橡胶与金属的粘合技术
橡胶与金属的粘合技术
橡胶与金属的粘合技术
粘合剂分类：1.溶剂型：如CH205、CH252、CH220（用酮、苯为溶剂）
2.水性：如E1542 （运输存储较困难、有良好的模具耐脏性，环保型）
3.环保型：CH6100、CH6109、2000TEF（不含重金属、不产生臭氧化合物、不含氯化溶剂）
粘合剂涂层的组成和作用：
?底胶：提供腐蚀环境的耐抗性、提供与金属高强度的附着力和面胶的化学粘结性
?面胶：用于弹性体与底胶的粘结、提供弹性体与金属的充分附着（经验法则单涂的效果通常不如双涂的效果）、提供对外部环境长期耐久性的屏障、提供必要的抗磨性。
?单涂：用于特种胶如MVQ、FKM、HNBR等粘合，能提供较薄且坚硬的漆膜、且无色，用于有色弹性体，提供较高的耐热和抗溶剂性、抗腐蚀性。
粘结性能的影响因素：
?弹性体选择
橡胶的硬度?
碳黑用量和类型?
抗氧化物/Antiozonants?
?硫化剂
混合硫化
增塑剂用量和类型
3.粘合剂的组成：
溶剂：78-72%；树脂、聚合物、反应性固体：22-28%
没有溶剂或水的蒸发，固体的含量不会增加；
注意：
?客户不允许任意混合的不同牌号的粘合剂；
粘合剂的溶剂量按以下排列：刷涂= 滚涂＜浸涂＜喷涂；?
?固体含量是影响黏度的因数之一；
溶剂与固体含量是否充分混合，第一次使用前是否充分搅拌；?
?稀释液必须是和粘合剂中的固体有兼容性的溶剂；
总是将溶剂加入粘合剂而不能相反，加入溶剂时必须搅拌；?
?在通风的地方转移溶剂；
必须能秤重式测量体积；?
酮类和酒精应是高等级水含量少的溶剂；?
?涂了粘合剂的金属工件在热模具中时间应相对多于橡胶；
?预烘的时间越久，模具消耗和积聚的化学活性就越多，这就相应减少用于粘结橡胶化合物的活性；
?如果粘合剂中的交联剂在预烘中遗失和释放，那么橡胶和金属粘结会失败；
?如果粘合剂化学成分活性太高或容易焦化，与橡胶的硫化不匹配，也会造成粘结失败。
粘合剂的使用方法：
?黏度由黏合剂中的固体成分和各成分间的相互作用决定。
沉积在硬基体上的固体数量决定了干膜厚度。?
?稀释剂改变黏合剂的固体单位含量。
固体含量高的黏合剂比固体含量低的黏合剂更容易得到厚的干膜?
?黏合剂的反应性固体，在储藏期间会沉积在桶的底部。
黏合剂含聚合物，树脂和溶剂，在储藏期间会分开。?
?使用前进行充分的搅拌是非常重要的，确保固体，聚合物和树脂被搅拌均匀。
如果不经充分搅拌，产品可能不起作用。?
?粘度的测定应在21℃时测定
?干膜厚度的确定：底胶：0.2-0.4千分之一寸；面胶：0.5-1.0千分之一寸；单涂：0.8-1.5千分之一寸。
?粘度的确定：刷涂：底胶（原液）不稀释；面胶（原液）不稀释；
浸涂：底胶：8.5-9.5秒；面胶12.5-13.5秒（2号杯）
喷涂：低胶：9-11秒；面胶：11-16秒（2#杯）
透明的特殊黏合剂(硅烷基) 比较典型，干膜厚度太薄，比较难以测量。?
?面涂的干膜厚不够会造成不能提供足够的黏接力黏接橡胶混合物导致橡胶黏接失败。?面涂过厚的干膜会造成在黏合剂内部产生多个膜层，从而导致黏接失败。
粘合剂三种涂布方法：
■喷涂：1. 可以安装一个特殊的空气过滤器来过滤压缩机里产生的油和水，对喷枪进
行相关的检查。
正确的喷涂方法：★移动喷枪时避免产生弧度，保持喷枪和目标的距离一致。
★喷涂时喷枪应前后移动，移动时保持喷枪和目标0.8-1.0英尺的距离
■刷涂：★在通风的区域中刷涂
★刷涂的缺点是不同操作员造成的结果可能是不一致的
★选择天然的聚毛刷子能够耐溶剂
★不要使用泡沫刷子和塑料刷子
★一个刷子只用于一种产品，防止交叉污染。
■浸涂：★不能选择金属复盖区域。
★金属部件的凹孔或沟的周围黏合剂的附着会有变化，易堆积。
储存：涂布后的粘合剂应在较短的时间内使用完，因为它的粘结力是随储存时间的延长而下降的。
橡胶金属粘合失效模式和结果分析：
1. 发生于第一涂层（底胶）和金属表面的粘结失效
▲已清洁的金属久置生产绣
▲磷化时造成闪绣
▲喷沙周期不够
▲喷沙压力不够或涂胶前金属上残留喷沙介质
▲喷沙设备故障
▲车间灰尘太重，空气被污染
▲磷化等经处理的金属骨架未涂粘合剂过期储存
▲磷化膜晶体破坏
▲粘合剂在初期或使用中未正确混合（搅拌）
▲不正确的稀释量或用不正确的溶剂来稀释
▲膜层太薄，不能完全覆盖于目标粘合区
▲粘合剂未充分干燥
▲底层粘合剂忘记涂布或错误的选择底层粘合剂
▲骨架上残留有金属冷却液、污垢
▲返工骨架原底层残留的粘合剂未彻底清理干净
2.发生于涂层（底胶）与涂层（面胶）或涂层（面胶）与橡胶间的粘结失效：▲粘合剂被污染
▲粘合剂与溶剂未充分混合
▲模温偏低，不能激活粘合剂
▲在传递（如注压）或加工中橡胶被部分硫化
▲已涂粘合剂的骨架超过储存期限
▲已涂粘合剂的骨架被污染
▲粘合剂膜层不恰当或使用过期的粘合剂
▲选用了不正确的粘合剂与弹性体不匹配
▲在橡胶转移（如注压）过程中，粘合剂被脱离（冲刷）
▲粘合剂在喷涂时，混入了油污染的空气
▲选择了错误的脱模方式
▲模温过高造成粘合剂早期交联，造成脱胶。
▲粘合剂在储存、转运过程中被磕碰。
环保健康安全
▲避免皮肤和眼睛接触:
▲避免蒸汽或水沫雾的吸入:
▲避免吸入溶剂
▲喷涂粘合剂的地方要求排气通风
▲吃饭,抽烟前洗手。
▲远离热，电源，火花，明火和其他火的来源
▲置于通风良好的区域
▲当不在使用中的时候，密闭容器
▲在一个凉爽的、干燥、和通风良好的区域中储存黏合剂。
▲倒溶剂及黏合剂时避免静电产生。
橡胶与金属粘接时金属的表面处理
