科普橡膠(jiāo)製品粘(zhān)接理(lǐ)論與(yǔ)粘(zhān)接技術工藝!
發表時間:2019-03-09
目前有太(tài)多橡塑製品在工藝上找不到突破口的情況下,還(hái)是需要附帶其他工藝,比如矽膠製品(pǐn),橡膠製品(pǐn)常見的粘接成型以及手動粘接工序都以成為我們目前常見的加工方法,而矽橡膠製品加工工藝在粘(zhān)接方(fāng)麵也有一定的技術參數與要求(qiú),所以很多朋友對於(yú)粘接方法不了解它的特性與理論技術導致(zhì)粘接失敗,那麽裏麵具(jù)體有哪些學問(wèn)呢?

一、粘接的理論技(jì)術
1、機(jī)械理論
機械理(lǐ)論認為,在粘接矽橡膠製品膠粘劑必須(xū)滲入被(bèi)粘物表麵的空隙內,並排除其界麵上吸附(fù)的空氣,才能產生粘接作用。在(zài)粘 接如發(fā)泡矽橡膠的多孔被粘物時,機械嵌定是重要因素。膠粘劑粘接經表麵打磨的致密(mì)材料效果要比(bǐ)表(biǎo)麵光滑的致密材料好,這 是因為(wéi)(1)機械鑲(xiāng)嵌;(2)形成清潔表麵;(3)生成(chéng)反應性表麵;(4)表麵積增加。由於打磨確(què)使表麵變(biàn)得比較粗(cū)糙,可以 認為表麵層物(wù)理和化學性質發(fā)生了改變,從而提高了粘接強度。
2、吸附理論(lùn)
吸附理論認為(wéi),粘接是由兩材(cái)料間分子接觸和界麵(miàn)力產生所引起的。粘接力的主要來源是分子間作用力(lì)包括氫鍵力和範德華力。 膠(jiāo)粘劑與被粘物連續接觸的過程叫潤濕,要使膠粘劑潤濕固體表麵,膠粘(zhān)劑的表麵張力應小於固體的臨界表(biǎo)麵張力,膠粘劑(jì)浸入(rù) 固體表麵的凹陷與空隙就形成(chéng)良好潤濕。如果膠粘劑在表麵(miàn)的凹處被架空,便減(jiǎn)少了膠粘劑與被粘物的實際接觸麵(miàn)積,從而降低 了接(jiē)頭的粘接強度。
許多合成膠(jiāo)粘劑都容易潤濕金屬(shǔ)被粘物,而(ér)多數固體被粘物的表麵張力都小於膠(jiāo)粘劑的表麵張力。實際上獲得良好潤濕的條件是 膠粘劑(jì)比被粘物的(de)表麵張力低,這就是環氧樹脂膠粘劑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、聚丙烯和 氟塑料(liào)很難粘接。
通過潤濕(shī)使膠粘劑與被粘物緊密接觸,主要(yào)是*分子間作用力產生永久(jiǔ)的粘接。在粘附力和(hé)內聚力中所包(bāo)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(huá)力
3、擴散理論
擴散理論認為,粘接是通過膠粘劑(jì)與被粘(zhān)物界麵上分子擴散產生的。當膠粘劑和被粘物都是具有能夠運動的長鏈大分子聚合(hé)物時 ,擴散理論(lùn)基本是適用的。熱塑性塑料的溶劑粘接和熱焊(hàn)接可(kě)以認為是分子擴散的結果(guǒ)。
4、靜電理(lǐ)論
由於在膠粘劑與被粘物界麵(miàn)上形成雙電層而產生了靜電引力,即相互分離的阻力。當膠粘劑從被粘物上剝離時有明顯的電荷(hé)存在 ,則是對該理論有力的證實。
5、弱邊界層理論
弱邊界層理論認為,當粘(zhān)接破壞被認為是界麵破壞時,實際上往往是內聚破壞或弱邊(biān)界(jiè)層破壞。弱邊界層來自膠粘(zhān)劑、被粘物(wù)、 環境,或三(sān)者之間任意組合(hé)。如(rú)果雜質集中在(zài)粘接界麵附近,並與被粘物結合不牢(láo),在膠粘劑和被粘物內部都可出(chū)現弱邊界層。 當發生破壞時,盡管多數發生在(zài)膠粘(zhān)劑和被(bèi)粘物界麵,但實際上是弱邊界層(céng)的破壞。
聚(jù)乙烯與(yǔ)金屬氧化物(wù)的粘接便是弱邊界層效應(yīng)的實例,聚乙烯含有強(qiáng)度(dù)低的含氧雜質或低分子物,使其界(jiè)麵存在弱邊界層所承受 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(zé)粘接強度獲(huò)得(dé)很大的提高,事(shì)實(shí)業已證明(míng),界麵上確存在 弱(ruò)邊界層,致使粘接強度降低。
6、粘接的一般過程
在進行粘(zhān)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(miàn)上,接著便是(shì)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(biǎo)麵的距離小於0.5nm時,則會互相吸引,產生範 德華力或形成氫鍵、配位鍵、共(gòng)價鍵、離子鍵、金屬鍵等,加上滲(shèn)入孔隙中的膠粘劑(jì),固化後生成無數的小"膠鉤子",從而完成 了粘接過程,於是獲得了牢(láo)固的(de)粘接。
一般來說,粘接過程就(jiù)是表麵處理、塗膠、疊合、固化、後(hòu)處理等,是一複雜的物理和化學過程。

二、矽(guī)橡膠產品(pǐn)硫(liú)化粘接問題
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(shì)不是變化了?
