文档介绍：橡胶金属粘合剂耐热性能研究
橡胶金属粘合剂耐热性能研究
摘要:本文研究了不同种类的粘合剂在100℃至150℃温度下,预固化5分钟至15分钟对于天然橡胶金属复合件的粘合强度的影响。结果表明:预涂在金属表面的粘合剂经过适当的预固化处理后,对于成品取得高强度粘接性能是有帮助的。最佳的预固化温度不宜高于120摄氏度,时间不超过10分钟。
关键词:预固化胶粘剂粘接强度耐热性
在橡胶工业领域里,橡胶与金属粘合制成的复合件越来越多。不仅应用领域不断在拓展,而且品种也变得复杂多样,在当今的工业发展中已经成为必不可少的重要零件。然而在一些大型的复合件加工中,一直存在着不少的问题。其中,粘合问题是最常见的问题之一。由于大型零件一般尺寸都比较大,设计比较复杂。在注射橡胶进行硫化之前,都需要少则几十分钟,多则几个小时的预加热零件的过程,我们称之为预固化过程。在这个过程中,橡胶金属粘合剂的耐热性能就显得十分重要。如果在此阶段就失去粘合活性的话,那么该零件的粘合一定是不合格的。本文对不同配方的粘合剂在预加热过程中的耐热老化性能进行研究,通过不同的实验设计,给出作者对胶粘剂耐热性能研究的结果。
一、实验材料
橡胶:天然橡胶NR-65-102(陶氏化学内部橡胶配方);金属片:冷轧板,标准剥离试片(已经过喷砂处理);胶粘剂:Thixon P-11-EF/Megum 538(Cover_1) /Megum C2(Cover_2) /Megum C3(Cover_3) /Megum C4(Cover_4)(陶氏化学提供);
二、实验步骤及仪器
实验步骤与标准参考ASTM D-429B标准。
三、结果与讨论
Megum 538/Megum C2/Megum C3/Megum C4与Thixon P-11-EF一起使用时,在预加热时间不变的情况下,随着预加热温度的升高,平均剥离强度逐渐降低。在预加热温度不变的情况下,随着预加热时间的增加,平均剥离强度开始逐渐下降。同时,与初始粘接力相比,预固化温度在100℃到120℃之间时,预固化5分钟和10分钟。粘接接头的平均剥离强度大于未进行预固化的样件。但温度超过120℃或者预加热时间超过10分钟,则粘接接头的平均剥离强度小于未进行预加热的样件,粘接强度呈现衰减趋势。
预固化是指在没有与橡胶进行硫化成型之前,胶黏剂自身含有的粘接有效成分开始自交联的阶段。由于此类粘合剂的粘合机理是和橡胶中的分子进行共价键交联反应。所以在预固化过程中,粘合剂内部成分逐渐被活化,分子链变得不稳定,开始出现自交联现象。而后,再进行硫化反应时,粘合剂内含有的粘接有效成分就会比未经过预固化阶段的要少,形成的共价键也就少些。理论上预固化行为是不利于粘合剂与橡胶进行互交联反应的,所以一般呈现出粘接强度低于初始粘接力,甚至出现粘接失败和脱胶现象。但是从上图中得出,在适当的温度和时间下,进行预固化可以提高胶接接头的平均粘接强度。分析认为:在硫化过程中,一般橡胶的硫化时间为1