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《骨架表面處理對金屬橡膠制品性能的影響》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、骨架表面處理對金屬橡膠制品性能的影響在汽車工業(yè)中，橡膠與金屬的粘合是很普遍的，骨架油封、發(fā)動機及變速箱支承、擺壁襯套、車身支撐等都是典型的金屬——橡膠結(jié)構(gòu)。金屬和橡膠的結(jié)合強度對產(chǎn)品的性能有著至關(guān)重要的影響。金屬橡膠件的壽命很大程度上取決于兩種材料的粘接質(zhì)量。粘接技術(shù)因此成為許多工廠的研究課題。眾所周知，增大粘接面的表面積及靜電吸附力、提高粘接材料之間的化學(xué)作用力是獲得高粘接強度的關(guān)鍵。本文通過對金屬粘合表面不同處理工藝的試驗，得出了操作方便、經(jīng)濟性好、粘接性能優(yōu)異的骨架表面處理方法。一、實驗1.主要材料CHEMLOK252上海洛德公司產(chǎn)品；CHEMLOK205上海
2、洛德公司產(chǎn)品；10#鋼；20目石英砂；天然膠SCR5海南天然膠聯(lián)合產(chǎn)業(yè)集團；丁腈膠N41蘭州化學(xué)工業(yè)公司。2.設(shè)備普壓干噴砂機(空氣壓力>0.6MPa)；磷化處理線；400×400電熱平板硫化機；0-200℃老化箱；0-2500N電子拉機。3.粘接橡膠基本配方天然膠SCR5100；硬脂酸1；氧化鋅(間接法)5；防老劑3；防護蠟4；軟化劑10；炭黑70；硫黃2；促進劑1.5。丁腈膠N4110；硬脂酸1；氧化鋅(間接法)5；防老劑3；聚酯增塑劑10；炭黑60；DCP1.5；硫黃0.5；促進劑1.5。粘合劑：①單涂氧化鋅(間接法)；②底涂CHEM-LOK205,面涂CHE
3、MLOK252。4.粘接橡膠的常規(guī)機械性能天然膠邵爾A型硬度65度，拉伸強度22MPa，拉斷伸長率450%。丁腈膠邵爾A型硬度70度，拉伸強度24MPa，拉斷伸長率340%。5.試樣制備①在K360×160開放式煉膠機上將配方物料混合均勻；②試塊表面處理；③在400×400電熱平板硫化機上壓制試樣；④試樣制備工藝。NR硫化工藝條件為155℃×6min。NBR硫化工藝條件為160℃×6min。6.測試按GB/T13936標(biāo)準(zhǔn)對已硫化的試樣進行測試。二、實驗數(shù)據(jù)骨架不同表面處理方法下的粘結(jié)強度見表1，骨架不同后處理工藝下的粘結(jié)強度見表2，雙涂層粘合體系下不同骨架表面處理
4、方法的粘結(jié)強度見表3，粘合劑涂層厚度對粘結(jié)強度的影響見表4。表1骨架不同表面處理方法下的粘結(jié)強度膠種粘合劑前處理表面處理方法后處理粘接強度破壞方式NRCHEMLOK252溶劑去油未處理70℃-80℃烘干幾乎未粘?噴砂(機械)?4.9MPa混合破壞磷化(化學(xué))?3.5MPa粘合層破壞噴砂+磷化(機械+化學(xué))?6.0MPa內(nèi)聚破壞NBRCHEMLOK252溶劑去油未處理70℃-80℃烘干幾乎未粘?噴砂(機械)?4.3MPa混合破壞磷化(化學(xué))?4MPa粘合層破壞噴砂+磷化(機械+化學(xué))?5.3MPa混合破壞表2骨架不同后處理工藝下的粘結(jié)強度腔種粘合劑前處理表面處理方法后
5、處理粘接強度破壞方式NRCHEMLOK252溶劑去油噴砂+磷化室溫涼干4.9MPa混合破壞室溫涼干，停放12小時3.5MPa粘合層破壞70℃-80℃，烘20min6.0MPa內(nèi)聚破壞表3雙涂層粘合體系下不同骨架表面處理方法的粘結(jié)強度膠種粘合劑前處理表面處理方法后處理粘接強度破壞方式NR底涂CHEMLOK205溶劑去油噴砂70℃-80℃烘20min6.5MPa混合破壞面涂CHEMLOK252?磷化?5.5MPa粘合層破壞?噴砂+磷化?8.3MPa內(nèi)聚破壞表4粘合劑涂層厚度對粘結(jié)強度的影響膠種粘合劑前處理表面處理方法涂層厚度后處理粘接強度破壞方式NR單涂CHEMLOK2
6、52溶劑去油噴砂+磷化<10μm70℃-80℃烘20min3.6Mh粘合層破壞12-20μm?6.0MPa內(nèi)聚破壞>20μm?4.5MPa粘合層破壞底涂CHEMLOK205溶劑去油噴砂+磷化<15μm70℃-80℃烘20min5.0MPa粘合層破壞面涂CHEMLOK252??20-25μm?8.3MPa內(nèi)聚破壞??>30μm?4.5MPa粘合層破壞三、分析討論1.橡膠材料與金屬(或非金屬)的粘接，都要依賴于材料本身與骨架層之間形成一定的化學(xué)作用力或物理吸附力(包括機構(gòu)鑲嵌)。但是由于被粘接的兩種材料間結(jié)構(gòu)及極性相差較大，很難形成化學(xué)鍵，而且物理吸附力也很弱，如何增強
7、被粘材料表面之間的親和力就顯得尤為重要。(1)從試驗結(jié)果來看，只是對金屬表面進行去油處理而未進行其它處理的試樣幾乎沒有粘接強度。去油后的骨架進行磷化處理和噴砂處理的試樣都獲得了較高的粘接強度(見表1)。噴砂是通過高強度的砂粒對金屬表面形成了不規(guī)則的凹凸面，增大了粘接面積并形成了機械鑲嵌，增加了粘合表面的阻力及吸附力，從而達到提高粘接強度的作用。(2)與噴砂的物理作用不同，磷化是通過化學(xué)作用在金屬骨架表面形成一聯(lián)接骨架與橡膠的親合層(磷酸鋅鹽的絡(luò)合物)，通過化學(xué)作用力來達到粘接的效果。(3)數(shù)據(jù)反應(yīng)，噴砂后再磷化處理的骨架粘合效果最好，無論是理論還是實驗結(jié)果都表明
