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硫化橡胶与45~#钢的粘接

更新时间:2013-07-30 10:46 来源:裕民机械

 硫化橡胶与45~#钢的粘接

 
 
橡胶与金属的粘接在许多领域有着广泛的应用,如汽车制造、军工、道路桥梁以及机械制造等。以橡胶与
 
金属材料复合的制件可以获得更好的强度和耐久性,同时可获得减振、耐磨等功能。 橡胶与金属粘接大都
 
采用硫化粘接法,但它难以满足硫化条件下基材不稳定(变形、分解)制件和超大制件的制造,另外在某些场
 
合下要求用硫化橡胶与金属进行粘接,在这些情况下需使用非硫化粘接法。由于硫化橡胶表面能低、化学
 
惰性、表面污染以及存在弱边界层等原因,需进行表面处理后才能达到较高粘接强度。硫化橡胶在进行表
 
面处理时,化学处理方法中最常用的是酸处理法,但它通常处理步骤较多、处理程度难控制而使橡胶本体性
 
能遭到破坏,并且产生大量废液污染环境;物理方法中目前常用等离子体进行处理,但使用时需用真空操作
 
而使处理成本昂贵,限制了它的使用。 本论文通过两种途径来完成硫化橡胶与金属的粘接:一是粘接性能
 
优异的胶粘剂的研制;二是改变硫化橡胶表面的粗糙程度并对其进行表面改性,使表面产生大量极性基团
 
。通过以前的实验结果可知:极性硫化橡胶与金属可以达到很高的粘接强度,而非极性硫化橡胶与金属的
 
粘接强度较低。故本实验研究丁苯、天然和顺丁三种非极性橡胶与45#钢的粘接,其中硫化丁苯橡胶是本实
 
验的重点研究对象。 本论文通过对自制环氧树脂胶粘剂进行改性,对硫化橡胶表面采用打磨、涂表面处理
 
剂、涂敷胶粘剂、紫外线(包括紫外线杀菌灯和高压汞灯)、臭氧、紫外线+臭氧等多种表面处理,考查了影
 
响硫化橡胶与45#钢粘接强度的各种因素,并对处理后的硫化橡胶进行了扫描电镜、电子能谱、XPS和ATR表
 
征。经本实验发现:硫化橡胶中度打磨可有效提高硫化橡胶与45#钢制件的剪切强度;使用硅烷偶联剂KH-
 
560改性胶粘剂、作表面处理剂可有效改善制件的粘接强度,并可提高制件的耐水性,其效果比KH-550好;
 
在硫化橡胶和45#钢表面涂敷胶粘剂可提高制件的剪切强度;紫外线(包括紫外线杀菌灯和高压汞灯)、臭
 
氧、UVO等硫化橡胶表面处理均能在硫化橡胶表面引入含氧基团,但高压汞灯处理效果最好,其能在硫化橡
 
胶表面引入大量含氧极性基团,能较大程度地提高剪切强度,是一种廉价、高效、绿色的硫化橡胶表面改性
 
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