2、金屬表麵的(de)處理是否出現問題,比如有灰塵、有油?
3、粘接劑是否過期?
4、塗刷在金屬表麵(miàn)的(de)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?
硫化後粘接不好,你要看你塗的(de)膠水是跟著矽橡膠製(zhì)品還(hái)是跟著(zhe)骨架!膠水跟(gēn)著矽橡膠走,證明你的金屬件(jiàn)處理有問題(tí)。如果膠 水跟著骨架走,證明你的硫化工藝存(cún)在問(wèn)題,還(hái)有一些問題需要去逐一(yī)排查的,是否膠水失效,矽橡膠是否存在問(wèn)題,等等。有 些問題找不到原(yuán)因的時候,需要耐心的逐一排查。直到找到答案為(wéi)止。
骨(gǔ)架的處(chù)理方式:高溫除油(yóu)——噴砂——磷化——烘烤——塗(tú)膠——固化
三、膠粘劑相關概念
1、膠黏劑的(de)主要理化性能指標
操作時(shí)間
膠粘劑混合到待粘結件配對之間的(de)最大時間(jiān)間隔
初固化時(shí)間
達到可搬(bān)卸(xiè)強度時間,允(yǔn)許處理粘結件的足夠強度,包括從夾(jiá)具上移(yí)動零件
完全固化時間(jiān)
膠粘劑混合後得到最終機械性能需要的時(shí)間
貯(zhù)存(cún)期
在一定條件下,膠黏劑仍能保持其操作性能和規定強(qiáng)度的存放時間
粘接強度
在外力作用(yòng)下,使膠粘件中的膠黏劑與被粘物界麵或其鄰近處(chù)發生破壞所需要的應力
剪切強度
剪切強度是指粘接件破(pò)壞時,單位粘(zhān)接麵所能承受的剪切力,其單位用(yòng)MPa(N/mm2)表示
不均勻扯離(lí)強度
接頭受到不均勻扯離力(lì)作用時所(suǒ)能承受的最大載荷(hé),因為載(zǎi)荷多集(jí)中於膠(jiāo)層的兩個邊緣或一個邊緣上,固是單(dān)位長度而不是單位 麵積受力,單位是KN/m
拉伸強度
拉伸強度又稱均勻扯離強度、正拉強度,是指粘接受力破壞時,單位(wèi)麵積所承受的拉伸力,單位(wèi)用MPa(N/mm2)表示(shì)
剝離(lí)強度
剝(bāo)離強度是在規定的剝離條件下,使粘接件分離時單位寬度所能承受的最大載荷,其單位用KN/m表示
2、膠(jiāo)粘劑的常見(jiàn)檢測項目
1.物理性能
常規性能:厚度;粘(zhān)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(shuǐ)平和垂直持粘(zhān)性
燃燒性能(néng):水平燃燒;垂直燃燒;灼熱絲燃燒
電性能:絕緣材料表麵和體積電(diàn)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(lǎo)化測試
快速紫外老化(huà);氙燈老化(huà);耐溫濕老化;鹽霧老化 ;老化後外觀及(jí)性能評價
3.成分分(fèn)析
主成分定性分析;全成分定性分析;全成(chéng)分定(dìng)量(liàng)分析;灰分含量
4.可靠性(xìng)
溫濕循(xún)環;溫(wēn)度衝擊;防(fáng)水防塵;振動測試
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