橡胶与金属粘接时金属表面处理方法 一、橡胶中常用的金属材料 按材质分：铁、钢、不锈钢、铜、铝及铝合金等； 按形态分：线绳、帘布、金属件、金属块等； 如轮胎中胎圈、胎体、带束层所使用的钢丝或钢丝帘线。内胎上的黄铜气门嘴；胶带中的钢丝绳、胶管中的钢丝编织层；胶辊中的金属芯，油封的金属骨架，橡胶的金属减震器，金属的防腐橡胶衬里等。 二、金属的表面性质 1、金属的表面层结构 金属的表面结构，由里向外依次为：金属基体、1000nm厚加工硬化层、10nm厚氧化物质层、0.3nm厚气体吸附层、3nm厚污染物层。 2、金属的表面性质: 由于金属内部的金属原子之间易形成金属键，原子之间的相互作用力强，金属表面层原子受内部原子的相互吸引力较大，力场处于不平衡状态，因此金属表面具有较大的界面张力，表面能很高，因此很容易吸附周围环境中的气体分子、液滴和灰尘，具有很强的吸附性，因此金属表面会有一层气体吸附层和污染物层。在金属与橡胶粘合时，如果气体吸附层和污染物层不除去的话，会严重削弱粘合效果。 由于高能表面对低能表面具有较强的吸附作用，所以低能表面在高能表面上能润湿，能赶走高能表面的气体吸附层，而与金属表面充分接触。由于橡胶材料属于低能材料，因此橡胶在金属表面是湿润的，这给橡胶与金属的粘合提供了热力学条件。由于金属表面层原子受内部分子吸引作用较大，表面层原子排列紧密，很难形变和运动，所以橡胶与金属表面在接触时不能发生互溶、扩散和渗透，再加上金属表面一般都比较光滑，这又给橡胶与金属粘合带来不利的影响。 由于金属表面有一层氧化层，从而使金属表面带有一定的极性，能够增大橡胶与金属表面的吸附作用力，有利于粘合。另外，金属表面较容易失去电子，而橡胶材料易获得电子，所以当橡胶与金属表面靠近时，会发生电子转移，形成双电层，从而产生界面静电引力，这也对粘合有好处。 但是，金属表面的氧化层与橡胶之间不易发生化学作用，形成的化学键键合作用很小（黄铜除外），而且氧化层松脆，与本体结合不很牢固，因此橡胶与金属之间突现牢固的粘合比较难。此外，由于金属材料与橡胶材料的模量差异太大，在粘合界面处易发生应力分布不均匀，易受剪切而破坏。
氟橡胶与金属的硫化粘合剖析
Viton?氟橡胶与金属的硫化粘合 肖风亮广州机械科学研究院密封研究所（510700，广东，广州） 摘要：讨论了Viton氟橡胶与金属的粘合，阐述了配方设计、粘合剂选择、骨架处理工艺方法、二段硫化、模腔 压力等因素对粘合剂质量的影响。分析了含一氧化铅难粘胶料的粘结方法 关键词：氟橡胶，金属，粘合 如果将金属表面作适当的处理并使用合适的粘合剂，就可实现氟橡胶与金属在模压硫化时获得良好的粘合效果。 对预混型氟弹性体（Viton E-60C,E-430,B-910）来说，要获得与金属良好的粘合效果，需要专门的配合才行。下 面就结合生产实际来阐述配合技术对粘合的影响。 以前专用于预混胶的硫化系统，现在可以用在所有的Viton?氟橡胶硫化系统中。本文考察了硫化剂20＃与硫化剂30＃在Viton? A 和A-HV中所产生的影响。 金属的处理、粘合剂的选择、二次硫化条件均是影响良好粘合效果的重要的因素，本文也将分别给予详细的阐述。在改善粘合性能方面，尤其针对难粘合应用方面，文中提供了一些技术数据。这些应用包括低硬度或高硬度胶料、含有一氧化铅的胶料以及硫化过程中模腔压力较低时的情况。 1配方的影响 1.1氧化镁/氢氧化钙酸吸收系统 含硫化剂的氟橡胶通常与高活性氧化镁（一般为3份）和氢氧化钙（3~6 份）配合即可获得良好的贮存、加工 与硫化性能。然而采用这些酸吸收系统对于标准的粘合剂（例如Chemlok607或Chemosil511）来说，其粘合质量往往不均匀或者不理想，粘结状况取决于制品结构和生胶的选择。 采用高用量低活性氧化镁（15~17份）和低用量氢氧化钙（2份）能使绝大多数预混胶模压粘合性能获得改善。 以Viton E-60C、Viton E-430和Viton B-910为例，粘合性能的改善如表1所示。 表1低活氧化镁为酸性吸收剂的预混胶的粘合性能 配方代号1A 1B 1C 1D 1E Viton?E-60C 100 100 - - - Viton?E-430 - - 100 - - Viton?B-910 - - - 100 70 Viton?A-HV - - - - 30 低活性氧化镁- 15 15 15 15 高活性氧化镁 3 - - - - 氢氧化钙 6 2 2 2 2 MT炭黑30 30 30 30 30 棕榈蜡 1 1 1 1 1 门尼焦烧，MS 121℃ 最小值38 40 30 71 74 上升5个单位，min 45min内 上升7 45min内上 升2 45min内上 升4 18 16 上升10个单位时间，min 35 21 硫化胶的性能，模压硫化条件175℃×8min，二段硫化条件230℃×24h 100%定伸强度/MPa 6.0 6.9 5.3 11.0 8.4 拉伸强度/MPa 14.1 15.7 16.0 18.3 18.8 扯断伸长率/% 180 180 210 160 190 压缩永久变形，ASTM 方法B，25.4×3.5 O形圈 200℃×70h 22 24 30 34 34 粘合等级①
橡胶与金属的粘合技术
橡胶与金属的粘合技术 橡胶与金属的粘合技术 粘合剂分类：1.溶剂型：如CH205、CH252、CH220（用酮、苯为溶剂） 2.水性：如E1542 （运输存储较困难、有良好的模具耐脏性，环保型） 3.环保型：CH6100、CH6109、2000TEF（不含重金属、不产生臭氧化合物、不含氯化溶剂） 粘合剂涂层的组成和作用： ?底胶：提供腐蚀环境的耐抗性、提供与金属高强度的附着力和面胶的化学粘结性 ?面胶：用于弹性体与底胶的粘结、提供弹性体与金属的充分附着（经验法则单涂的效果通常不如双涂的效果）、提供对外部环境长期耐久性的屏障、提供必要的抗磨性。 ?单涂：用于特种胶如MVQ、FKM、HNBR等粘合，能提供较薄且坚硬的漆膜、且无色，用于有色弹性体，提供较高的耐热和抗溶剂性、抗腐蚀性。 粘结性能的影响因素： ?弹性体选择 橡胶的硬度? 碳黑用量和类型? 抗氧化物/Antiozonants? ?硫化剂 混合硫化 增塑剂用量和类型 3.粘合剂的组成： 溶剂：78-72%；树脂、聚合物、反应性固体：22-28% 没有溶剂或水的蒸发，固体的含量不会增加； 注意： ?