金属与橡胶的粘接
橡胶与金属粘接后剥离 残余面积百分比
橡胶与金属粘接后剥离残余面积百分比在工程学和材料科学领域，橡胶与金属的粘接问题一直备受关注。
橡胶与金属之间的粘合强度对于许多应用来说至关重要，例如汽车轮胎、密封件和电缆等。
然而，橡胶与金属粘接后的剥离现象，特别是剥离时残余面积百分比的变化，一直是研究的热点之一。
要了解橡胶与金属粘接后的剥离过程，我们需要先了解橡胶与金属之间的界面现象。
橡胶与金属粘接的关键在于界面的化学键和物理键。
橡胶表面上的官能团与金属表面形成的化学键，以及物理键如机械锁和吸附力等，都会增强橡胶与金属的粘合强度。
这样的粘合强度对于橡胶制品的性能和寿命至关重要。
然而，橡胶与金属粘接后的剥离现象可能导致粘合强度的降低，这对于工程应用来说是一个主要的问题。
为了研究橡胶与金属粘接剥离时的残余面积百分比变化，研究人员通常采用剥离试验来评估粘合强度。
在剥离试验中，橡胶样品被黏附在金属表面上，然后通过施加剪切力将其剥离。
此过程中，可以测量橡胶与金属分离的力和剥离面积，由此得到粘合强度和残余面积百分比的数据。
研究表明，橡胶与金属粘接后的剥离现象受到多种因素的影响。
界面的表面粗糙度会影响粘接强度和剥离行为。
金属表面的粗糙度可以增加机械锁效应，从而提高粘合强度。
橡胶与金属之间的化学反应也对粘合强度起着重要作用。
一些化学键的形成可以增强粘接强度，而其他化学反应可能导致剥离时的残余面积百分比降低。
温度和湿度等环境条件也会对粘接剥离性能产生影响。
在实际应用中，人们通常希望橡胶与金属粘接后的剥离残余面积百分比尽可能小。
一个较小的残余面积百分比意味着粘接强度较高，耐久性较好。
研究人员一直在努力开发新的粘接技术和材料来改善橡胶与金属的粘接性能。
改变橡胶表面的化学组成、使用新型粘接剂和表面处理剂等都是改善橡胶与金属粘接性能的常用方法。
橡胶与金属粘接后的剥离残余面积百分比是评估粘接性能的重要参数之一。
研究橡胶与金属的粘接问题，深入了解界面的化学键和物理键，对改善橡胶制品的性能和寿命具有重要意义。
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。
橡胶与金属的粘接应选用哪些类型的胶粘剂
橡胶与金属的粘接应选用哪些类型的胶粘剂硅橡胶与金属的粘接，应选用有机硅胶粘剂。
泡沫的粘接，应选用氯丁橡胶胶粘剂。
对于氯丁橡胶与尼龙、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯酸酯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯的粘接，应选用环氧一氯丁胶粘剂。
对于天然橡胶与热固性塑料、硬质聚氯乙烯、涤纶、DAP、氯化聚醚、ABs、聚苯醚的粘接，应选用氯丁橡胶胶粘剂。
对于天然橡胶与软质聚氯乙烯、聚乙烯、聚缩醛、聚甲醛、聚丙烯酸酯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚醚泡沫、聚苯乙烯泡沫、聚氯乙烯泡沫的粘接，应选用丁腈橡胶胶粘剂。
对于其它品种的橡胶与塑料的粘接，可选用橡胶类胶粘剂或改性橡胶胶粘剂。
某些硬质橡胶与热固性塑料、硬质塑料的粘接，应选用环氧胶粘剂和环氧氯丁胶粘剂。
应该指出，橡胶与塑料的粘接，应分别考虑这两种材料的特性、粘接件实际工作情况等元素来采用不同的方法，否则，粘接会失败。
橡胶与金属粘接不良的原因和措施
橡胶与金属粘接不良的原因和措施一、橡胶与金属的粘接原理：橡胶与金属的粘接是橡胶制品生产的一个重要环节，橡胶与金属的粘接原理普遍认为在低模量的橡胶与高模量的金属之间，胶粘剂成为模量梯度，以减少粘接件受力时的应力集中。
胶粘剂分子一端为极性基团与金属亲和物理性吸附存在，另一端为非极性基团与橡胶亲和以共价键形式存在，因此常用双涂型胶浆的底涂或单涂型胶粘剂与金属表面之间主要通过吸附作用实现粘接。
底涂型和面涂型胶粘剂之间，以及胶粘剂与橡胶之间通过相互扩散作用和共交联作用而实现粘接。
