硅橡胶与不锈钢热硫化粘接
罗门哈斯橡胶与金属热硫化粘合剂
基材:钢、不锈钢、铝及铝合金、铜及铜合金等金属，聚酰胺、聚缩醛和聚酯等塑料
Thixon 520-P-EF
520-P-EF是一种与Thixon底涂一道使用的面涂胶粘剂，用于天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶和丁腈橡胶与金属之间的粘接。Thixon520-P-EF的配方中不含有高于检出限的铅（或其它重金属）、氯化溶剂和破坏臭氧的化学物质。
Thixon 2000-EF
Thixon 2000-EF是一种溶剂型胶粘剂，可以单独用作面涂，也可以与Thixon P-11-EF底涂组成双涂体系。Thixon 2000-EF粘接适用范围很广，包括天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶、丁基橡胶和丁腈橡胶。
Thixon 2000-EF配方中不含有高于检出限的铅（或其它重金属）、氯化溶剂和破坏臭氧的化学物质。
Thixon 422
Thixon 422是一种将浇注型聚氨酯粘合到金属基材上的单组分胶粘剂。Thixon 422具有极优异的耐高温性能。
THIXON 406
THIXON 406是一种用于粘接浇铸型聚氨酯弹性体与金属的单涂胶粘剂，其也来自用于热塑性聚氨酯与金属的粘接。
Megum 3290-1
Megum 3290-1是一种用于粘接氟碳橡胶与金属以及其它固体基材的单涂热硫化胶粘剂。
美国罗门哈斯橡胶与金属热硫化粘合剂
型号
主要用途
Thixon P-11-EF
Thixon P-11-EF是一种热硫化型底涂胶粘剂，与Thixon面涂组成双涂体系用于大部分弹性体与各类基材之间的粘接。Thixon P-11-EF的配方中不含有高于检出限的铅（或其它重金属）、氯化溶剂和破坏臭氧的化学物质。
橡胶金属热硫化粘合剂
橡胶金属热硫化粘合剂
橡胶金属热硫化粘合剂是一种用于连接橡胶和金属材料的粘合剂。
它具有以下特点：
1. 硫化反应：橡胶金属热硫化粘合剂在高温下可以发生硫化反应，形成交联网络结构，增强粘接强度和耐热性。
2. 耐高温性能：橡胶金属热硫化粘合剂能够在高温环境下保持粘接性能，适用于高温工况下的应用。
3. 耐化学腐蚀性能：橡胶金属热硫化粘合剂具有优异的耐化学腐蚀性能，可以在各种腐蚀性介质中稳定工作。
4. 强度和柔韧性：橡胶金属热硫化粘合剂在硫化后形成的交联网络能够提供高强度和柔韧性，适应橡胶和金属材料的不同变形。
5. 适用范围广：橡胶金属热硫化粘合剂可以用于连接各种金属材料和橡胶，适用于汽车、航空航天、机械制造等领域。
需要注意的是，橡胶金属热硫化粘合剂的使用需要在适当的温度和硫化时间下进行，以确保粘接质量和性能。
橡胶与金属热硫化粘接剂性能研究
第４期２０２３年８月机电元件ＥＬＥＣＴＲＯＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬＣＯＭＰＯＮＥＮＴＳＶｏｌ ４３Ｎｏ ４Ａｕｇ ２０２３收稿日期：２０２３－０３－１７橡胶与金属热硫化粘接剂性能研究王 璐１，韩继先１，孙海航１，冯柏润２，姜睿智１（１．沈阳兴华航空电器有限责任公司，辽宁沈阳，１１０１４４；２．空军装备部驻沈阳地区第三军代表室，辽宁沈阳，１１０１４４） 摘要：介绍了橡胶与金属热硫化粘接的基本机理及破坏类型，采用不同的双涂体系热硫化胶粘剂，对比研究三元乙丙橡胶、天然橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶与金属（铜合金Ｈ６２镀镍）的粘接性能。
结果表明：当用于铜合金镀镍件与三元乙丙橡胶、天然橡胶、氯丁橡胶粘接时，Ｐｏｌｙｔｏｎ８１３、８２１和Ｃｈｅｍｌｏｋ２０５、６１５０的粘接性能相近，剥离试验后的破坏类型相同；当用于铜合金镀镍件与丁腈橡胶粘接时，Ｃｈｅｍｌｏｋ２０５、６１５０的粘接性能优于Ｐｏｌｙｔｏｎ８１３、８２１；经过环境试验后，金属基体与橡胶的剥离强度普遍大于环境试验前的剥离强度。