客户不允许任意混合的不同牌号的粘合剂； 粘合剂的溶剂量按以下排列：刷涂= 滚涂＜浸涂＜喷涂；? ?固体含量是影响黏度的因数之一； 溶剂与固体含量是否充分混合，第一次使用前是否充分搅拌；? ?稀释液必须是和粘合剂中的固体有兼容性的溶剂； 总是将溶剂加入粘合剂而不能相反，加入溶剂时必须搅拌；? ?在通风的地方转移溶剂； 必须能秤重式测量体积；? 酮类和酒精应是高等级水含量少的溶剂；? ?涂了粘合剂的金属工件在热模具中时间应相对多于橡胶； ?预烘的时间越久，模具消耗和积聚的化学活性就越多，这就相应减少用于粘结橡胶化合物的活性； ?如果粘合剂中的交联剂在预烘中遗失和释放，那么橡胶和金属粘结会失败； ?如果粘合剂化学成分活性太高或容易焦化，与橡胶的硫化不匹配，也会造成粘结失败。 粘合剂的使用方法： ?黏度由黏合剂中的固体成分和各成分间的相互作用决定。
橡胶及金属的粘合
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
氟橡胶主要性能
主要性能 化学稳定性佳 氟橡胶具有高度的化学稳定性，是目前所有弹性体中耐介质性能最好的一种。26型氟橡胶耐石油基油类、双酯类油、硅醚类油、硅酸类油，耐无机酸，耐多数的有机、无机溶剂、药品等，仅不耐低分子的酮、醚、酯，不耐胺、氨、氢氟酸、氯磺酸、磷酸类液压油。23型氟胶的介质性能与26型相似，且更有独特之处，它耐强氧化性的无机酸如发烟硝酸、浓硫酸性能比26型好，在室温下98%的HNO3中浸渍27天它的体积膨胀仅为13%~15%。耐高温性优异 氟橡胶的耐高温性能和硅橡胶一样，可以说是目前弹性体中最好的。26-41氟胶在250℃下可长期使用，300℃下短期使用；246氟胶耐热比26-41还好。在300℃×100小时空气热老化后的26-41的物性与300℃×100小时热空气老化后246型的性能相当，其扯断伸长率可保持在100%左右，硬度90~95度。246型在350℃热空气老化16小时之后保持良好弹性，在400℃热空气老化110分钟之后保持良好弹性，在400℃热空气老化110分钟之后，含有喷雾炭黑、热裂法炭黑或碳纤维的胶料伸长率上升约1/2~1/3，强度下降1/2左右，仍保持良好的弹性。23-11型氟胶可以在200℃下长期使用，250℃下短期使用。 耐老化性能好 氟橡胶具有极好的耐天候老化性能，耐臭氧性能。据报导，DuPont开发的Vitona 在自然存放十年之后性能仍然令人满意，在臭氧浓度为0.01%的空气中经45天作用没有明显龟裂。23型氟橡胶的耐天候老化、耐臭氧性能也极好。 真空性能极佳 26型氟橡胶具有极好的真空性能。246氟橡胶基本配方的硫化胶真空放气率仅为37×10-6乇升/秒．厘米2。246型氟橡胶已成功应用在10-9乇的真空条件下。
氟橡胶使用安全注意事项
编号：SY-AQ-08301 ( 安全管理) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 氟橡胶使用安全注意事项 Safety precautions of fluororubber
氟橡胶使用安全注意事项 导语：进行安全管理的目的是预防、消灭事故，防止或消除事故伤害，保护劳动者的安全与健康。在安全管理的四项主要内容中，虽然都是为了达到安全管理的目的，但是对生产因素状态的控制，与安全管理目的关系更直接，显得更为突出。 各种产品的安全使用注意事项请参照各产品的详细技术资料。使用前，请务必细读各产品的安全数据资料(MSDS)。以下为氟橡胶的一般使用注意事项，请作参考。 加工DAI-EL时应注意: 1.混炼 DAI-EL混炼可以使用和其它通用橡胶同样的填充剂以及混炼设备，但必须进行冷却加工。请避免使用金属粉末以及10%以上的胺化合物。如果采用铝、镁、黄铜等金属粉末以及10%以上的胺化合物，根据混炼时的温度上升情况以及比例情况，这些物质会和氟橡胶产生急剧反应，有可能对混炼设备以及进行操作的作业人员造成巨大的损伤。 2.硫化 DAI-EL在进行硫化加工或硫化橡胶温度达到高温时，会产生含有氟
化氢及氟酸的微量有害气体(在过氧化物的硫化过程中，有与从橡胶成分中产生出来的氟化氢、氟酸、以及有机过氧化物质发生反应而产生的丙酮、甲醇、乙醛、甲基碘、一氧化碳等气体)。这些少量的有害气体一般可以通过在作业区域设置排气设备等得到排除。 对于大量采用氟橡胶的企业来说，根据其排除有害气体(特别是HF 等)的量的多少，有可能受到劳动安全卫生法、大气污染防止法等相关法规的限制。 DAI-EL安全使用注意事项 DAI-EL在硫化过程或硫化橡胶的温度达到高温时，会产生少量对人体有害的气体，所以必须充分注意作业区域的通风换气。因为会产生有害气体，所以处理废料时,应委托专门的工业废弃物处理企业进行处理，切勿焚化处理。 禁止在作业区域吸烟。因为产品有可能附着在香烟上，当吸食烟草时,有可能吸入有害气体。完成工作后，应充分洗净面部和双手等，注意不要让产品附着在香烟上。 配合剂采用铝粉末等金属微粒子时，高温下会产生急剧分解作用，
金属与金属粘接技术
