科普橡膠製品粘接理論(lùn)與粘接技術工藝(yì)!
目前有太多橡塑製品在工藝上找不到突破口的情況下,還(hái)是需(xū)要附帶其他工藝,比如矽膠製品,橡膠製品常見(jiàn)的粘接成型以及手動粘接(jiē)工序都(dōu)以成為我們目前常見的加(jiā)工方法,而矽橡膠製品加工工藝在粘接方麵也(yě)有(yǒu)一定的技術參數與要求(qiú),所以很多朋友對於粘接(jiē)方法不了解它(tā)的特性與理論技術(shù)導致粘接失敗(bài),那麽裏麵具(jù)體有哪些學(xué)問呢?

一、粘接的理論技術
1、機械理論
機(jī)械理論認為,在粘接矽橡(xiàng)膠製品膠粘劑必(bì)須滲入被粘物表(biǎo)麵的空隙(xì)內,並排除其界麵上吸附的空氣,才能產生粘接作用。在粘 接如發泡矽橡膠的多孔被粘物時,機械嵌(qiàn)定(dìng)是重要因素。膠粘劑粘接經表麵打磨的致密材料效(xiào)果要比表麵光滑的致(zhì)密材(cái)料好,這 是因為(1)機械鑲嵌;(2)形成清潔表麵;(3)生成反應性表(biǎo)麵;(4)表麵積增加。由於打磨確使表麵變得比較粗糙,可以 認(rèn)為表麵層物理和化(huà)學性質發生了改變,從而提高了粘接強度(dù)。
2、吸附理論
吸附理論認為,粘接是由兩材料間分子接觸(chù)和界麵力產生(shēng)所引起的。粘接力的主要(yào)來(lái)源是分子(zǐ)間作用力包括氫鍵力和範德華力。 膠粘(zhān)劑(jì)與被粘物連續(xù)接觸的過程叫潤濕,要使膠粘劑潤濕(shī)固體表麵(miàn),膠粘劑(jì)的表麵張(zhāng)力應(yīng)小於固體的臨界表麵張力,膠粘劑浸入 固體表麵的凹陷與空隙就形成良好潤濕。如果膠(jiāo)粘劑在表麵的凹處被架空,便減(jiǎn)少了膠粘劑與被粘物的實際接觸麵積,從而降低(dī) 了接頭的粘接強度。
許多合成膠(jiāo)粘劑都容易潤濕金屬被粘物,而多數(shù)固體被粘(zhān)物的表(biǎo)麵張力都小於膠粘劑的表麵(miàn)張力。實際上獲得良(liáng)好潤濕的條件是 膠(jiāo)粘劑比被粘物的表麵張力低(dī),這就(jiù)是環氧樹脂膠粘劑對金屬粘接極好(hǎo)的(de)原因,而(ér)對於未經處理的聚合物,如聚乙烯、聚丙烯和 氟塑料很難粘接。
通過潤濕使膠粘劑與被粘物(wù)緊密接觸,主要是*分子間作用力(lì)產(chǎn)生(shēng)永久(jiǔ)的粘接。在粘附力和內聚力中(zhōng)所包含的化學鍵有四種類型 :
1、離子鍵(jiàn)
2、 共價鍵
3、 金屬鍵
4、 範(fàn)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物界麵上分子擴散產生(shēng)的。當膠(jiāo)粘劑和被粘物都(dōu)是具有能夠運(yùn)動的長鏈大分子聚合物時(shí) ,擴散理論(lùn)基本是適用的(de)。熱塑性塑料的溶劑(jì)粘接和熱焊(hàn)接可以認為是分(fèn)子擴散的結果。
4、靜電理論
由於在膠粘劑與被粘物界麵上形成雙(shuāng)電層而產生了靜電引力(lì),即相互分離的阻(zǔ)力(lì)。當膠(jiāo)粘劑從被粘物上(shàng)剝離時有明顯的電荷存在 ,則是對該理論有力的證實。
5、弱邊界(jiè)層理論(lùn)
弱邊界層理(lǐ)論認為,當(dāng)粘接破壞被認為是界麵破(pò)壞時,實際上(shàng)往往是內聚(jù)破壞或弱邊(biān)界層(céng)破壞。弱(ruò)邊界層來自膠粘劑、被(bèi)粘物、 環境,或三者之間任意組合。如果雜(zá)質集中在粘(zhān)接界麵附近(jìn),並與被粘物結合不牢,在膠粘劑和被粘物內部都可出(chū)現弱邊界層。 當發生(shēng)破壞時,盡管多數發(fā)生在(zài)膠粘劑和被粘物界麵,但實(shí)際上是弱邊界層的(de)破壞。
聚乙烯與金屬(shǔ)氧化物的粘接便是弱邊界層效應的實例,聚乙烯含有強度低的含氧雜質或低分子(zǐ)物,使其界麵存在弱邊(biān)界層所承受(shòu) 的(de)破壞應力很少。如果采(cǎi)用表麵處理方法除去低分(fèn)子物或含氧雜質,則粘接強度獲得很大的提高,事實業已證明,界麵上確存(cún)在 弱邊界層,致使粘接強度降低。
6、粘接的一般(bān)過程
在進行粘(zhān)接之前,首先(xiān)要對被粘表麵進行(háng)適當的處(chù)理,然後將準備好的膠粘劑(jì)均勻(yún)地塗覆(fù)在被粘物表麵上,接著便是膠粘劑潤濕 、流變、擴散、滲透、疊合之後,使之緊密接觸。當膠粘劑的大分子(zǐ)與被粘物表麵的距離小於0.5nm時,則會互相吸引,產(chǎn)生範 德華力或形成氫鍵、配位(wèi)鍵、共價鍵、離子鍵、金屬鍵(jiàn)等(děng),加上滲入孔隙中的膠粘劑(jì),固化後生(shēng)成無(wú)數的小"膠鉤(gōu)子",從而完成 了粘接過程,於(yú)是獲得了牢(láo)固(gù)的粘接。
一般來說,粘接過程就是表麵處理、塗膠、疊合、固化、後處理等,是一複雜的物理和化學過程。

二、矽橡膠產品硫(liú)化粘接問(wèn)題
粘接工藝上有很多需要注意的部分,如果出現問題,都需要查:
1、金屬基材是不是變化了?
