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2014-03-09
⒉ 待粘物体与胶粘剂的粘接强度以及粘结剂本身的内聚强度要高;
⒊ 胶粘剂固化时的残余形变要小;
⒋ 粘接的耐久性要好。
为了实现橡胶与金属的牢固结合,要求从金属的表面处理、胶粘剂的选择、粘接工艺、粘接接头设计等各方面进行考虑
1.3.2.1 硫化橡胶的表面处理
由于硫化橡胶表面存有石蜡、硬脂酸等软化剂喷出物以及隔离剂的污染,所以必须进行表面处理。表面处理方法可分为两种:一种是物理方法,即涂溶剂法和机械打磨更新表面的方法;一种是化学方法,包括涂异氰酸酯法,用浓硫酸处理表面生成环化橡胶的方法,用浓盐酸及次氯酸钠溶液处理表面使之氯化引入极性基的方法等。
1.3.2.2 金属表面的处理
金属的表面一般可采用打磨或喷沙后溶剂清洗,也可化学处理或极化处理。其中喷沙的效果较好,可分为:
⒈ 溶剂清洗脱脂;
⒉ 喷沙;
⒊ 用溶剂再脱脂。
但是现在硫化橡胶与金属的粘合中,有机硅偶联剂常用作金属表面的处理剂和胶料的直接粘合增粘剂,通过它们使橡胶和金属达到牢固的化学结合。其粘合界面具有耐热,耐水,耐各种介质,耐疲劳,耐振动等优良性能。
经过适当表面处理的金属,有时即可直接与硫化橡胶在室温触压的条件下实现粘接,但是,这有一定的局限性。首先,处理后的金属件要立即涂胶,否则会因金属表面氧化而导致粘接效果不稳定;其次,触压虽可提高粘接效果,但用力不均会改变硫化橡胶与金属的粘接效果。因此,正确使用适当的胶粘剂来实现橡胶和金属粘接被认为是当前最有效的方法。
1.3.3使用胶粘剂实现硫化橡胶与金属粘接
在硫化橡胶与金属的粘接中,胶粘剂的配方设计很重要。胶粘剂的组成很复杂,但是它们大多包含了如下一些组分:
⒈ 基料
基料是胶粘剂的主要成分,它决定了胶粘剂的基本特性,也是区分胶粘剂类别的重要标志之一。
⒉ 固化剂
它是热固性胶粘剂中的主要成分。它直接或通过催化剂与基料高分子聚合物发生交联反应,使线形高分子化合物交联成体型结构。固化剂的选择,主要根据基料分子结构中特征基团的反应特性。
⒊ 增韧剂或增塑剂
⒋ 填料
填料的主要作用有:
① 提高机械性能;
② 赋予胶粘剂以新功能;
③ 减小接头应力;
④ 改善操作工艺;
⒌ 其他助剂
在胶粘剂配方中常包含促进剂、稀释剂、防老剂、阻燃剂等,它们不是必备的组分,依据配方主要成分的特性和胶粘剂的要求而定。
1.4 环氧树脂胶粘剂
1.4.1 环氧树脂简介
环氧树脂是大分子主链上含有醚键和仲醇基,同时两端含有环氧基团的一类聚合物的总称。它是由环氧氯丙烷与双酚A或多元醇、多元酚、多元酸、多元胺进行缩聚反应而制得的产品。环氧树脂是一种热固性树脂,自1930年问世,1947年美国实现工业化生产以来,至今已有50多年历史了。由于环氧树脂具有优良的力学性能、良好的化学稳定性、电气绝缘性、耐磨蚀性,因而广泛应用于涂料、胶粘剂、电子电器、水利交通和航空航天等各个领域然而由于其固化物坚硬、较脆,使它的应用范围受到限制。多年来,环氧树脂应用技术的开发主要是通过共混、改性等手段降低收缩率、提高耐高温、耐湿热、耐磨性、韧性、易加工性、机械强度等,向着高性能的特种材料方向发展。环氧树脂中产量最大、用途最广的是双酚A型环氧树脂,其产量约占当前总产量60万t左右的90%。它具有优良的粘接性、电绝缘性、耐热性和化学稳定性,收缩率低,吸水率小,机械强度好。其主要用途是作涂料(占总消费量的45%~55%),其次,是电绝缘材料、增强材和胶粘剂等。
双酚A型环氧树脂是有双酚A(简称DPP)与环氧树脂氯丙烷(简称ECH)在氢氧化钠催化下制得的。
其结构式为
双酚A型环氧树脂根据分子量和聚合度n的不同,树脂为黄色至琥珀色透明粘性液体(或固体),生产中把平均分子量在300~700之间,n〈2,软化点在50℃以下者称为低分子量环氧树脂;分子量在1000以上,n 〉2,软化点在60℃以上者称为高分子量树脂。易溶于酮类、酯类、苯、甲苯等有机溶剂。不溶于水、醇和乙醚。高分子量的树脂主要用作防腐涂料和绝缘涂料。低分子量树脂则多用作胶粘剂和塑料。一般说来,双酚A型环氧树脂尺寸稳定性好,收缩性是热固性树脂中最小的,热膨胀系数也很小;树脂流动性好,对金属、陶瓷、玻璃、木材等具有优异的粘接力;耐磨耗,强韧、可挠性、耐应力开裂性好;耐热性和电绝缘性能优良。
1.4.2 室温固化环氧树脂胶粘剂的特点
⒈ 由于室温下不加热能固化,因此固化工艺简单,使用方便,不需要固化设备,所以能源省、成本低。
⒉ 胶接强度、耐热性、耐腐蚀性及电性能等通常低于中温及高温固化的胶粘剂,尤其是耐热性随使用温度的升高下降较快。其长期使用的温度一般不大于80℃。
⒊ 室温使用期短,故多以双组分供应或现用现配。
⒋ 固化时间通常为24小时达到适用强度,3~7天达到最高强度,并随气温的高低有所变化。
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