金属与金属粘接技术 4.4.1乐泰胶水选择 经表面处理后，金属就可涂乐泰胶水。此时选胶就成为当务之急。由于金属的种类繁多，每一种金属是由其元素所组成，因此，其表面也呈现不同的特性。一种胶粘剂不可能满足各种金属粘接强度要求，就一种高性能胶粘剂而言，由于其配方的比例不同，所用原料批次不一，也会出现性能差别较大的粘接体系，所以对胶粘剂的选择应予以高度重视。一般遵守的基本原则(详见3.1节所述)和考虑的因素为： ①金属粘接件使用环境条件; ②金属的种类及表面特性; ③金属接头形式、受力类型、大小和持续的时间; ④粘接面大小和固化条件; ⑤成本; ⑥现有设备(压机、夹具、热源和表面处理装置等) 的状况等。 在满足应用要求的前提下，尽量选择成本低，易涂胶，室温固化的胶种。选胶时，应经初步筛选，去掉那些不合格的胶粘剂，选准几个牌号的胶加以试验，择其良者。一旦候选胶粘剂限于仅有的几个牌号，就比较容易地寻找到最佳粘接体系。金属表面的非结构性粘接，可选用热塑性树脂和橡胶类胶粘剂，其成本低，适用于低强度或中等强度的粘接。但金属部件通常都是用作结构件和受力构件，所进行的粘接同样也是结构粘接。因此，在谈及金属粘接用胶粘剂时，通常是指结构胶粘剂，为便于选择现将金属粘接常用的结构胶粘剂的类型和通用物理性能列于表4-4-1，仅供选胶时参考。国内金属粘接用胶粘剂牌号、性能和用途请参见14.2。 表4-4-1 金属粘接用结构乐泰胶水的性能 胶粘剂使用温度/℃剪切强度/ MPa 剥离 强度 冲击 强度 耐蠕 变性 耐溶 剂性 耐湿性接头类型 最高最低 环氧-胺 环氧-聚酰胺环氧-酸酐环氧-酚醛环氧-尼龙环氧-聚硫丁腈-酚醛乙烯-酚醛氯丁-酚醛聚酰亚胺 聚苯并咪唑66 66 149 177 82 66 149 107 93 316 260 10 15.6 15.6 -253 -253 -73 -73 -51 -56.7 -253 -253 20.7～34.5 13.8～27.6 20.7～34.5 22.1 44.8 20.7 20.7 13.8～34.5 20.7 20.7 13.8～20.7 差 中等 差 差 很好 良好 良好 很好 良好 差 差 差 良好 中等 差 良好 中等 良好 良好 良好 差 差 良好 良好 良好 良好 中等 中等 良好 中等 良好 良好 很好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 中等 良好 良好 良好 良好 中等 良好 良好 差 良好 良好 良好 良好 中等 良好 硬 韧性及中柔性 硬 硬 韧性 柔性 韧性及中柔性 韧性及中柔性 韧性及中柔性 硬 硬
Viton氟橡胶的性能及应用
Viton氟橡胶的性能及应用 Viton氟橡胶是在1957年为了满足航空工业对高性能密封要求的需要而发展起来的。从那时起，氟橡胶就迅速地应用到汽车工业、化学工业等其他的工业领域。经过40多年的应用，证明Viton氟橡胶在耐热、耐腐蚀方面具有优异的性能。其硫化胶的一些主要特点如下：(1)Viton氟橡胶能够在高温下工作，此时提供的物理机械性能优于大多数其他弹性体。温度的升高对于氟橡胶耐油、耐化学品性能的影响也相对小一些。即使连续在204℃或者间歇在260℃烘箱内老化后氟橡胶还会保持一定的弹性。高温下的使用条件通常为232℃×3000h、260℃×100h、288℃×240h、316℃×48h。 (2)在动态条件下使用氟橡胶一般温度可低至-18到-23℃，但是特定的胶料在静态下使用温度可低至-54℃。已有实验证明Viton氟橡胶在接近绝对零度的条件下作为静密封制品来使用时，其性能还是令人满意的。 (3)在所有工业化的弹性体当中，氟橡胶耐液体和化学介质的性能比任何非氟弹性体都好，它具有优异的耐油、耐航空燃油、耐润滑剂、耐大多数矿物油的能力。氟橡胶对于大多数的物质都具有很低的渗透性，在低抗氧化汽车燃油渗透方面也有出色的表现。脂肪族和芳香族的烃类是一般弹性体的溶剂，但Viton橡胶对它们却有很好的耐久性。 (4)即使在高温条件下，Viton橡胶仍具有优越的压缩永久变形性能。 (5)优异的耐大气、光、氧化老化的性能，良好的耐霉菌、耐真菌性能，在低压低频下使用时具有良好的电性能，比非氟弹性体具有更好的固有的阻燃性能。 1 Viton氟弹性体的型号和种类
Viton氟弹性体主要有三种型号，即A、B、F型。VitonA型是偏氟乙烯(VF2)和六氟丙烯(HFP)共聚物；VitonB、F型是偏氟乙烯(VF2)、四氟乙烯(TFE)和六氟丙烯(HFP)的共聚物。A、B、F型氟弹性体结构设计上是不同的，不同的单体共聚比决定了最终聚合物氟含量的不同，进而导致它们对液体和化学介质的耐久性也各不相同。一般情况下通用类型氟弹性体对于大多数的矿物酸、碱、芳香烃类都具有良好的耐久性。氟含量越高，体积溶胀就越小。对于通用类型和特种类型氟弹性体的一个最重要的差别就是在对于小分子含氧溶剂抵抗能力上的不同。 如上所述，随着氟含量的提高，耐介质性能相应提高。表1中的数据就很清楚地说明了这一点。但是随着氟含量的提高，聚合物低温曲挠性也随之下降，因此最终的硫化胶必须在低温性能和耐介质性能两者之间均衡处理。为了满足既需要有良好耐介质性能又需要有良好的低温性能的要求，开发了一种新的含氟化乙烯醚单体的聚合物。与一般类型的氟弹性体相比，它具有更好的低温曲挠性能。1976年生产的VitonGLT是第一个含氟化乙烯醚单体的工业化的氟弹性体。这种聚合物在耐热、耐介质方面具有与VitonA一样的优越性能；VitonGELT与VitonGLT相似，具有良好的低温柔软性，在耐液体介质方面与其他的F型一样优异。 表1 氟含量对耐介质和低温性能的影响 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 普通类型特殊类型 ─────── ───────────── A B F B70 GLT GFLT ETP
硅橡胶与不锈钢热硫化粘接
