科普橡膠製(zhì)品粘接理論與粘接技術工藝!
目(mù)前有太多橡塑(sù)製品在工藝上(shàng)找不到突破口的情況下,還是需要附(fù)帶其他工藝,比如矽膠製品,橡膠製品常見的粘(zhān)接成型以及手動粘接工序都以成(chéng)為我們目前常見的加工方法,而矽橡(xiàng)膠製品加工工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不了解它的特性(xìng)與理(lǐ)論(lùn)技術導致粘接失敗,那麽(me)裏麵(miàn)具體有哪些學問呢?

一、粘接的理(lǐ)論技術
1、機(jī)械(xiè)理(lǐ)論
機械理論認為,在粘接矽橡膠製品膠粘劑必須滲入被粘物表麵的空(kōng)隙內,並排除其界麵(miàn)上吸附的空氣,才能產生粘接作用。在粘(zhān) 接如發(fā)泡矽橡膠的多(duō)孔(kǒng)被粘物時(shí),機械嵌定是重要因素。膠粘劑粘接經表麵打磨(mó)的致密材料效果要比表麵光滑的致密材料好,這 是因(yīn)為(1)機械鑲嵌;(2)形成(chéng)清潔表麵;(3)生成反應性表麵;(4)表麵積(jī)增加。由於打磨確使表麵變得比較粗糙,可以 認為表麵層物理和化學性質發(fā)生了改變(biàn),從(cóng)而提高了粘接強度。
2、吸附理論
吸附理(lǐ)論認(rèn)為(wéi),粘接是(shì)由兩材料間分子接觸和界麵力產(chǎn)生所(suǒ)引起的。粘接力的主要來源是分子(zǐ)間作用力包括氫鍵力和範德華力。 膠粘劑與被粘物連續(xù)接觸的過程叫潤濕,要使(shǐ)膠粘劑潤(rùn)濕固體表麵,膠(jiāo)粘劑的表麵張力應小於固體的臨界表麵張力,膠粘劑浸(jìn)入 固體表(biǎo)麵的凹陷(xiàn)與空隙就形成良好(hǎo)潤濕。如果膠粘劑在表麵的凹處被架空,便減少了膠粘劑與被粘物的實際接觸麵積(jī),從而降低 了接頭的粘接強度。
許多合成膠粘(zhān)劑都容易潤濕金屬被(bèi)粘物,而多數固體被粘(zhān)物的表麵張力都小於膠粘劑的表麵張力。實際上獲得良好潤濕的條件是 膠粘(zhān)劑(jì)比被粘物的表麵(miàn)張力低,這就是環氧樹脂膠粘劑對金屬粘(zhān)接極好的原因,而對於未經處理的聚合物(wù),如聚乙烯、聚丙烯和 氟塑料很難粘接。
通過潤濕(shī)使膠粘劑與被粘物(wù)緊密(mì)接觸,主要是*分子間作用力產生(shēng)永久(jiǔ)的粘接。在粘附力和(hé)內聚力中所(suǒ)包含的化學鍵有四種類型 :
1、離子鍵
2、 共價(jià)鍵
3、 金屬鍵
4、 範德華力
3、擴散理論
擴散理(lǐ)論認為,粘接是通過膠(jiāo)粘劑與(yǔ)被粘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物時 ,擴散理論基本是適用的。熱塑性塑料的(de)溶劑粘接和熱焊(hàn)接可以(yǐ)認為是分子擴散的結果。
4、靜電理論
由於(yú)在膠(jiāo)粘劑與被(bèi)粘物界麵上形成雙電層而產生了(le)靜電引力,即相互分離的阻力。當膠粘劑從被粘物上(shàng)剝離時有明顯的電荷存在 ,則是對該理論有力的證實。
5、弱邊界層理論
弱邊界層理(lǐ)論認為,當粘接破壞被認為是界(jiè)麵破壞時,實際上(shàng)往往是內聚破壞或弱邊界層破壞。弱邊界層來自膠粘劑、被粘物、 環境,或三(sān)者之間任(rèn)意組合。如(rú)果雜質集(jí)中在粘接界麵附近,並與被粘物結合不牢(láo),在膠粘劑和被粘物內部都可出現弱邊界層。 當發生破壞時,盡管多數發生在膠粘劑和(hé)被粘物界麵,但實際上是弱(ruò)邊界層的破壞。
聚乙烯與金屬氧化物的粘接便是弱邊界層效應的實例,聚乙烯(xī)含有強度低的含氧雜質或(huò)低(dī)分子物,使其界麵(miàn)存在弱邊界層所承受 的破壞(huài)應(yīng)力很少。如果采用表麵處理方法除(chú)去低分子物或含氧雜質,則粘接強度獲得很大的提高,事實(shí)業已證明,界麵上確存在 弱邊界層,致使粘接強度降(jiàng)低。
6、粘接的一般過程