二、橡胶-金属粘接不良的表现形式及原因分析1、橡胶-金属粘接不良的表现形式主要有粘接强度不够、脱胶、边缘欠皮、粘接面气泡等。
粘接强度不够表现为粘接面有橡胶吸附但没有完全覆盖金属表面，分散较均匀。
脱胶是指金属表面与胶粘剂没有发生粘接或胶粘剂与橡胶没有粘接，前者表面可见明显金属光泽，橡胶表面光滑有胶粘剂吸附层；后者骨架表面有胶粘剂吸附且骨架表面光滑，而橡胶表面较涩有橡胶手感。
边缘欠皮是指产品边缘橡胶与骨架粘接处部分脱胶，而内部粘接良好，是脱胶在产品局部有规律的出现。
粘接面气泡是指在粘接面内部有气泡导致产品局部脱胶。
2、产生粘结强度不够的主要原因2.1骨架表面及涂胶层污染或者粗糙度不够，使胶粘剂与金属吸附面积不足；2.2骨架表面磷化膜局部破损，导致吸附能力降低；2.3骨架涂胶层过硫，使胶粘剂分析部分失去活性或者活性降低，从而减小了粘接共价键的形成，因此降低粘接力即粘接强度；2.4骨架涂胶层过薄或双涂层中任何一层过薄，使单位面积上有效的活性基团数量不足，导致粘接力下降；2.5胶粘剂过期失效或牌号选择错误，使胶粘剂失去活性导致粘接或错误的粘接剂没有与橡胶材料形成足够强度的共价键粘接；2.6产品欠硫或过硫会导致部分共价键不稳定或没有形成足够的共价键，使粘接强度下降，过硫会使形成的共价键部分断裂造成粘接强度下降；2.7摆放骨架的时间过长，会使胶粘剂分子失去活性不能与橡胶形成共价键，同时对金属的吸附能力降低都会降低粘接强度；2.8注射压力过低会导致分子布朗运动不足，从而减少了共价键形成的机会和数量，从而导致粘结强度下降，因此硫化三要素对粘接影响非常大，在实际工作中不容忽视；2.9型腔密封不良，会导致型腔内橡胶压力不足，从而影响粘接强度；10、坯料量偏少或不足会导致型腔压力不足，从而影响粘接强度；2.10胶料污染也会导致粘接强度不够，如丁腈橡胶内混入氟橡胶会导致丁腈橡胶粘接强度下降。
橡胶和金属的粘结技术
橡胶和金属的粘结技术橡胶和金属是两种不同性质的材料,将两者很好地粘接可以制得具有不同构型和特性的复合件,这种复合体系在工业中有着广泛的用途,如汽车工业、机械制造工业、固体火箭发动机的柔性接头、桥梁的支撑缓冲垫等。
橡胶与金属之间化学结构和力学性能巨大的差异,使获得具有高强度的粘接有着很大的困难。
研制出高性能粘接和适用范围更广的新型胶粘剂始终是研究的热点。
借助于胶粘剂在硫化过程中将橡胶与金属粘接起来是目前采用的基本方法之一。
本文将就其进展进行综述。
1金属-橡胶粘接体系发展现状橡胶与金属之间的粘接已有很久的历史,可以追溯到1850年,目前采用的粘接方法可分为直接粘接法、硬质橡胶法、镀黄铜法和胶粘剂粘接法。
直接粘接法工艺简单,操作方便,将粘接材料表面进行适当处理后直接在加热加压过程中实现粘接。
可通过在橡胶中加入一些组分、在胶料表面涂偶联剂或对对橡胶进行环化处理等来提高橡胶与金属的粘接性能。
尹寿琳、陈日生等在天然橡胶中加入多硫化合物粘合剂B和酸性化合物助剂C,用此粘合A3钢板作挖泥泵耐磨衬里,挖泥1000h以上未发现橡胶与金属脱开。
此法不足的是,处理的金属件要尽快与胶料粘接,以免金属表面深层氧化;在胶料中添加一些多价金属的有机盐和无机盐,虽可提高粘接效果,但会改变橡胶材料原先的物理机械性能,且造成出模困难。
硬质橡胶法是最古老的粘接体系,在金属表面贴一层硫磺含量较高的硬质胶料或一层硬质胶浆,通过硫化使橡胶与金属粘接起来,硬质橡胶法粘接力较强,工艺简便,适于粘接大型制件,但是不耐冲击和震动,60℃以上粘接强度发生显著下降。
镀黄铜法较硬质橡胶法有较好的耐高温性,黄铜或表面镀黄铜金属件不同胶粘剂,借助于被粘橡胶中的硫磺扩散到金属表面与CuO、ZnO结合形成界面粘接层与橡胶产生牢固粘合,至今在轮胎工业中钢丝圈的粘接、钢丝帘线与帘布层胶的粘接、内胎气门嘴的制造中仍采用此法。
胶粘剂法是目前应用最广和最有效的方法,已经历了酚醛树脂、多异氰酸酯、卤化橡胶、特种硫化剂的卤化橡胶、硅橡胶和水基胶粘剂等不同的发展阶段。
橡胶与金属粘接性能试验方法
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3.4.1 试件制作的影响