硅橡胶与不锈钢的粘接方法研究 蔡威杰 摘要：对硅橡胶与不锈钢粘接的方法进行了研究。探讨了不锈钢表面处理、偶联剂种类、含量以及专用胶粘剂对粘接性能的影响与对比。 关键词：硅橡胶；不锈钢；粘接 i前言 由于硅橡胶具有耐热、耐寒、耐候和耐臭氧等宝贵性能，使其能够成功地用于其他橡胶所不能应用的场台。利用硅橡胶热硫化粘接技术，用硅橡胶与金属材料制成的复合元件，已经成为航天、航空、船舶及其他现代高科技领域中必不可少的装置。然而，由于硅橡胶极性低，表面湿润性和粘接性能差，较难与不锈钢粘接，因此，如何提高硅橡胶与不锈钢的粘接强度，一直是人们关注的研究课题。 橡胶与金属粘接机理比较复杂，目前公认的机理是扩散、渗透、共交联理论。金属与橡胶的粘接一般采用热硫化粘接的方法，即先对金属进行表面处理，然后涂刷胶粘剂，利用成型模具把混炼胶与金属制备成橡胶-金属复合构件，加热加压硫化，实现粘接。其好处是在热硫 化的过程中，在胶粘剂与金属、胶粘剂与橡胶之间以及胶粘剂、橡胶内部发生一系列物理化学反应形成牢固的连接体 2 3]。 本文以硅橡胶与不锈钢316L粘接为例，对不锈钢表面的处理方法、偶联剂的种类以及用量等因素对粘接性能的影响进行研究。 2实验部分 2.1原材料 甲基乙烯基双组分硅橡胶,江西宏达化工新材料股份有限公司；703有机硅粘合剂，深圳市金三秒胶粘剂有限公司；乙烯基三叔丁基过氧化硅烷（VTPS),哈尔滨化工研究所；乙烯基三乙氧基硅烷（A-151),曲阜 市万达化工有限公司；Y —氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550), 南京友好助剂化工有限责任公司；硅胶金属专用胶粘剂ST-608,ST-2503，嘉兴市新优化工有限公司提供，不锈钢316L,市售；丙酮分析纯)，市售。 2. 2仪器与设备 0160 mm X320 mm两棍开炼机，广东湛江机械厂；XQLB2350 X350型平板硫化机，上海橡胶机械厂；CMT4104型电子拉力机，深圳市新三思计量技术有限公司。 2.3试验方法 (1)不锈钢表面处理 先用去油剂擦除不锈钢表面的油脂，再用啧砂法进 行粗化处理，最后用丙酮溶液清洗干净，晾干后涂覆一 层703粘合剂（只供胶料加入偶联剂使用），另一部份 只涂专用胶粘剂，待用。 (2)炼胶 将双组分硅橡胶、偶联剂按配比称量后在开炼机上混炼均匀。 将金属件装入成型模具中，采用模压成型的方法，在平板硫化机上对硅橡胶与不锈钢进行高温成型。按照GB /T 13936—1992进行粘接强度测试。 3结果与讨论 3.1啧砂粒径对粘接强度的影响 对不锈钢进行啧砂处理时，分别用粗、细2种不同粒径的砂处理。比较2种粒径砂对粘接强度的影响，测试结果见表1。 从表1可以看出，采用细砂进行啧砂表面处理的试样粘接强度较高，可达2.4 MPa,而采用粗砂进行啧砂表面处理的试样粘接强度较低。这可能是由于用细砂进行啧砂表面处理更有利于增加不锈钢表面积，进而增加了粘接面积，提高了粘接性能。 3.2硅烷偶联剂对粘接强度的影响硅烷偶联剂兼有与高聚物和无机材料作用的2种基团，在硅橡胶与金属之间起到连接作用，从而提高硅橡胶与金属的粘接强度。分别在硅橡胶中加入2%的KH- 550、A-151 和VTPS 3种硅烷偶联剂以及直接使用专用胶粘剂粘接，比较它们对粘接强度的影响，结果见表2。 胶粘剂型号粘接强度/MPa 破坏形式 ST-608 2.6 混合破坏 ST-2503 2.7 混合破坏 从表2可以看到，偶联剂加入VTPS后，硅橡胶与不锈钢的粘接强度最高，破坏形式为混合破坏；A-151 表1喷砂粒径对粘接强度的影响 Tab.1 Effect of particle size of sand particles for blasting on bonding 表2不同硅烷偶联剂对粘接强度的影响
氟橡胶配方技术
氟橡胶配方技术 1.Aflas是斌予耐热、耐油和耐化学药品性的四氟乙烯单体与非结晶丙烯单体的交替共聚物,该种氟橡胶耐无机酸、碱性能好,而且电绝缘性能优异,还可用于制作电线护套。 2.四氟乙烯和全氟甲基乙烯基醚类氟橡胶的耐油性和耐化学药品性特别优异,耐热性在氟橡胶中也是最好的,可在316℃高温下连续使用。 3.氟硅橡胶是改善耐油性的聚合物,可耐约200℃的高温,而低温性能在氟橡胶中也较好。 4.Aflas有150P,150L,150E,100H和100S5个品种。 150P是Aflas的标准品种,其物性平衡在Aflas中较好,广泛用于密封件和隔膜等氟橡胶制品； 150L的门尼粘度最低（35）,以10～20份150L与100H或150P 并用可改善加工性能,单独使用可用于制作氟橡胶衬里。 150E适用于薄壁胶管、异型橡胶制品和要求高速挤出成形性的用途,具有与150P同等强度。 100H是为保持高温下的机械强度而开发的品种,用于石油钻探机械用密封制品。 100S是作为模制而开发的高门尼（160）品种,用于制作密封和O 形圈。 5.Aflas200系列是保持Aflas100系列的耐化学药品性同时以改善低温性为目的而开发的聚合物。其低温性能的改善是通过四氟乙烯2丙烯与定量第三单体共聚而实现的,用于汽车橡胶配件和阀杆密封、曲
轴密封件等。 6.Aflas200可用过氧化物、胺类和多元醇进行硫化,具体硫化体系可根据加工条件和制品所要求的性能进行选择。 7.Aflas200与Aflas150P相比,其耐寒性可改善约10℃ 8. 9.氟碳类橡胶拉伸强度较大，一般为10~30Mpa，扯断伸长率为150%~300%；氟硅橡胶、亚硝基氟橡胶及聚酯类氟橡胶等的拉伸强度较小，一般为7~10Mpa，扯断伸长率有的可达500%以上。 10.氟碳类橡胶耐低温性较差，仅能在-20~-15℃使用，而氟硅橡胶、氟醚橡胶、氟化磷腈橡胶低温性能优良，可在-60~-40℃使用。 11.氟橡胶26是偏氟乙烯与六氟丙烯共聚的弹性体，白色弹性体，无臭、无毒。相对密度1.81，玻璃化温度约-17℃。溶于低分子酮类和
橡胶与金属的粘合是橡胶制品制造过程中的重要环节
