科普橡膠製品粘接理論與粘接技術(shù)工藝!
發表時間:2019-03-09
目前(qián)有太多橡塑製品在工藝上找不到突破口的情況下,還是需要附帶其他工藝,比如矽膠製品,橡(xiàng)膠製品常見的粘接(jiē)成型以及手動粘接工序都以(yǐ)成為我們目前常見的加工方法,而(ér)矽橡膠(jiāo)製品加工工藝在粘接方麵也有一定的技術參數與要(yào)求,所以很多朋友對於粘接方法不了解它的(de)特性與理論技術導(dǎo)致粘接失敗,那麽裏麵具體有(yǒu)哪些學(xué)問呢?

一、粘(zhān)接的理論技術
1、機械理論
機械理論認為,在(zài)粘接矽橡(xiàng)膠製品膠粘(zhān)劑必須(xū)滲入(rù)被粘物表麵的空隙內,並排(pái)除其界(jiè)麵上吸附(fù)的空氣,才能產生粘接作用(yòng)。在粘(zhān) 接如發泡矽橡膠的多孔被粘物(wù)時(shí),機械嵌定(dìng)是重要因素。膠粘劑粘接經(jīng)表(biǎo)麵打磨的致密材料效果要比表麵光滑的致(zhì)密材料好,這 是因為(1)機械鑲嵌;(2)形成清潔表麵;(3)生成反應性表麵;(4)表麵積增加。由於打磨確(què)使表麵變得比較粗糙,可以 認為表麵(miàn)層物理和化學性質發生了改變,從而提高(gāo)了粘接強度。
2、吸附理論(lùn)
吸附理論認為,粘接是由兩(liǎng)材料間分子接觸(chù)和界(jiè)麵(miàn)力產生所(suǒ)引起的。粘接力的主要來源是分子間作用力包括氫鍵力和範德華力(lì)。 膠粘劑與被粘(zhān)物(wù)連續(xù)接觸的過程(chéng)叫潤(rùn)濕,要使膠粘(zhān)劑(jì)潤濕固體表麵,膠粘劑(jì)的表(biǎo)麵張力應小於固體的臨界表麵(miàn)張力,膠粘劑浸入 固體表麵的凹陷與空隙(xì)就形成良好潤濕。如(rú)果膠粘劑在表麵的凹處被架空,便減少了膠粘劑與被粘物(wù)的實際接觸麵積,從而降低 了接頭的粘接強度。
許多合成膠粘劑都(dōu)容易潤濕金屬被粘(zhān)物,而多數固體被粘物的表麵張力都小於膠粘劑的表麵張力。實際上獲得良好潤(rùn)濕的(de)條件是 膠粘劑(jì)比被粘物(wù)的表(biǎo)麵張力低,這就是環氧樹脂膠粘劑對金屬粘接極好(hǎo)的原因,而對(duì)於未經處理的聚合物,如聚乙(yǐ)烯(xī)、聚丙烯和 氟塑料很難粘接。
通過潤濕(shī)使膠粘劑與被粘物緊密接觸,主要是*分子間作用(yòng)力產生永久的粘接。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
2、 共價鍵
3、 金屬鍵
4、 範德華力
3、擴散理論(lùn)
擴散理論認為,粘接是通過膠粘劑(jì)與被(bèi)粘(zhān)物界麵上分(fèn)子擴散產生的。當膠粘劑和(hé)被粘物都是具有(yǒu)能夠運動的長鏈大分子(zǐ)聚合物時 ,擴散理論基本是適用的。熱塑(sù)性塑料的溶劑粘接(jiē)和(hé)熱焊接可以認(rèn)為是分子擴散的結果。
4、靜電理論
由於(yú)在膠(jiāo)粘劑與被粘物界麵上形(xíng)成雙電(diàn)層而產生了靜電引力,即相互分離(lí)的阻力(lì)。當膠(jiāo)粘劑從被粘物上剝離時有明(míng)顯的電荷存(cún)在 ,則是對該理論有力的證(zhèng)實。
5、弱邊界層理論
弱邊界層理論認為,當粘接破壞被認為是界麵破壞時(shí),實際上(shàng)往往是內聚破壞或(huò)弱邊界層破壞。弱邊界層來自(zì)膠粘劑、被粘物(wù)、 環境,或三者之間任意組合。如果雜質集中在粘接界麵附近(jìn),並(bìng)與被粘物結合不牢,在膠粘劑和被粘物內(nèi)部都可出現(xiàn)弱邊界層。 當發生破壞時,盡管多數發生在(zài)膠粘劑和被粘物界麵,但實際上(shàng)是弱邊界層的破壞。
聚(jù)乙烯與金屬氧化物的粘接便是弱(ruò)邊界層(céng)效應的實例,聚(jù)乙烯(xī)含(hán)有強度(dù)低的含氧雜質或低分子物,使其界麵存(cún)在弱邊界層所承受 的破壞應力很少。如果采用表麵處理方法除(chú)去(qù)低分子物或含氧(yǎng)雜質,則粘(zhān)接強度獲得很大的提高,事實業已證明,界麵上(shàng)確存(cún)在 弱邊界層,致使粘接強度降低。
