科普橡膠制品粘接理論與粘接技術(shù)工藝!
目前有太多橡塑制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,比如硅膠制品,橡膠制品常見(jiàn)的粘接成型以及手動(dòng)粘接工序都以成為我們目前常見(jiàn)的加工方法,而硅橡膠制品加工工藝在粘接方面也有一定的技術(shù)參數(shù)與要求,所以很多朋友對(duì)于粘接方法不了解它的特性與理論技術(shù)導(dǎo)致粘接失敗,那么里面具體有哪些學(xué)問(wèn)呢?
一、粘接的理論技術(shù)
1、機(jī)械理論
機(jī)械理論認(rèn)為,在粘接硅橡膠制品膠粘劑必須滲入被粘物表面的空隙內(nèi),并排除其界面上吸附的空氣,才能產(chǎn)生粘接作用。在粘 接如發(fā)泡硅橡膠的多孔被粘物時(shí),機(jī)械嵌定是重要因素。膠粘劑粘接經(jīng)表面打磨的致密材料效果要比表面光滑的致密材料好,這 是因?yàn)椋?)機(jī)械鑲嵌;(2)形成清潔表面;(3)生成反應(yīng)性表面;(4)表面積增加。由于打磨確使表面變得比較粗糙,可以 認(rèn)為表面層物理和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變,從而提高了粘接強(qiáng)度。
2、吸附理論
吸附理論認(rèn)為,粘接是由兩材料間分子接觸和界面力產(chǎn)生所引起的。粘接力的主要來(lái)源是分子間作用力包括氫鍵力和范德華力。 膠粘劑與被粘物連續(xù)接觸的過(guò)程叫潤(rùn)濕,要使膠粘劑潤(rùn)濕固體表面,膠粘劑的表面張力應(yīng)小于固體的臨界表面張力,膠粘劑浸入 固體表面的凹陷與空隙就形成良好潤(rùn)濕。如果膠粘劑在表面的凹處被架空,便減少了膠粘劑與被粘物的實(shí)際接觸面積,從而降低 了接頭的粘接強(qiáng)度。
許多合成膠粘劑都容易潤(rùn)濕金屬被粘物,而多數(shù)固體被粘物的表面張力都小于膠粘劑的表面張力。實(shí)際上獲得良好潤(rùn)濕的條件是 膠粘劑比被粘物的表面張力低,這就是環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑對(duì)金屬粘接極好的原因,而對(duì)于未經(jīng)處理的聚合物,如聚乙烯、聚丙烯和 氟塑料很難粘接。
通過(guò)潤(rùn)濕使膠粘劑與被粘物緊密接觸,主要是*分子間作用力產(chǎn)生永久的粘接。在粘附力和內(nèi)聚力中所包含的化學(xué)鍵有四種類(lèi)型 :
1、離子鍵
2、 共價(jià)鍵
3、 金屬鍵
4、 范德華力
3、擴(kuò)散理論
擴(kuò)散理論認(rèn)為,粘接是通過(guò)膠粘劑與被粘物界面上分子擴(kuò)散產(chǎn)生的。當(dāng)膠粘劑和被粘物都是具有能夠運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)鏈大分子聚合物時(shí) ,擴(kuò)散理論基本是適用的。熱塑性塑料的溶劑粘接和熱焊接可以認(rèn)為是分子擴(kuò)散的結(jié)果。
4、靜電理論
由于在膠粘劑與被粘物界面上形成雙電層而產(chǎn)生了靜電引力,即相互分離的阻力。當(dāng)膠粘劑從被粘物上剝離時(shí)有明顯的電荷存在 ,則是對(duì)該理論有力的證實(shí)。
5、弱邊界層理論
弱邊界層理論認(rèn)為,當(dāng)粘接破壞被認(rèn)為是界面破壞時(shí),實(shí)際上往往是內(nèi)聚破壞或弱邊界層破壞。弱邊界層來(lái)自膠粘劑、被粘物、 環(huán)境,或三者之間任意組合。如果雜質(zhì)集中在粘接界面附近,并與被粘物結(jié)合不牢,在膠粘劑和被粘物內(nèi)部都可出現(xiàn)弱邊界層。 當(dāng)發(fā)生破壞時(shí),盡管多數(shù)發(fā)生在膠粘劑和被粘物界面,但實(shí)際上是弱邊界層的破壞。
聚乙烯與金屬氧化物的粘接便是弱邊界層效應(yīng)的實(shí)例,聚乙烯含有強(qiáng)度低的含氧雜質(zhì)或低分子物,使其界面存在弱邊界層所承受 的破壞應(yīng)力很少。如果采用表面處理方法除去低分子物或含氧雜質(zhì),則粘接強(qiáng)度獲得很大的提高,事實(shí)業(yè)已證明,界面上確存在 弱邊界層,致使粘接強(qiáng)度降低。
6、粘接的一般過(guò)程
在進(jìn)行粘接之前,首先要對(duì)被粘表面進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?,然后將?zhǔn)備好的膠粘劑均勻地涂覆在被粘物表面上,接著便是膠粘劑潤(rùn)濕 、流變、擴(kuò)散、滲透、疊合之后,使之緊密接觸。當(dāng)膠粘劑的大分子與被粘物表面的距離小于0.5nm時(shí),則會(huì)互相吸引,產(chǎn)生范 德華力或形成氫鍵、配位鍵、共價(jià)鍵、離子鍵、金屬鍵等,加上滲入孔隙中的膠粘劑,固化后生成無(wú)數(shù)的小"膠鉤子",從而完成 了粘接過(guò)程,于是獲得了牢固的粘接。
一般來(lái)說(shuō),粘接過(guò)程就是表面處理、涂膠、疊合、固化、后處理等,是一復(fù)雜的物理和化學(xué)過(guò)程。
二、硅橡膠產(chǎn)品硫化粘接問(wèn)題
粘接工藝上有很多需要注意的部分,如果出現(xiàn)問(wèn)題,都需要查:
1、金屬基材是不是變化了?