关键词：橡胶；金属；热硫化胶粘剂；粘接性能Ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－６１３３．２０２３．０４．０１３中图分类号：ＴＰ３９１ ９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００－６１３３（２０２３）０４－００４６－０３１ 引言橡胶与金属是两种不同性质的材料，它们的化学结构和机械性能有着很大的差别［１］。
借助硫化橡胶与金属的粘接，可以使两种材料结合制得具有不同构型和特性的复合件，不仅增加了橡胶的抗震性能、绝缘性能、密封性能等，同时也增加金属的刚性和强度等性能［２，３］。
橡胶与金属热硫化粘接已广泛应用于许多工业领域，如航空、航天、电子、机械、船舶等，其粘接性能的好坏对粘接复合件的使用性能和可靠性起着关键性作用。
热硫化胶粘剂主要包括酚醛树脂、多异氰酸酯和卤化聚合物三大类，目前常用的进口热硫化胶粘剂主要有美国的Ｃｈｅｍｌｏｋ（开姆洛克）系列、Ｔｈｉｘｏｎ（罗门哈斯）系列，德国的Ｃｈｅｍｏｓｉｌ（汉高）系列等，其有效粘接体系一般都为双涂层粘接体系［４］。
硅胶热硫化粘接工艺
硅胶热硫化粘接工艺
硅胶热硫化粘接是一种常见的粘接工艺，通常用于连接硅橡胶等材料。
下面是硅胶热硫化粘接的基本工艺流程：
1.材料准备：准备需要粘接的硅胶材料和相应的硅胶粘接剂。
确保表面清洁，并根据需要进行必要的处理，如打磨、去脏、去油等。
2.涂胶：将硅胶粘接剂均匀涂抹在需要粘接的表面上。
使用刷子、滚筒或喷枪等工具，确保涂层均匀且覆盖到需要粘接的整个表面。
3.预处理：根据硅胶粘接剂的要求，可能需要在涂胶后进行预处理步骤，如等待一定时间使其干燥或部分固化。
4.加热：将已涂抹粘接剂的硅胶部件置于加热设备中进行加热。
加热的温度和时间根据粘接剂的要求而定，一般处于硅胶的热硫化温度范围内。
5.压接：在加热过程中，将需要粘接的硅胶部件压合在一起，确保粘接剂在高温下充分润湿并与硅胶材料结合。
使用适当的压力，确保接触良好并消除气泡。
6.冷却：在压接后，让硅胶部件自然冷却至室温。
在此过程中，粘接剂会继续硫化，形成牢固的连接。
7.后处理：根据需要，可以对粘接部位进行修整和后处理，如去除多余的粘接剂、表面处理等。
需要注意的是，每种硅胶粘接剂的具体工艺参数可能会有所不
同，因此在操作前应该详细阅读粘接剂的技术说明书，并按照其要求进行操作。
此外，安全操作也是十分重要的，特别是在涉及加热和化学品使用时应采取适当的防护措施。
硫化橡胶与金属粘接强度
硫化橡胶与金属粘接强度摘要：1.硫化橡胶与金属粘接的概述2.硫化橡胶与金属粘接的原理3.影响硫化橡胶与金属粘接强度的因素4.硫化橡胶与金属粘接的实际应用5.硫化橡胶与金属粘接的测试方法6.提高硫化橡胶与金属粘接强度的措施正文：硫化橡胶与金属粘接强度是指硫化橡胶与金属材料在进行粘接时，所能承受的最大应力。
硫化橡胶与金属粘接在许多工业领域都有广泛的应用，如汽车、航空航天、电子等。
为了提高硫化橡胶与金属粘接的强度，需要深入了解其粘接原理及影响粘接强度的各种因素，并采取相应的措施。
硫化橡胶与金属粘接的原理主要基于分子间作用力。
在粘接过程中，胶粘剂通过渗透到硫化橡胶与金属材料的表面，与两者的分子相互作用，形成一个牢固的粘接界面。
这种粘接力包括范德华力、氢键、静电作用力等。
影响硫化橡胶与金属粘接强度的因素有很多，主要包括以下几点：1.胶粘剂的选择：胶粘剂的性能直接影响粘接强度。
选择合适的胶粘剂，应考虑其与硫化橡胶和金属材料的亲和性、粘接强度、耐久性等因素。
2.粘接工艺：粘接工艺对粘接强度有很大影响。
合适的粘接工艺应保证胶粘剂能充分渗透到硫化橡胶与金属材料的表面，形成牢固的粘接界面。
3.硫化橡胶与金属材料的表面处理：在进行粘接前，硫化橡胶与金属材料的表面处理对粘接强度至关重要。