在進行粘接之前(qián),首先要對被粘(zhān)表麵進行適當的處(chù)理,然後將準備好(hǎo)的膠粘劑均勻地塗覆在(zài)被粘物表(biǎo)麵上,接著(zhe)便是膠粘劑潤濕(shī) 、流(liú)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粘物表麵的距離小於0.5nm時,則會互相吸引,產生範 德華力或(huò)形成氫鍵、配位鍵、共(gòng)價鍵、離子(zǐ)鍵、金屬鍵等,加上滲入孔隙中的(de)膠粘劑,固化(huà)後生成無數(shù)的小"膠鉤子",從而完成(chéng) 了(le)粘接過程,於是獲得了牢固的粘接。
一般來說(shuō),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(jiāo)產品硫化粘接問(wèn)題
粘(zhān)接工(gōng)藝上有很多需要注意的部分,如果出現問題,都(dōu)需要查:
1、金屬基材是不是變(biàn)化了?
2、金屬表麵的處(chù)理是否出現(xiàn)問題,比如有灰塵(chén)、有油?
3、粘接劑是否過期?
4、塗刷在金屬表麵的粘接劑是(shì)否幹透了?
5、硫化溫度是否合(hé)理?
6、矽橡膠是否發生了變化?
硫化後(hòu)粘接不好,你要看(kàn)你(nǐ)塗的膠水是跟著矽橡膠製品還是跟著骨架!膠水跟著矽橡膠走,證明你的金屬(shǔ)件(jiàn)處理有問(wèn)題。如果膠 水跟著骨架走,證明你的硫化工藝存(cún)在問題,還有一些問題需要去逐一排查的,是否膠水失效,矽橡膠是否存在問題,等等。有 些問題找不(bú)到原因的(de)時候,需要耐心的(de)逐一排(pái)查。直到找到答案為止。
骨架的處理方式:高溫除油——噴(pēn)砂——磷化——烘烤——塗膠——固化
三、膠粘劑相關概念
1、膠黏(nián)劑的(de)主要理化性能指標
操作時間
膠粘劑混合到待粘結(jié)件配對之間的最大時間間隔
初固化時間(jiān)
達到可搬(bān)卸強(qiáng)度時間,允許處理粘結件的足夠強度,包括(kuò)從夾具上移動零件
完全(quán)固化時間
膠粘劑混合後得到最終機械(xiè)性能需要的(de)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(shí)間
粘(zhān)接強度
在外力作用下,使膠粘件中的膠黏劑與被粘物界麵或(huò)其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(pò)壞時,單位粘接麵所能承受(shòu)的剪切(qiē)力,其單位用MPa(N/mm2)表示
不均勻扯離強(qiáng)度
接頭受到不均勻(yún)扯離力作(zuò)用時所能承受的最大載荷,因為載荷多集中於膠層的兩個(gè)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(yòu)稱(chēng)均勻扯離強度、正拉強度,是指粘接受力破壞(huài)時,單(dān)位麵積所承受的拉伸力,單位用MPa(N/mm2)表示(shì)
剝離強度
剝離強度是在規定的剝離條件下,使粘接件分(fèn)離時單位寬度所能承受的(de)最大載荷,其單位用KN/m表示
2、膠粘劑的常見檢測(cè)項目
1.物理性能
常規性(xìng)能(néng):厚度;粘度(dù);耐水性
機械測試:拉伸性能;剝離強度;拉伸剪切強度;壓縮(suō)剪切強度;水平和(hé)垂直持粘性(xìng)
燃燒性能:水平燃燒;垂直燃燒;灼熱(rè)絲燃燒
電性能:絕緣材料表麵和體積(jī)電阻率;防(fáng)靜電材料表麵(miàn)電阻(zǔ)率;介電強度、擊穿電壓(yā);耐電壓
2.老化測試
快速紫外老化;氙燈老化;耐溫濕老化;鹽霧老化 ;老化(huà)後(hòu)外觀及性能評價
3.成分分析
主成(chéng)分定性分析;全成分定性分析;全成分定量分析(xī);灰(huī)分(fèn)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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