2、金屬表面的處理是否出現(xiàn)問(wèn)題,比如有灰塵、有油?
3、粘接劑是否過(guò)期?
4、涂刷在金屬表面的粘接劑是否干透了?
5、硫化溫度是否合理?
6、硅橡膠是否發(fā)生了變化?
硫化后粘接不好,你要看你涂的膠水是跟著硅橡膠制品還是跟著骨架!膠水跟著硅橡膠走,證明你的金屬件處理有問(wèn)題。如果膠 水跟著骨架走,證明你的硫化工藝存在問(wèn)題,還有一些問(wèn)題需要去逐一排查的,是否膠水失效,硅橡膠是否存在問(wèn)題,等等。有 些問(wèn)題找不到原因的時(shí)候,需要耐心的逐一排查。直到找到答案為止。
骨架的處理方式:高溫除油——噴砂——磷化——烘烤——涂膠——固化
三、膠粘劑相關(guān)概念
1、膠黏劑的主要理化性能指標(biāo)
操作時(shí)間
膠粘劑混合到待粘結(jié)件配對(duì)之間的最大時(shí)間間隔
初固化時(shí)間
達(dá)到可搬卸強(qiáng)度時(shí)間,允許處理粘結(jié)件的足夠強(qiáng)度,包括從夾具上移動(dòng)零件
完全固化時(shí)間
膠粘劑混合后得到最終機(jī)械性能需要的時(shí)間
貯存期
在一定條件下,膠黏劑仍能保持其操作性能和規(guī)定強(qiáng)度的存放時(shí)間
粘接強(qiáng)度
在外力作用下,使膠粘件中的膠黏劑與被粘物界面或其鄰近處發(fā)生破壞所需要的應(yīng)力
剪切強(qiáng)度
剪切強(qiáng)度是指粘接件破壞時(shí),單位粘接面所能承受的剪切力,其單位用MPa(N/mm2)表示
不均勻扯離強(qiáng)度
接頭受到不均勻扯離力作用時(shí)所能承受的最大載荷,因?yàn)檩d荷多集中于膠層的兩個(gè)邊緣或一個(gè)邊緣上,固是單位長(zhǎng)度而不是單位 面積受力,單位是KN/m
拉伸強(qiáng)度
拉伸強(qiáng)度又稱(chēng)均勻扯離強(qiáng)度、正拉強(qiáng)度,是指粘接受力破壞時(shí),單位面積所承受的拉伸力,單位用MPa(N/mm2)表示
剝離強(qiáng)度
剝離強(qiáng)度是在規(guī)定的剝離條件下,使粘接件分離時(shí)單位寬度所能承受的最大載荷,其單位用KN/m表示
2、膠粘劑的常見(jiàn)檢測(cè)項(xiàng)目
1.物理性能
常規(guī)性能:厚度;粘度;耐水性
機(jī)械測(cè)試:拉伸性能;剝離強(qiáng)度;拉伸剪切強(qiáng)度;壓縮剪切強(qiáng)度;水平和垂直持粘性
燃燒性能:水平燃燒;垂直燃燒;灼熱絲燃燒
電性能:絕緣材料表面和體積電阻率;防靜電材料表面電阻率;介電強(qiáng)度、擊穿電壓;耐電壓
2.老化測(cè)試
快速紫外老化;氙燈老化;耐溫濕老化;鹽霧老化 ;老化后外觀及性能評(píng)價(jià)
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(huán);溫度沖擊;防水防塵;振動(dòng)測(cè)試
同類(lèi)文章排行
- 硅膠腳墊如何選,常見(jiàn)兩種工藝您知道嗎!
- 了解硅膠按鍵發(fā)展史,從手動(dòng)和遙控它有哪些變化!
- 硅膠冰格耐溫到底好不好,它的特性與優(yōu)勢(shì)您都了解嗎!
- 選擇硅膠洗臉?biāo)⒌拿孛?,不同硅膠刷的結(jié)構(gòu)功能有哪些!
- 揭開(kāi)硅膠保護(hù)套的短板,導(dǎo)致它的質(zhì)量異常原因都有哪些!
- 源頭工廠(chǎng)帶你認(rèn)識(shí)硅橡膠生膠的調(diào)配與制程
- 硅橡膠制品材料匹配,不同的特性應(yīng)當(dāng)如何選材質(zhì)!
- 汽車(chē)用硅橡膠密封圈材質(zhì)判定,如何確保它的質(zhì)量沒(méi)水分?
- 硅橡膠制品對(duì)原材料的依耐性太大?導(dǎo)致品質(zhì)異常的原因有那些!
- 硅膠驅(qū)蚊手環(huán)的奧秘,穿戴它真的可以避免成為蚊蟲(chóng)的眼中釘?