6、粘(zhān)接的一般過程
在進行粘接之前,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勻地塗覆在被粘物表麵上,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。當膠粘劑的大分子與被(bèi)粘(zhān)物表麵(miàn)的(de)距離小於0.5nm時,則會互相吸引,產生範 德華力或形成氫鍵(jiàn)、配位鍵、共價鍵、離子鍵、金屬鍵等(děng),加上滲入孔隙中(zhōng)的膠粘(zhān)劑,固化後生成無數的小"膠鉤子",從而(ér)完成 了粘接過程,於是獲得了牢固(gù)的粘接。
一般來(lái)說,粘接過(guò)程就是(shì)表麵(miàn)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(guī)橡膠產品硫化(huà)粘接問(wèn)題
粘(zhān)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、金屬(shǔ)表麵的處理是否(fǒu)出現問題,比如有灰塵(chén)、有油(yóu)?
3、粘(zhān)接劑是否過期?
4、塗刷在金屬(shǔ)表麵的粘接劑是否幹透了?
5、硫化(huà)溫(wēn)度是否合理?
6、矽橡膠是否發生了變化(huà)?
硫化後粘接不(bú)好,你要看你塗的膠水是跟著矽(guī)橡膠製品還是跟著骨架!膠水跟著矽橡(xiàng)膠(jiāo)走,證明你的金屬件處理有問題。如果膠 水跟(gēn)著骨架走,證明你的硫化工(gōng)藝存在問題,還有(yǒu)一些問題需要去(qù)逐一排查的,是否膠水失效,矽橡膠是否(fǒu)存在問題,等等。有 些問題找不(bú)到原因的時候,需要耐心的(de)逐一排查。直到找(zhǎo)到答案為止(zhǐ)。
骨架的處理方式:高溫(wēn)除油——噴砂——磷化——烘烤——塗膠——固化
三、膠粘劑相(xiàng)關概念
1、膠黏(nián)劑的主要理化性能指標
操作時間
膠粘劑混合到待(dài)粘結件配對之間的最大時(shí)間間隔
初固化時間
達到可搬卸強度時間,允許處理粘結件的(de)足夠強度,包括從夾具上移動(dòng)零件
完全固(gù)化時間
膠粘劑混合後得到最終機械性能需要的時間
貯存期
在一定條件下(xià),膠黏劑仍能保持其操作性能和規定強(qiáng)度的存放時間(jiān)
粘接強度
在外力作用下,使(shǐ)膠粘件中的膠黏劑與(yǔ)被粘物界麵或其鄰近處發生破壞所需要的應(yīng)力
剪切強度
剪(jiǎn)切強度是指粘接件破壞時,單(dān)位粘接麵所能承受的剪切力,其單位用(yòng)MPa(N/mm2)表(biǎo)示
不均勻扯離強度
接頭受到不(bú)均勻扯離力作用時所能(néng)承受的最大載荷(hé),因為載荷多集中於膠層的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(lì),單位是KN/m
拉伸強(qiáng)度
拉伸強度又稱均勻扯離強度、正拉強度,是指粘接(jiē)受(shòu)力破壞時,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(dù)是在規定的(de)剝離條件下,使粘接件分離時單位寬度所能(néng)承受的最大載荷,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(cháng)規性能:厚度;粘度;耐水性
機械測試:拉伸性能;剝離強度;拉伸剪切強度;壓縮剪切強度;水平和垂直持粘性
燃(rán)燒性能:水平燃燒(shāo);垂直燃燒;灼熱絲燃燒(shāo)
電性能:絕(jué)緣材料表麵和體積電阻率;防靜電材料表麵(miàn)電阻率;介電強度、擊穿電壓;耐電壓
2.老化測試
快速紫外(wài)老(lǎo)化;氙燈老化;耐溫濕老化;鹽霧(wù)老化 ;老化後外觀及性能(néng)評價
3.成分分析
主成分定性分析;全成分定性分析;全成分定量分析;灰分含量
4.可靠性
溫濕循環;溫度衝擊;防水防塵;振動測試
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