏形式 注 ’(()*+ ,( .54(%*) +4)%+/01 %1)0+ ,0 +6) &,0-/01 3)4(,42%0*) 表面处理剂对粘接性能的影响! 表面处理 &6/64 混合 表面处理后， 再 2- 0烘 &- 89: &67 /63 内聚 表面处理后， 再 抽真空 .$ 89: &61 &6/ 内聚
$%&"# ’(()*+ ,( -)./**%+/01 +)23)4%+54) ,0 +6) &,0-/01 3)4(,42%0*) 表# 烘干温度 " 0 剪切强度 " *(5 拉伸强度 " *(5 破坏形式 烘干温度对粘接性能的影响! 室温 /6$ /67 混合 1/61 /67 混合 2&6. /62 内聚 3&6/62 内聚 4/67 .64 混合
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例充分混合均匀。由于 %&’#" 胶粘剂的配比有较宽 的调整范围， 可针对不同的粘接材料进行适当的调 整， 试验中的调整情况和测试结果见表 "。
*+,$" -../01 2. 02342567 8+792 2. &’()" 26 1:/ ,26796; 4/8.283+60/ 表" - ) . 质量比 剪切强度 ) (+A 拉伸强度 ) (+A 破坏形式 &’()" 配比对粘接性能的影响 ’/# "8’ "8$ 界面 ’/" "8= "8! 界面 ’/$ $8$ "8= 混合 ’/! $8’ $8: 混合 ’/: $8F $8’ 混合
由表 " 看出。当 - ) . 的质量配比小于 ’ / " 时胶 粘剂中的异氰酸酯含量较低， 金属与 *+,( 橡胶材
收稿日期： $##" 3 #4 3 $#
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金属 ; 三元乙丙橡胶粘接工艺研究
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料的粘接强度比较低。同时， 试件表面和空气中的 微量水分消耗了一定量的异氰酸酯， 从而影响了界 面粘接。当 ! " # 的质量配比大于 $ % & 时， 粘接强度 明显提高， 粘接破坏形式是混合型的， 即部分破坏在 部分破坏在界面。 ’()* 橡胶材料内部， !"# 施工工艺对粘接性能的影响 （存在大量的甲苯和 +,$-. 胶粘剂溶剂含量高 氯苯） ， 在室温下将溶剂充分晾干比较困难。残余溶 剂是破坏粘接的重要因素， 在高温状态下， 溶剂汽 化， 排出受阻而在胶层或界面间形成气泡， 不利粘 接。因此在实施粘接时， 必须将胶粘剂中的溶剂排 除干净， 试验分别采取烘干和抽真空的方法， 结果见 表 /、 表 &。
（上接第 *+ 页）
通过调节高压泵的进气压力来获得最 $ % +$ % 0 ’()， 佳雾化 效 果， 喷 枪 为 高 压 无 气 喷 枪， 枪距控制在 底板胶在使用前需要用专用搅拌机搅 0$$# $$$ --， 拌+$ -./ 左右， 以保证胶液混合均 匀， 有较低的粘 度， 适于喷涂。 结语 环境 (12 胶在车身上使用有着施工工艺性好、 污染小、 密封防护性能优良等优点。 (12 胶在施工 前必须经过严密的检验程序才能保证使用和质量的 稳定。
聚物中引入了第三单体的高分子聚合物， 其用途比 较广泛， 常用作耐高温， 耐腐蚀的柔性件的制造 （如 输送带、 胶管等） 。用橡胶与金属热硫化型的 %&’#" ［"， $］ 胶粘剂 （或开姆洛克 $#’、 ， 将 *+,( 与金 $!4 等） 属进行粘接后， 可更为广泛地拓展应用领域。 %&’#" 是一种双组分的溶剂型胶粘剂 （ - 组分含有适量的 异氰酸酯， ， 它对金 . 组分含有橡胶及硫化配合剂） 属和 *+,( 具有一定的粘接力， 只是强度较低。用 超声波对金属和 *+,( 的粘接进行无损探伤， 发现 粘接界面有微脱现象， 影响了粘接的可靠性。通过 试验， 调整两组分的配比质量和施工工艺及界面处 理技术， 提高了金属 ) *+,( 的粘接性能。 # 试验方法 主要原材料
3.)/ 45/67 （ 89.:.);97)/< =./<>.)? @AB./< 2? % ，C5D5. (E?F./A5， 89.:.);97)/< $!$$##） 395 GE?H7AB.F5 B5A9/?I?<6 )/H B95 GE?G5EB.5J ?K G?I6)-.H5 9?B -5IB )H95J.F5 K?E I././< AI?B9 K?E )EB.AI5J ?K AI?B9./< L)J A?/AE5B5I6 ./E?H7A5H % 395 9?B -5IB )H95J.F5 L)J GE5G)E5H L.B9 B95 A?G?I6A?/H5/J)B.?/ KE?- A)GE?I)AB)-， 95M)-5B96I5/5 )H.G)-.H5， H5A)-5B96I5/5 J5D)A)-.H5 )/H ?B95E )JJ.JB)/BJ % 395 )H95J.F5 .J -)./I6 7J5H ./ B95 D?/H./< ?K I././< AI?B9 K?E )EB.AI5J ?K AI?B9./< % 9+5:(6*0 2I?B9./< N././< AI?B9 (?I6)-.H5 C?B -5IB )H95J.F5 （编辑 —!—!—!—!—!—!—!—!—!—!—!—!—!—!—!—!—
为进一步提高金属与 ’()* 橡胶材料的粘接性 能， 需要对金属表面用 *—/$ 处理剂处理。 *—/$ 是一种硅烷类的偶联剂， 可以在金属表面形成一簿 薄的带羟基的致密层， 羟基的存在有利于与异氰酸 酯的反应， 形成氨基甲酸酯基团， 可以提高界面的粘 接强度， 同时避免了金属表面的微量水分对粘接的 影响， 试验结果见表 7。
接、 抽真空.$ 89:。为验证技术稳定性， 进行了重现 性试验， 即对采取的技术方法进行重复试验， 测试粘 接强度的数据是否稳定， 其结果是： 剪切强度稳定在 扯离强度在 / 6 3 ; & 6 7 *(5之间， & 6 7 ; & 6 2 *(5之间， 破坏形式全部是内聚破坏， 同时对试件做了加速老 化试验。通过2- 0 环境热老化处理， 粘接强度依然 稳定， 并保持了内聚破坏形式， 表明所采取的技术工 艺是可行的。 : 结论