科普橡膠製品粘接(jiē)理論與(yǔ)粘接技術(shù)工藝!
發表(biǎo)時(shí)間:2019-03-09
目前有太多橡塑(sù)製品在工藝上找不到突破口的情況下,還(hái)是需要附帶其他(tā)工藝,比如矽膠製(zhì)品(pǐn),橡膠製品常見的粘接成型以及手動粘接工序都以成為我們(men)目前常見的加工方法,而矽橡膠(jiāo)製品(pǐn)加工工(gōng)藝在粘接方麵也有一(yī)定的技術參數與要(yào)求,所以很多朋友對於粘接方法(fǎ)不了(le)解它的特性與理論技術導致粘接失敗,那麽裏麵具體有哪些學(xué)問呢?

一、粘接的理(lǐ)論技術
1、機械理論
機械理論認為,在(zài)粘接矽橡膠製品膠粘劑必須(xū)滲入被粘物表麵的空隙內,並排除其界麵上吸附(fù)的空氣,才(cái)能產(chǎn)生粘(zhān)接作用。在粘 接如發泡矽橡膠的多孔(kǒng)被粘(zhān)物時,機械嵌定是重要因(yīn)素。膠粘劑粘接經表麵打磨的致(zhì)密(mì)材料效果要(yào)比表麵光滑的致密材料好,這 是因為(1)機械鑲嵌(qiàn);(2)形成(chéng)清潔表麵;(3)生成反應性表麵(miàn);(4)表(biǎo)麵積(jī)增加。由於打磨確(què)使表麵變得比較粗糙,可以 認為表麵層物理和化學性質發生了改變,從而提高了粘接強(qiáng)度。
2、吸附理論
吸附理(lǐ)論認(rèn)為,粘接是由兩材料間分子接觸和界麵力產生所(suǒ)引(yǐn)起的。粘接力的主要(yào)來(lái)源是分子間作用力包括氫鍵力和範德華力。 膠粘劑與被粘物連續接觸(chù)的(de)過程叫潤(rùn)濕,要使膠粘劑潤濕固體表麵,膠粘劑的表麵張(zhāng)力應小於固體的臨界表麵張力,膠粘劑浸(jìn)入 固(gù)體表麵的凹陷與空隙就形成良好潤濕。如果膠粘劑在表麵的凹處被(bèi)架空,便減少了膠粘劑與被粘物的實際接(jiē)觸麵(miàn)積,從而降低 了接頭(tóu)的粘接(jiē)強度。
許多合成膠(jiāo)粘劑都容易潤濕金屬被粘物,而多數固(gù)體被粘物的表麵張力都小於膠粘劑的表麵張(zhāng)力。實際(jì)上獲得良好潤(rùn)濕的條件是 膠(jiāo)粘劑比被粘物(wù)的表麵張力低,這就是環氧樹脂膠粘劑(jì)對金屬粘接極好的原因,而對於未經處理的聚合物,如聚乙烯(xī)、聚丙烯和 氟塑料(liào)很難粘接。
通過潤濕使膠粘劑與(yǔ)被粘物緊(jǐn)密接觸,主要是(shì)*分子間作用力產(chǎn)生(shēng)永久的粘接。在粘附力和內聚力中所(suǒ)包(bāo)含的化學鍵有四種類型 :
1、離子鍵(jiàn)
2、 共價(jià)鍵
3、 金(jīn)屬鍵
4、 範德華力
3、擴散理論
擴散理論認為,粘接是通過膠粘劑與被粘(zhān)物(wù)界麵上分子擴(kuò)散產生的(de)。當膠粘劑和被粘(zhān)物(wù)都是具有(yǒu)能(néng)夠運動的長(zhǎng)鏈大分子聚合物時 ,擴散理論基本(běn)是(shì)適用的。熱塑性塑料的溶劑粘接和熱焊接(jiē)可以認為是分子擴散的結果(guǒ)。
4、靜電理論
由於(yú)在膠粘劑與被粘物界麵上形成雙電層而產生了(le)靜(jìng)電引力(lì),即相互分離的阻力。當膠粘劑從(cóng)被粘物上剝離時有明顯的電荷存在 ,則是對該理論有力(lì)的證實。
5、弱邊界層理論
弱邊界層理論認為,當(dāng)粘接破壞被認為是界麵破(pò)壞時,實際上往往是內聚破(pò)壞或弱邊界層破壞。弱邊界層來自膠粘劑、被粘物、 環境,或三者之間任意組合。如果雜(zá)質集中在粘接界麵附近,並與被粘物(wù)結合不牢,在膠粘(zhān)劑和被粘物內部都可(kě)出現(xiàn)弱邊(biān)界層。 當發生破壞時,盡管多(duō)數發(fā)生在膠(jiāo)粘劑和被粘物界麵,但實際上是弱邊界層(céng)的破壞。
聚乙烯與金屬氧化物的粘接便是弱邊界層(céng)效應的實例,聚乙烯含有強度低(dī)的含氧雜質或低分子物(wù),使其界麵存(cún)在弱邊界層所承受 的破壞應力很少。如(rú)果采用表麵處理方法除去低分子物或含氧雜質,則粘接強度獲得很大(dà)的提高,事實業已證明,界麵上確存在 弱邊界層,致(zhì)使(shǐ)粘接強度降低。
6、粘接的一般(bān)過程(chéng)
在(zài)進行粘接之前(qián),首先要對被粘表麵進行適當的處理,然後將準備好的膠粘劑均(jun1)勻地塗覆在被粘物表麵上,接著便是(shì)膠粘劑潤濕 、流變、擴散、滲透、疊(dié)合之後,使之緊密接觸。當膠粘劑的大分子與被粘物表麵的距離小於0.5nm時,則會互相吸引,產生範 德華力(lì)或形成氫(qīng)鍵、配位鍵、共價鍵、離子(zǐ)鍵、金屬鍵等(děng),加(jiā)上滲入孔(kǒng)隙中的膠粘劑,固化後生成(chéng)無數的小"膠鉤子",從而完成 了粘接過程(chéng),於(yú)是獲得了牢固的粘接。
一般來說,粘接過程就是表麵處理、塗膠、疊合(hé)、固化、後處理等,是一複雜的物理(lǐ)和化學過程。

二、矽橡膠產品硫化粘接問題
粘接工藝上有很多需要注意的部分,如果(guǒ)出現問題,都需要查:
1、金屬基材(cái)是(shì)不(bú)是變化了?
