非極性硫化橡膠與45#鋼的粘接.pdf

1、橡膠與金屬的粘接在許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，如汽車制造、軍工、道路橋梁以及機械制造等。以橡膠與金屬材料復(fù)合的制件可以獲得更好的強度和耐久性，同時可獲得減振、耐磨等功能。
　　 橡膠與金屬粘接大都采用硫化粘接法，但它難以滿足硫化條件下基材不穩(wěn)定(變形、分解)制件和超大制件的制造，另外在某些場合下要求用硫化橡膠與金屬進行粘接，在這些情況下需使用非硫化粘接法。由于硫化橡膠表面能低、化學(xué)惰性、表面污染以及存在弱邊界層等原因，需進行表面處理

2、后才能達到較高粘接強度。硫化橡膠在進行表面處理時，化學(xué)處理方法中最常用的是酸處理法，但它通常處理步驟較多、處理程度難控制而使橡膠本體性能遭到破壞，并且產(chǎn)生大量廢液污染環(huán)境；物理方法中目前常用等離子體進行處理，但使用時需用真空操作而使處理成本昂貴，限制了它的使用。
　　 本論文通過兩種途徑來完成硫化橡膠與金屬的粘接：一是粘接性能優(yōu)異的膠粘劑的研制；二是改變硫化橡膠表面的粗糙程度并對其進行表面改性，使表面產(chǎn)生大量極性基團。通過以前的

3、實驗結(jié)果可知：極性硫化橡膠與金屬可以達到很高的粘接強度，而非極性硫化橡膠與金屬的粘接強度較低。故本實驗研究丁苯、天然和順丁三種非極性橡膠與45＃鋼的粘接，其中硫化丁苯橡膠是本實驗的重點研究對象。
　　 本論文通過對自制環(huán)氧樹脂膠粘劑進行改性，對硫化橡膠表面采用打磨、涂表面處理劑、涂敷膠粘劑、紫外線(包括紫外線殺菌燈和高壓汞燈)、臭氧、紫外線+臭氧等多種表面處理，考查了影響硫化橡膠與45#鋼粘接強度的各種因素，并對處理后的硫化橡膠

4、進行了掃描電鏡、電子能譜、XPS和ATR表征。經(jīng)本實驗發(fā)現(xiàn)：硫化橡膠中度打磨可有效提高硫化橡膠與45#鋼制件的剪切強度；使用硅烷偶聯(lián)劑KH-560改性膠粘劑、作表面處理劑可有效改善制件的粘接強度，并可提高制件的耐水性，其效果比KH-550好；在硫化橡膠和45#鋼表面涂敷膠粘劑可提高制件的剪切強度；紫外線(包括紫外線殺菌燈和高壓汞燈)、臭氧、UVO等硫化橡膠表面處理均能在硫化橡膠表面引入含氧基團，但高壓汞燈處理效果最好，其能在硫化橡膠表面