橡胶与金属的粘合是橡胶制品制造过程中的重要环节，如果粘合不良或无法粘合，一些橡胶制品如轮胎、钢丝输送带、橡胶软管，橡胶计架油封、汽门油封，橡胶金属组合垫圈、组合胶套等橡胶金属复合制品就无法制作。就橡胶密封制品而言，上世纪80年代初，青岛密封件厂协同青岛化工厂研制成功了 RM-1粘合剂，替代日本TD870成功生产岀与国外同等水平的許架油封，使引进的国外技术得以消化吸收，开辟了卄架汕封制作的新工艺。上世纪 90年代，由于汽车工业的发展，不少厂家要求用氟橡胶制作骨架汕封、汽车汕封，但是粘合问题不好解决，严重的制约了该产品的开发，当时青岛双星集团密封件厂成功的研制了 FG-1氟橡胶与黑色金属的热硫化粘合剂，使氟橡胶与金属计架牢牢的粘合成一体，顺理成章的研发成功斯太尔发动机曲轴前后油封和气门油封替代了进口，满足了配套需要，该粘合剂一直使用至今。因此橡胶与金属粘合是极其重要的应用技术，应引起生产企业的高度重视。 1金属竹架的表面处理）计架表而无油污、无锈蚀，有一左粗糙度的新鲜表而才能有效的与金属粘合，因此竹架必须进行表面处理，处理大体有两种方法：一是机械法处理。如采用履带式的抛丸淸理机326或滚筒式的抛丸淸理机Q3110,将粒径0.5mm的钢砂喷射到计架表面，将表面的锈蚀等有害物料喷掉，使表面新鲜并增大表而积，加大计架与胶粘剂间的接触面：二是化学法。即酸洗处理，磷化钝化处理，其工艺过程是碱液去油，酸液去锈，磷化上磷化膜，然后进行钝化烘干，碱液是有多种材料如苛性钠、硅酸钠（表而湿润剂）、焦磷酸钠（阴离子表而活性剂）、烷基磺酸钠组成的水溶液，淸洗温度80-9CTC,时间视表而的汕污多少而有差异，一般是5min左右。去油污的计架经流动的自来水冲洗后，进行酸洗处理，而不同的金属去锈时对酸的品种是有选择性的。例如，铁件要用盐酸淸洗处理。铜件和不锈钢忖架采用硫酸、硝酸混合液协同去锈。铝件用硫酸、馅酸混合液进行处理。要求对周IM环境不产生或少产生腐蚀时，而金属件架锈蚀较轻的竹架，可采用以草酸为主，掺用少戢硫酸和加入缓钝剂的水溶液进行处理。磷化是黑色金属表而处理的重要方法。磷化液的品种很多, 如常温磷化液，采用的是铁系磷化液，骨架经酸洗后进行表调，放入常温磷化液中（温度30°C 左右）处理5-6min：中温磷化是采用锌系或锌钙系的磷化液，件架在65-75°C下处理6min左右：髙温磷化液是锚系磷化液，骨架在80-90°C下处理3-4min,目前采用中温磷化液较好，因常温磷化表面磷化膜磷化后停放时容易造成再生锈，髙温磷化的竹架表而磷化膜粗糙而且较厚，易造成脱落，中温磷化，磷化膜细致而牢固有利于粘合。磷化后的丹架要进行钝化处理，主要是通过钝化液的表而处理，封闭骨架表而的易氧化离子，防止件架再生锈。钝化液的品种很多，如以辂酸盐类、硝酸盐类，三乙酸胺为代表的有机胺类，其中珞酸盐类钝，化效果好，表而的珞离子有利于与橡胶的粘合，但珞酸盐类环保控制较严格，需进行废液的处理，对于难粘合如不锈钢件架除混合酸淸冼后进行表而钝化后还需进行偶化处理，这有利于提高粘合强度。如无锡威力达公司生产的全电脑控制双勾磷化处理线，温度、浸洗时间、烘干时间、停放滴水时间等全部自动控制，可有效的保证处理质量。其工艺过程是碱液去锈（5°C X3n】in）,吊起滴水（常温X lmin）-*自来水冲洗（常温X lminL酸液去锈（常温X3minL吊起滴液（常温XlminL流动自来水冲洗（常温X0.5min）-磷化处理（65-70a C X5-6min）-*吊起滴液（常温X lmin）-*流动自来水冲洗（常温X lmin）-*吊起滴液（常温><11血）-*钝化（90°。X 0.5minL烘干备用。 2粘合胶、胶料配方的设计 要使橡胶与金属件架产生良好的粘合强度，必须要在粘合剂与金属界而上和粘合剂与橡胶界面上，具有良好的扩散、湿润、吸附、渗透能力，大的分子间的引力（即范徳华引力）和密集的化学键及良好的共硫化效应，要达到上述要求，除选择高活性的粘合剂、严格的金属骨架表而处理工艺和正确的配制浸涂、预固化粘合剂之外，橡胶配方是极其重要的因素，若胶料配方不当，苴粘着强度低而且适应性也差。丁腊橡胶勺铁骨架浸涂酚类粘合剂，以进行热硫化为例，通过试验发现丁腊橡胶随着丙烯猜含量的增加，粘合强度随之提髙（见表1）。不同丙烯腊含量丁腊橡胶的粘合强度生胶品种国产丁尉橡胶40日本丁睛橡胶203S国产丁腊橡胶26、27-30日本丁尉橡胶N-41日本丁睛橡胶240S国产丁腊橡胶18
703硅橡胶使用
703粘合剂密封胶 703粘合剂密封胶又名703硅橡胶、703有机硅一、性能特点：703硅橡胶是一种粘接性好，高强度，无腐蚀的单组份室温硫化硅橡胶。具有优良的电绝缘性能、密封性能和耐老化性能，可在-50℃-+250℃的范围内长期使用。 703室温硫化硅橡胶不仅有突出的耐高、低温性和耐老化性，优异的电器绝缘性和防潮抗震性，还具有优良的粘接性，它能广泛粘合各种金属、非金属、塑料和橡胶。具有优异的耐高温和耐热水性能，是耐热器件密封的理想材料。适用于家用电器.电热电器的粘合于绝缘密封，适用于电器的绝缘保护涂层和点插头密封之用。也可用于电视机行输出变压器元件维修，高压帽于勾簧间的防潮密封，防打火和灭弧之用。还用于霓虹灯变压器、节能灯元件上电热管、电饭煲、电烫斗及电热设备上的粘合于绝缘密封。 二、使用工艺 1、清洁表面：将被粘或被涂覆物表面清理干净，并除去锈迹、灰尘和油污等。 2、施胶：拧开（或削开）胶管盖帽，将胶液挤到已清理干净的表面,使之分布均匀,将被粘面合拢固定。 3、固化：将被粘好或密封好的部件置于空气中让其自然固化。固化过程是一个从表面向内部的固化过程，在24小时以内(室温及55%相对湿度)胶将固化2～4mm的深度,如果部位位置较深,尤其是在不容易接触到空气的部位,完全固化的时间将会延长,如果温度较低,固化时间也将延长。在作进一步处理或将被粘结的部件包装之前，建议用户等待足够长的时间以使粘合的牢固和整体性不被影响。 三、注意事项 操作完成后，未用完的胶应立即拧紧盖帽，密封保存。再次使用时，若封口处有少许结皮，将其去除即可，不影响正常使用。胶在贮存过程中，管口部也有可能出现少量的固化现象，将之清除后可正常使用，不影响产品性能。 外观：白色流淌 表面固化时间(MLN)：5-30 抗张强度(N/cm)：8 耐温(℃)：-60～＋250 伸长率(%)：160 铝与铝剪切强度(N/cm)：8 铝与帆布剥离强度(N/cm)：0.8 邵氏硬度(A)：35 表面电阻率(Q)：5×10-12 体积电阻率(Q/cm)：2.5×10-13 介质常数(106HZ)：3.7 介质损耗角正功值(106HZ)：6×10-3 击穿强度(KV/mm)：15
硅橡胶制品主要特点和用途