表面处理应保证去除油脂、氧化层等污染物，提高粘接界面的粗糙度，以增加粘接强度。
4.粘接环境的温度和湿度：粘接环境的温度和湿度对粘接强度有一定影响。
通常，粘接过程应在适宜的温度和湿度条件下进行，以保证胶粘剂的性能。
硫化橡胶与金属粘接在实际应用中，需要根据不同的使用环境和要求，选择合适的胶粘剂和粘接工艺。
例如，在汽车密封件的制造中，需要选用耐高温、耐油、耐老化的胶粘剂，并采用合适的粘接工艺，以保证密封件的性能。
硫化橡胶与金属粘接的测试方法主要包括拉伸强度测试、剥离强度测试等。
通过测试可以评估粘接强度是否满足实际应用的要求。
提高硫化橡胶与金属粘接强度的措施主要包括以下几点：1.选择合适的胶粘剂和粘接工艺；2.对硫化橡胶与金属材料进行适当的表面处理；3.控制粘接环境的温度和湿度；4.进行合理的粘接设计和结构设计，以提高粘接强度和耐久性。
不锈钢高温密封方案
不锈钢高温密封方案
不锈钢高温密封方案可以参考以下几种方法：
1. 使用耐高温橡胶：橡胶是一种良好的耐高低温材料，可以在高温下
保持密封性能。
在不锈钢高温环境下使用时，可以选择耐高温橡胶制
成的密封件，如O形圈、橡胶垫片等。
这些密封件具有良好的弹性和
耐腐蚀性，可以有效地防止高温气体和液体的泄漏。
2. 采用耐高温密封胶：耐高温密封胶是一种特殊的胶粘剂，可以在高
温环境下保持良好的粘接和密封性能。
使用耐高温密封胶可以有效地
粘接不锈钢表面，形成一层紧密的薄膜，防止高温气体和液体的泄漏。
在需要长期高温密封的不锈钢应用中，可以考虑使用这种胶粘剂。
3. 使用金属垫片和密封胶：在不锈钢设备中，可以使用金属垫片和密
封胶进行密封。
金属垫片具有良好的弹性和耐腐蚀性，可以在高温环
境下保持良好的密封性能。
密封胶可以粘接不锈钢表面和金属垫片，
形成一层紧密的密封层，防止高温气体和液体的泄漏。
4. 采用复合密封材料：复合密封材料是一种由多种材料组成的密封材料，具有良好的耐高温、耐腐蚀、耐磨损性能。
可以选择使用复合密
封材料制成的密封件，如组合垫、橡胶垫片等，这些密封件可以在高
温环境下保持良好的密封性能。
以上方案仅供参考，您还可以根据实际应用环境选择适合的密封方案。
在选择密封材料时，应考虑材料的耐高温、耐腐蚀、耐磨损、弹性等
性能，以确保密封效果。
同时，正确的安装和使用也是保证密封性能
的关键。
硅胶热硫化胶水
硅胶热硫化胶水研泰硅胶热硫化胶水广泛应用于未硫化硅橡胶与金属、硬质塑料的粘接；如：抛光不锈钢、铁、铝、尼龙等硬质基材与硅胶热硫化成型热硫化硅胶粘金属专用胶水。
研泰热硫化硅胶粘金属胶水是一种单层热硫化粘合剂，由独特的含硅聚合物和添加剂所组成，适用于硅胶与金属等基材通过热硫化进行粘接。
该胶环保无毒，具有防锈功能，且耐水、盐雾、化学品、高温、油、溶剂等，具有优良的耐腐蚀性、耐环境性；可一次硫化成型，工艺简单。
【硅胶热硫化胶水特性】★专业设计：根据硅胶和金属等材料难粘问题特意研发的一款热硫化硅胶粘金属胶水，大部分情况不需要配专用处理剂即可粘接牢固，使用方便，节省成本。
★单组分，单涂层，工艺简便。
★粘度低，具有流动性好，适合大、中、小面积的浸涂、喷涂或刷涂。
★对多种硅橡胶(混炼胶)具有良好粘接效果,包括需要或不需要二段硫化的胶料；★耐候性：该产品具有优越抗紫外线、耐水、耐老化、臭氧、水分、盐雾、霉菌、耐水、稀酸、稀碱等特性。
抗老化性能优良，克服了传统胶水的易老化易脱落的问题。
★耐高温，可在300度高温长期工作产品不脱胶。
★环保：是一种无毒无味、不腐蚀、无污染、更安全环保，已通过欧盟RoHS标准；【硅胶热硫化胶水应用】研泰热硫化硅胶粘金属胶水广泛应用于未硫化硅橡胶与金属、硬质塑料的粘接；如：抛光不锈钢、铁、铝、尼龙等硬质基材与硅胶热硫化成型热硫化硅胶粘金属专用胶水。
【硅胶热硫化胶水参数】组份：单组分外观：浅色透明液体比重(25℃)：0.85 ～0.9不挥发份含量：≥20%粘度：稀溶液稀释剂：无水乙醇扯离强度（硅橡胶与45号钢）：≥2Mpa技术咨询：138，2720，7551 139，2551，9446【硅胶热硫化胶水使用方法】★表面处理：机械法(喷砂)后脱脂,或化学处理。