2、金(jīn)屬(shǔ)表麵的處理是否(fǒu)出現問題,比(bǐ)如有灰塵(chén)、有油?
3、粘(zhān)接劑是否過期?
4、塗刷在金屬表(biǎo)麵的粘接劑是否幹透了(le)?
5、硫化溫度是否合理?
6、矽橡(xiàng)膠是否發生了(le)變化?
硫化後粘接不(bú)好,你要看你塗(tú)的膠水是跟著矽橡膠製(zhì)品還是跟著骨架!膠水跟著矽橡膠走,證明(míng)你的金屬件處理有問題。如果(guǒ)膠 水跟著骨架走,證明你(nǐ)的硫化工(gōng)藝存在問題,還有一些問題需要去逐一排查的,是否膠水失(shī)效,矽橡膠是否存在問題,等等。有 些問題(tí)找不到原因的時候,需要耐心的逐一排查。直到找到答案為止(zhǐ)。
骨架的(de)處理方式:高(gāo)溫除油——噴砂——磷化——烘(hōng)烤(kǎo)——塗膠——固化
三、膠粘劑相(xiàng)關概(gài)念
1、膠黏劑的主(zhǔ)要理化(huà)性能指標
操作(zuò)時間
膠粘劑混合到待粘結件配對之間的最大時間間隔
初固化時間
達到可搬卸強度時(shí)間,允許處(chù)理粘結件的足夠強度,包括從夾具上移動零件
完全固(gù)化時(shí)間
膠粘劑混合後得到最終機械性能需(xū)要的時間(jiān)
貯(zhù)存期
在一(yī)定條件下,膠(jiāo)黏劑仍(réng)能保持其(qí)操作性能和規定強度的存放時間
粘接強(qiáng)度
在外力作(zuò)用下,使膠粘件中的膠黏劑與被粘物界麵或其(qí)鄰近處發生破壞所需要的應力
剪切強度
剪切強度是指粘接件破壞時,單位粘接麵所能承受的剪切力(lì),其單位用MPa(N/mm2)表示(shì)
不均勻扯離(lí)強度
接頭受到不均勻扯離力(lì)作用時所能承受(shòu)的最大載荷,因為(wéi)載荷多集中於膠層的兩個邊(biān)緣或一個(gè)邊緣上,固是單位長度而不(bú)是單位 麵積受力(lì),單(dān)位是KN/m
拉伸強度
拉伸(shēn)強度又稱均勻扯離強度(dù)、正拉強度,是指粘接受(shòu)力(lì)破壞時,單位麵積所承受的拉伸力,單位用MPa(N/mm2)表示
剝離強度
剝離強度是在規定的剝離條件下,使(shǐ)粘接件分離(lí)時單位寬度所能承受(shòu)的(de)最大載荷,其單位用KN/m表示
2、膠(jiāo)粘劑的(de)常見(jiàn)檢測(cè)項(xiàng)目
1.物理性能
常規性能:厚度;粘(zhān)度;耐水性
機械(xiè)測試:拉伸性能;剝離強度;拉伸剪切強度;壓縮剪切強度;水平和垂(chuí)直持粘性
燃(rán)燒性能:水平燃燒;垂直燃燒;灼熱絲燃燒
電性能:絕緣(yuán)材料表麵和體積電阻率;防靜電材料表(biǎo)麵電阻(zǔ)率;介電強度(dù)、擊穿電壓;耐電壓
2.老化測試
快速紫外老化;氙(xiān)燈老化;耐溫濕老化;鹽霧老化 ;老化後外觀及性能評價
3.成分分析
主(zhǔ)成分定性分析;全成分定性分析;全成分定量分析;灰分含量(liàng)
4.可靠性
溫濕(shī)循環;溫度衝擊;防水防塵(chén);振動測試
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