硅橡胶制品主要特点和用途(2007/06/2514:55) 硅橡胶制品是以甲基乙烯基硅橡胶为基胶，加入各种填料（补强剂、耐热剂、改性剂等）经混炼、簿通、过滤、加硫、模压、挤出、粘接等生产工艺制成。硫化胶制品具有如下特性：（1）耐高低温性：在200℃下可长期使用，在-60℃下仍有弹性； （2）电绝缘性能：硅橡胶的介电性能极好，尤其是高温下的介电性能大大超过一般有机橡胶，介电强度在20-200℃范围内几乎不受温度的影响。 （3）优异的耐天候、耐臭氧和耐紫外线照射性能，长期在室外使用不发生龟裂。一般认为硅橡胶可在室外使用20年以上。 ~ （4）优良的高温压缩永久变形。 （5）良好的加工性能、易成型等优点，可通过挤出热空气硫化成型、模加成型、加延成型等方法制作出各种制品。 由于硅橡胶制品具有优异的综合性能和良好的技术经济效果，已在航空，宇航，原子能、电器、电子，仪表、汽车、机械、冶金、化工、医疗卫生、日常生活各个领域中获得了广泛的应用 1、天然橡胶（NR）以橡胶烃（聚异戊二烯）为主，含少量蛋白质、水分、树脂酸、糖类和无机盐等。弹性大，定伸强度高，抗撕裂性和电绝缘性优良，耐磨性和耐旱性良好，加工性佳，易于其它材料粘合，在综合性能方面优于多数合成橡胶。缺点是耐氧和耐臭氧性差，容易老化变质；耐油和耐溶剂性不好，第抗酸碱的腐蚀能力低；耐热性不高。使用温度范围：约－60℃~＋80℃。制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带、电线电缆的绝缘层和护套以及其他通用制品。特别适用于制造扭振消除器、发动机减震器、机器支座、橡胶－金属悬挂元件、膜片、模压制品。 2、丁苯橡胶（SBR）丁二烯和苯乙烯的共聚体。性能接近天然橡胶，是目前产量最大的通用合成橡胶，其特点是耐磨性、耐老化和耐热性超过天然橡胶，质地也较天然橡胶均匀。缺点是：弹性较低，抗屈挠、抗撕裂性能较差；加工性能差，特别是自粘性差、生胶强度低。使用温度范围：约－50℃~＋100℃。主要用以代替天然橡胶制作轮胎、胶板、胶管、胶鞋及其他通用制品。 ！ 3、顺丁橡胶（BR）是由丁二烯聚合而成的顺式结构橡胶。优点是：弹性与耐磨性优良，耐老化性好，耐低温性优异，在动态负荷下发热量小，易于金属粘合。缺点是强度较低，抗撕裂性差，加工性能与自粘性差。使用温度范围：约－60℃~＋100℃。一般多和天然橡胶或丁苯橡胶并用，主要制作轮胎胎面、运输带和特殊耐寒制品。 4、异戊橡胶（IR）是由异戊二烯单体聚合而成的一种顺式结构橡胶。化学组成、立体结构与天然橡胶相似，性能也非常接近天然橡胶，故有合成天然橡胶之称。它具有天然橡胶的大部分优点，耐老化由于天然橡胶，弹性和强力比天然橡胶稍低，加工性能差，成本较高。使用温度范围：约－50℃~＋100℃可代替天然橡胶制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带以及其他通用制品 5、氯丁橡胶（CR）是由氯丁二烯做单体乳液聚合而成的聚合体。这种橡胶分子中含有氯原子，所以与其他通用橡胶相比：它具有优良的抗氧、抗臭氧性，不易燃，着火后能自熄，耐油、耐溶剂、耐酸碱以及耐老化、气密性好等优点；其物理机械性能也比天然橡胶好，故可用作通用橡胶，也可用作特种橡胶。主要缺点是耐寒性较差，比重较大、相对成本高，电绝缘性不好，加工时易粘滚、易焦烧及易粘模。此外，生胶稳定性差，不易保存。使用温度范围：约－45℃~＋100℃。主要用于制造要求抗臭氧、耐老化性高的电缆护套及各种防护套、保护罩；耐油、耐化学腐蚀的胶管、胶带和化工衬里；耐燃的地下采矿用橡胶制品，以及各
氟橡胶的性能和加工要点
氟橡胶的性能和加工要点蔡树铭(铁岭橡胶工业研究设计院 112002) 氟橡胶于1956年由美国杜邦公司开发成功后,得到了比较迅速的发展。目前,全世界氟橡胶的年产量约11000t,我国仅有100多吨的产量,远远满足不了国民经济飞速发展的需要。虽然国内在60年代就着手氟橡胶的研究工作,但是由于生胶品种单一,门尼粘度偏高,加之新助剂开发缓慢,因此,国产氟橡胶胶料的性能还是比较落后。下面介绍国产26型氟橡胶和国外氟橡胶产品的主要性能及其加工要点。 1 氟橡胶的主要性能 物理性能:氟橡胶具有较好的力学性能,有较好的拉伸强度和硬度,但常态下的弹性较差。 耐热性:氟橡胶有很好的耐热性,26型氟橡胶可在250 下长期工作,在300 可短期工作。 氟橡胶性能随温度的变化大于硅橡胶,其拉伸强度和硬度均随温度升高而明显下降,至250~260 时,下降趋势减缓。 耐腐蚀性能:氟橡胶有很高的化学稳定性,是所有弹性体中最耐介质的一种;它对有机液体各种烃类有良好的抗耐性,仅仅不耐低分子的酯、醚、酮及部分胺类化合物。 耐过热水、蒸汽的性能:过氧化物硫化的氟胶优于胺类、酚类化合物硫化的氟橡胶。 抗压缩变形性能:据统计,50%以上的氟橡胶用于密封制品,压缩变形是一个主要性能。美国杜邦公司一直致力于改进压缩变形性能,其产品204 70h压缩变形在1964年时大于80%,至1973年已有大幅度的降低达13%。 耐寒性能:26型氟橡胶的耐寒性能较差,其保持弹性的极限温度为-15~-20 。美国杜邦公司开发的Viton GLT,其低温性能得到很好的改进,可适用于-54 下的密封,是阿拉斯加油田用的低温密封材料。特定的超低温下的密封,有时也用氟橡胶。 气透性与真空性能:氟橡胶有很低的透气性,在高温、高真空条件下,具有极小的气体挥发量(失重),因此,它的耐高真空性能特别好。 耐侯、耐臭氧性能:氟橡胶对日光、臭氧和天候老化十分稳定。硫化胶经过10年的自然老化,还保持很好的性能。 耐燃性能:氟橡胶与火接触能燃烧,但离开火后即熄灭,它属于自熄橡胶。氟橡胶的氧指数为61~64。 2 氟橡胶的配合和加工要点 氟橡胶的加工配方比较简单,主要由生胶、吸酸剂、硫化剂、补强剂组成。 2 1 生胶 国外生胶品种多,门尼粘度适中,供选择的余地大。国内在这方面的差距较大。 2 2 吸酸剂(稳定剂) 一般多用氧化物、氢氧化物,其用量在5 ~10份。加入品种根据胶料性能要求而定。 加入氧化镁可得到耐热性好的胶料; 加入氧化铅可得到耐水和耐酸性好的胶料; 加入氧化锌和二盐基亚磷酸铅,可得到流动性好的胶料,其耐水性能好; 14 化 工 新 型 材 料 第26卷