★稀释搅拌：可不经稀释直接进行涂胶，涂胶前不需搅拌，即可使用。
若实际操作需要，可加适量无水乙醇进行适量稀释。
★涂胶：用刷涂法或浸渍法、喷涂法将热硫化硅胶粘金属胶水均匀涂覆于金属基材表面。
热硫化胶粘剂使用方法
热硫化胶粘剂使用方法
KL-301AB热硫化胶粘剂，适合在170℃-190℃的高温下用于成型硅胶粘合。
典型应用在硅胶管、硅胶密封圈、硅胶条粘接。
KL-301AB热硫化胶粘剂使用方法：
1、使用配比：使用配比A:B=1:1（重量比）；
2、称取物料：按比例称取物料并且混合均匀；
3、涂胶：将混合均匀的胶粘剂混合物在真空下减压脱气，接着将胶粘剂灌注或涂在待密封或者待粘接的地方；
4、加热固化：于170℃高温的环境下加热10-15秒后，固化为硅胶性体。
CL-24S-2D硅胶包金属热硫化胶水，适合未成形硅胶高温热硫化金属一体成型。
常见应用于硅胶胶辊，硅胶包金属胶辊等。
CL-24S-2D热硫化胶粘剂使用方法：
1、表面处理：将基材用机械法喷砂用砂纸打磨后脱脂处理；
2、涂胶：把胶粘剂涂在处理后的基材表面；
3、干燥：放在室温下干燥30分钟；（尼龙电木需要在110-130℃的温度下烘烤5-15分钟）
4、烘烤：130℃烘烤10分钟；
5、成型：将粘接材料与液体硅胶放入模压机里成型。
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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
次之；KH-550最低，但涂覆专用胶粘剂粘接强度为最高。
分析认为，VTPS在高温下生成的自由基和本身含有的乙烯基，在粘接过程中和硅橡胶可能产生共硫化反应，从而提高了硅橡胶和不锈钢的粘接强度。
但加入偶联剂同时对混炼工艺（粘辊严重）及成型工艺（粘模）造成不利影响，尤其是VTPS极易粘辊粘模，这也是我们要考虑的，而直接用胶粘剂ST-608,ST-2503则只需在经处理过的金属表面涂覆即可，但ST-2503因保质期较短(三个月)，需在有效期间内使用，这也是需要改善的。
3.3硅烷偶联剂VTPS含量对粘接强度的影响加入不同用量硅烷偶联剂VTPS的硅橡胶与不锈钢的粘接强度如图1所示。
4.
从图1可见，当硅烷偶联剂VTPS用量在2% '4%时，
粘接强度随VTPS用量的增加而提高，在4%时，粘接强度
达到最大值；当用量超过4%以后，随着VTPS用量的增
加，粘接强度反而逐渐减小。
这是由于过量的硅烷偶联
剂对硅橡胶起到一种增塑剂的作用，使硅橡胶模量下降，
拉伸试验过程中硅橡胶首先拉伸变形，从而降低了粘接
拉伸强度。
4结论
(1)硅橡胶与不锈钢粘接时，用细砂进行啧砂粗化
处理能够除去不锈钢表面的氧化层，还能够增加不锈钢
的比表面积，对提高粘接性能具有重要作用。
(2)KH-550、A-151和VTPS均可以提高硅橡胶和
不锈钢的粘接强度，以VTPS效果最明显，其用量
为4%时,粘接强度达 2.8 Mpa，但同时对混炼工艺以及成
品制造工艺（粘模）造成不利影响，且仍然需要在金属表面涂
覆一层703粘合剂而多了一道工序。
但直接使用专用胶粘剂
ST-608,ST-2503则无此问题，强度也达到混合破坏。
且工艺
简单易操作，成本远低于VTPS，后者（ST-2503）仍需
改善保存期的问题。
参考文献
[1]罗权焜,王真智.配方对硅橡胶/不锈钢粘接强度的影
响[J].特种橡胶制品,2000,21 (4):1 - 4.
[2]王劲,齐暑华,邱华,等.乙丙橡胶与金属粘接的研究进
展JJ].中国胶粘剂,2008,17(12):58-61.
[3]齐暑华,陈立新,焦剑.胶接科学与理论[M].西安:西北
工业大学,2001.
[4]徐新锋.硅胶与不锈钢的粘接[J]粘接2009-12-07
VT
图。