2、金屬表(biǎo)麵的處理是否出現(xiàn)問題,比如(rú)有灰塵、有油?
3、粘接劑是否過期?
4、塗刷在金屬表麵的粘接劑是否幹透了?
5、硫化溫度是否合理?
6、矽橡膠是否發生了變化(huà)?
硫化後粘接不好,你要看你塗的膠(jiāo)水是跟著(zhe)矽橡膠製品還是跟著骨架!膠水跟(gēn)著矽橡膠走,證明你的金屬件處理有問題。如果膠(jiāo) 水跟著骨架走,證明(míng)你的(de)硫化工藝存在問題,還有一些問題需要去逐一排查的,是否膠水(shuǐ)失效,矽橡膠是否存在問題,等(děng)等。有 些問(wèn)題找不到原因(yīn)的時候,需要耐心的逐一排查。直到找到答案為止。
骨架的(de)處理(lǐ)方(fāng)式:高溫除油——噴砂——磷化——烘烤——塗膠——固化
三(sān)、膠粘劑相關概念
1、膠黏劑的主要理化性能指標(biāo)
操作時間(jiān)
膠粘劑混合到(dào)待粘結件配對之間的最大時間間隔
初固化(huà)時間
達到可搬卸強度時間,允許處理粘結件的足夠強度,包括從夾具上移動(dòng)零件
完全固化時間(jiān)
膠(jiāo)粘劑混合後得到最終機械性能(néng)需要的時間
貯存期
在一定條件下,膠(jiāo)黏劑仍能保持其操作性能和規定強度的存放時間
粘接強度
在(zài)外力作用下,使膠粘(zhān)件中的(de)膠(jiāo)黏劑與(yǔ)被粘物界麵或其鄰近處發生破壞所需要的應(yīng)力
剪切強(qiáng)度
剪切強度(dù)是(shì)指粘接件破壞時,單位(wèi)粘接麵(miàn)所能(néng)承受的剪切力,其單位用MPa(N/mm2)表示
不(bú)均勻扯離強度(dù)
接頭受到(dào)不均勻扯離(lí)力作用時所能承受的最大載荷,因為載(zǎi)荷多集中於膠層的(de)兩個邊緣或一個邊緣上,固是單位長度而不是單位 麵積受力,單位是KN/m
拉伸強度
拉伸強度又稱均勻(yún)扯離強度、正拉強度,是指粘接受力破壞時,單位麵積所承受的拉伸力,單位用MPa(N/mm2)表(biǎo)示
剝離強度
剝離強度是在規定的剝離條件下,使粘(zhān)接件分離(lí)時單位寬度所能承受的最大載(zǎi)荷,其單位用KN/m表示
2、膠粘劑的常見檢測項目
1.物理性能
常規性(xìng)能:厚度;粘度;耐水性
機械測試:拉伸性能;剝離強度(dù);拉伸剪切強度(dù);壓縮(suō)剪切強度;水平和垂直持粘性
燃(rán)燒性能:水平燃燒(shāo);垂直燃燒;灼熱(rè)絲燃燒
電性能:絕緣材料表麵和體積電阻率;防靜電材料表(biǎo)麵電阻(zǔ)率(lǜ);介電強度、擊穿電壓;耐電壓
2.老化測(cè)試
快速紫(zǐ)外老化;氙燈(dēng)老化;耐溫濕老化;鹽霧(wù)老化 ;老(lǎo)化後外觀及(jí)性(xìng)能評價
3.成(chéng)分分析
主成分定性分(fèn)析;全成分定性分(fèn)析(xī);全成分定量分析(xī);灰分含量
4.可靠性
溫濕(shī)循環;溫度衝(chōng)擊;防水(shuǐ)防塵;振動測試
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