硅橡胶与钛合金粘接工艺研究_涂春潮
研究报告及专论 2008年2月 粘接 A d h e s i o ni nC h i n a 硅橡胶与钛合金粘接工艺研究 涂春潮,米志安,王文志,苏正涛,王景鹤 (北京航空材料研究院,北京100095) 收稿日期:2007-10-16 作者简介:涂春潮(1978-),男,硕士,工程师,从事阻尼减震降噪材料的研究。 摘要:对硅橡胶与钛合金粘接的方法及工艺进行了研究。探讨了钛合金表面处理、胶粘剂种类、硫化条件、金属件预处理工艺等因素对粘接性能的影响,并给出了最佳粘接硫化工艺。 关键词:粘接工艺;钛合金;硅橡胶 中图分类号:T G 494 文献标识码:A 文章编号:1001-5922(2008)02-0033-03 1 前言 钛合金具有强度高、质量轻、耐腐蚀等优点,是 一种广泛应用于航空航天工业的重要结构材料。硅橡胶具有耐高低温、耐紫外线、耐辐射、耐气候等优异性能,在航空、航天、电子电气等众多领域中得到了广泛应用。将钛合金与硅橡胶这2种不同性质的材料粘接在一起制成具有不同构型和特性的复合件,在航空航天、舰船等特殊场合具有广泛的应用前景,如固体火箭发动机的柔性接头、水下潜艇、扫雷 艇的密封部件等[1] 。但由于钛合金的表面活性低,硅橡胶很难与其直接粘接在一起。 在橡胶与金属的粘接过程中,由于橡胶的流动性、变形性等因素的影响,其粘接机理非常复杂,目 前公认的机理是扩散、渗透、共交联理论[2] 。金属与橡胶的粘接一般采用热硫化粘接的方法,该方法先对金属进行表面处理,然后涂刷胶粘剂,利用成型模具把混炼胶与金属制备成橡胶-金属复合构件,加热加压硫化,实现粘接。其好处是在热硫化的过程中,在胶粘剂与金属、胶粘剂与橡胶之间以及胶粘剂、橡胶内部发生一系列物理化学反应形成牢固的连接体。 本文以硅橡胶与T i 80粘接为例,对钛合金表面的处理方法,胶粘剂的种类以及硫化工艺,预处理工艺等因素对粘接性能的影响进行研究。2 实验部分2.1 原材料 苯基硅橡胶,国外进口;P R I M E R 24T ,日本进 口;胶粘剂V T P S ,哈尔滨化工研究所;胶粘剂X Y -601S ,北京航空材料研究院;钛合金T i 80,北京航空 材料研究院;丙酮(分析纯),市售。2.2 仪器与设备 X L L -50拉力试验机,广州试验机厂;Y J -500平板硫化试验机。 2.3 试验方法 金属表面处理一般分为机械物理方法和化学方法2大类[3] 。由于钛合金耐酸、碱溶液的腐蚀,酸、碱液对钛合金表面的处理效果较差。因此本文采用先用溶剂擦除钛合金表面的油脂,再用喷砂的方法进行粗化处理,最后用丙酮溶液清洗干净,晾干后待用。 将处理过的钛合金涂刷胶粘剂,在保证不缺胶的情况下,胶层尽量薄。 将涂刷好胶粘剂的金属件装入成型模具中,按照G B /T 12830—91《硫化橡胶与金属粘合剪切强度测定方法》标准,采用注压成型的方法,在平板硫化机上对硅橡胶与钛合金进行高温成型。 按照G B /T 12830—91规定的方法进行粘接强度测试。3 结果与讨论 3.1 喷砂粒径对粘接强度的影响 对钛合金进行喷砂处理时,分别用粗、细2种不同粒径的砂处理。比较2种粒径砂对粘接强度的影响,测试结果见表1。 33
橡胶金属硫化粘结
橡胶-金属硫化粘结总结 橡胶与金属的化学结构和机械性能有巨大差异。硫化橡胶与金属粘合，可以综合橡胶的高弹性与金属的高强度，从而获得更好的强度和耐久性，同时具有减震、耐磨等功能。在硫化过程中实现橡胶与金属材料粘合，是目前橡胶制品生产中采用的基本方式之一（橡胶的硫化就是通过橡胶分子间的化学交联作用将基本上呈塑性的生胶转化成弹性的和尺寸稳定的产品，硫化后的橡胶的物性稳定，使用温度范围扩大。橡胶分子链间的硫化（交联）反应能力取决于其结构）。金属-橡胶硫化粘合的方法可以追溯到1850年，现在普遍采用的有：胶黏剂法、直接粘合法（包括镀黄铜法等）和硬质胶法。 1）胶黏剂法： 橡胶-金属硫化型胶黏剂的品种繁多，已开发出的具有代表性的胶黏剂主要由：Chemlok系列（美国）、Thixon系列（美国）、Tt-Ply系列（美国）等，从胶黏剂化学结构来说，目前较常用的是异氰酸酯类胶黏剂、含卤胶黏剂和酚醛树脂胶黏剂等。 2)直接粘合法： 直接粘合法是增粘剂直接均匀混入橡胶胶料中，当胶料在热硫化成型时橡胶就和金属产生牢固粘合的一种方法。 3)硬质胶法： 硬质胶法是在金属表面贴或涂一层高硫含量（通常40-50份）的硬质胶，再贴软质胶料，经加热、加压、硫化，使软质胶通过硬质胶与金属粘接的方法。 在橡胶与金属的粘结过程中，由于橡胶的流动性、变形性等因素的影响，因此其粘结机理较复杂。目前普遍公认的是扩散、渗透、共交联理论（图1、图2）。 金属-橡胶硫化粘接效果影响因素的研究大致可以分为两个方面：被粘橡胶
配方和粘接工艺，在橡胶和金属的粘合过程中，工艺直接影响粘合强度。工艺包括金属表面处理、硫化条件、镀层等。橡胶与金属粘合时，不论采用什么方法，均要求对金属表面进行预处理，其目的在于清除金属表面的油污及氧化膜，使金属呈露新鲜表面，并进而适当改变金属表面的结构和极性，以便于它和胶黏剂或橡胶结合。常用的处理方法有脱脂法、机械打磨法和化学处理法三种。 硫化条件是粘合工艺的核心部分，硫化温度是一个重要因素。对橡胶和金属的复合而言，硫化温度既要能克服化学反应位垒，同时又引发胶黏剂的固化反应和胶料的硫化反应，另一方面，在满足上述条件的前提下，需要适当降低硫化温度，尤其是对于放热反应或者粘合膨胀系数相差较大的金属盒橡胶，否则容易导致膨胀应力过大，破坏胶接界面。 要增强橡胶与金属的粘合性能，可以从橡胶、粘合剂、添加剂、工艺4个方面对其进行改造。