试样的粘接质量与制作工艺有很大的关系。这 里所指的制作工艺含金属表面处理方法、粘接试 件制作方式和条件有关。
金属表面处理方法是金属表面的有效处理。表面处理方法 有两类 : 物理方法和化学方法。从处理的方式看 有，表面清洗、用水溶性清洁剂清洗、机械处理 和溶剂处理。
橡胶与金属粘接性能试验方法介绍
—GB/T7760—2003 《硫化橡胶或热塑性橡胶与硬 质板材粘合的测定 90°剥离法》
—GB/T7761—2003 《橡胶与刚性材料粘合强度的
》 测定－圆锥件法
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1． 概说 在一些橡胶制品的结构设计中, 引进了金属或
其它材料，例如在橡胶减震器中采用金属骨架等。
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3.4.2 橡胶与金属粘接试件制作方式的影响
试验时也可使用自动绘图装置，对试样 的剥离过程进行记录。
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3.2.4 结果表示 剥离粘合强度（单位为N/mm）,由最大剥离力（单位N）
除以示试样宽度（单位为mm）计算得出。 试验结果以平均值、最大值、最小值表示，并列出试样
破坏类型。
用以下代号表述破坏类型。
R—橡胶破坏； RC—橡胶与粘合剂层间破坏； CP—粘合剂层与底胶间破坏（如使用底胶）； PS—底胶与板材间破坏； CS—粘合剂层与板材间破坏； D—对于无粘合剂试样破坏直接发生在橡胶与板材间的粘 合面；
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橡胶与金属或其它材料的粘接, 通常有两种方法：
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。
橡胶和金属的粘合剂
橡胶和金属的粘合剂橡胶和金属粘合剂是一种特殊的胶水，用于将橡胶和金属材料牢固地粘接在一起。
它在许多工业和家庭应用中发挥着重要的作用。
橡胶和金属粘合剂通常具有优异的粘附力、耐热性和耐化学腐蚀性能，能够在各种环境下保持粘接的牢固性。
橡胶和金属粘合剂的主要成分包括树脂、溶剂、填料和添加剂。
树脂是粘合剂的主要成分，它能够提供粘附力和强度。
溶剂用于调节粘合剂的黏度，并在涂布后快速挥发。
填料可以增加粘合剂的流动性和粘度，并提高其机械强度。
添加剂则用于改善粘合剂的性能，如增强耐热性、耐化学腐蚀性和耐候性等。
橡胶和金属粘合剂的粘附机制主要是通过物理和化学相互作用实现的。
物理相互作用包括表面吸附和机械锚固等。
在粘接过程中，橡胶和金属表面的微观凹凸结构能够相互咬合，形成机械锚固效应，增强粘接强度。
化学相互作用主要是指橡胶和金属表面的官能团与粘合剂树脂之间的化学键形成。
这种化学键可以提供更强的粘接力，并且在一定程度上能够抵御外界的热、湿和化学腐蚀等影响。
在选择橡胶和金属粘合剂时，需要考虑到粘接的具体应用场景和要求。
不同的橡胶和金属材料对粘合剂的要求也不尽相同。
一般来说，橡胶和金属粘合剂应具有良好的粘附力和剪切强度，以确保粘接的牢固性。
同时，粘合剂还应具有一定的耐热性和耐化学腐蚀性能，以适应不同环境的要求。
橡胶和金属粘合剂的应用范围非常广泛。
在汽车制造业中，橡胶和金属粘合剂被广泛应用于轮胎、密封件、橡胶管件等部件的制造中。
在航空航天领域，橡胶和金属粘合剂被用于制造飞机和火箭的密封件、橡胶衬套等。
此外，橡胶和金属粘合剂还被广泛应用于电子、医疗、建筑和家居等领域。
在使用橡胶和金属粘合剂时，需要注意一些操作要点。
首先，要确保橡胶和金属表面的清洁和光洁，以提高粘接效果。
其次，根据粘接材料的特性选择合适的粘合剂，并严格按照说明书进行操作。
粘接时要注意控制粘合剂的使用量和均匀涂布，避免出现浸渍不均匀或者溢出现象。
最后，在粘接完成后，要进行充分的固化和固化时间，以确保粘接的牢固性和稳定性。