CN102899002B - 一种用于粘接硫化三元乙丙橡胶与铸铁的胶黏剂及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于粘接硫化三元乙丙橡胶与铸铁的胶黏剂及其应用，该胶黏剂包括以下按重量配比的组分：开姆洛克-250#65-80%，列克那-1#15-30%，环氧树脂5%。通过该胶黏剂粘接硫化三元乙丙橡胶与铸铁的步骤如下：对粘结面进行表面处理，涂胶，干燥后胶粘，然后进行固化处理，在固化过程中加压加温最终达到粘接效果。本发明硫化三元乙丙橡胶与铸铁的粘接方法工艺简单，且最终得到的产品能达到粘结性能要求。

Description

一种用于粘接硫化三元乙丙橡胶与铸铁的胶黏剂及其应用

技术领域

    本发明涉及一种用于粘接硫化三元乙丙橡胶与铸铁的胶黏剂及其应用。

背景技术

目前，世界胶黏剂市场发展极为迅速，在工业应用领域里已相当广泛。汽车工业中胶黏剂主要应用于：①车体和车顶加固板，②双层壳体顶板，③减震器，④离合器和传动带等。其中，减震器由轮毂、惯性块和减震橡胶圈组成。减震橡胶圈的设计一定要合理，其形状、安装位置及弹性模量也要适当。在实际应用条件下，往往会遇到温度、油污、臭氧及日光等。为使减震器使用性能长期保持不变，所以常选用耐臭氧、耐日光老化极好的硫化三元乙丙胶作为减震橡胶圈原料。因此硫化三元乙丙胶与铸铁粘接的问题非常重要。国内使用的硫化三元乙丙胶与铸铁粘接通常是先用未硫化的三元乙丙橡胶与金属粘结后放入模具硫化并加热保温，例如减震器的生产工艺是：由轮毂和惯性块间缝隙的体积计算出所需未硫化三元乙丙胶的质量，把未硫化三元乙丙胶挤入事先涂好胶粘剂的轮毂和惯性块间的缝隙，再放入模具中加热保温，工艺复杂、生产成本高。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种能够直接有效粘接硫化三元乙丙橡胶与铸铁的胶黏剂及应用。

为了达到上述目的，本发明提供了一种用于粘接硫化三元乙丙橡胶与铸铁的胶黏剂，包括以下按重量配比的组分：开姆洛克-250# 65-80%，列克那-1# 15-30%，环氧树脂 5%。优选配比为：开姆洛克-250# 70%，列克那-1# 25%，环氧树脂 5%。

本发明还提供了上述胶黏剂在粘接硫化三元乙丙橡胶与铸铁方面的应用，包括以下步骤：

（1）表面处理：分别清除硫化三元乙丙橡胶和铸铁的粘接面的杂质；

（2）涂胶：在硫化三元乙丙橡胶和铸铁的粘接面分别涂覆一层所述胶黏剂，自然晾干3-5分钟；

（3）固化：将步骤（2）中涂胶后的硫化三元乙丙橡胶和铸铁的粘接面进行粘结；粘结后进行固化处理，固化压力为0.25Mpa-0.35Mpa，温度为135-145℃，时间为0.75-1.5h。

其中步骤（1）中的表面处理方法为：机械打磨（拉毛处理，用木锉和砂纸打磨）所述硫化三元乙丙橡胶和铸铁的粘接面，然后用丙酮清洗，再将硫化三元乙丙橡胶置于硫酸中浸泡5-10min，最后用冷水、热水、依次清洗两次，自然干燥即可。铸铁的表面处理采用机械打磨法（即砂纸打磨去锈），丙酮脱脂，冷水、热水清洗和干燥，即去掉硫酸浸泡过程其它工艺条件与硫化三元乙丙橡胶的表面处理方法相同。

步骤（3）中的固化压力为0.3Mpa，温度为140℃，时间为1h。

本发明相比现有技术具有以下优点：

1、采用自制的胶黏剂达到更好的粘接效果，胶黏剂的配比是通过实验确定的，单独使用其中一种成分或者超出配比成分，在剥离试验中粘结强度都达不到要求。胶黏剂的主要组分中选择列克那，是因为其作为异氰酸酯类胶粘剂极性强粘接橡胶类效果好，而开姆洛克是一种通用的橡胶与金属热胶粘剂。单独使用列克那或开姆洛克作为胶黏剂进行了实验，在相同的条件下粘结硫化三元乙丙橡胶与铸铁后进行180°剥离试验，结果为胶粘剂与金属间破坏，或者斑点状橡胶破坏，也就是可以“粘上”但粘结强度均达不到要求。而环氧树脂的粘结强度更低。采用列克那、开姆洛克和环氧树脂复配使用，提高了对硫化三元乙丙橡胶与铸铁的粘结效果。同时进行表面处理，既能除去妨碍粘接的污物，又能除去表面疏松质层，有利于提高表面能，增加表面积。

2、在固化过程中，施加一定压力：保障胶黏剂与被粘物充分浸润，粘度较大的胶黏剂固化时应该施加较大压力；保障胶黏剂固化反应产生的低分子挥发物质排出；有利于胶层中残留的挥发溶剂分子的排出（因为晾置过程不可能使溶剂全部挥发，粘接时溶剂进一步挥发，需有一定的压力排除溶剂分子）；控制胶层的厚度，涂覆粘度（粘度较大的胶黏剂往往胶层较厚，固化压力可以使胶层厚度控制在一定范围，也能起到粘接工艺中的定位作用）；保障硫化三元乙丙橡胶与金属间压紧，橡胶被压紧后产生的内应力有利于增加粘接强度。同时压力不能过大，防止施压时被压物体因为压力过高而变形过大甚至破坏。

3、在固化过程中，加温保温一定时间：保温温度需要超过键粘结的反应温度，高温使分子运动速度加快,使其较好的浸润被粘物表面形成粘结力，使胶黏剂与被粘结物发生化学键粘接的反应。温度越高所需保温时间越短，但温度不能过高，防止超过橡胶的极限使用温度。

4、本发明能将工厂提供的硫化三元乙丙橡胶与铸铁直接粘结，粘结后能达到粘结强度的要求，简化了生产工艺，降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明粘接方法的流程框图；

图2为本发明硫化三元乙丙橡胶和铸铁的粘接示意图。

图中，1-铸铁，2-硫化三元乙丙橡胶，3-胶黏剂。

具体实施方式

    下面结合附图和具体实施例对本发明硫化三元乙丙橡胶与铸铁的粘接方法进行详细说明。

实施例一

    胶黏剂制备：按开姆洛克-250# 65%，列克那-1# 30%，环氧树脂 5%的重量配比混合制备胶黏剂。

    表面处理：机械打磨（拉毛处理，用木锉和砂纸打磨）硫化三元乙丙橡胶1（长155mm，宽25mm，厚2mm的试样）和铸铁2（长240mm，宽30mm ，厚2mm的试样）的粘接面，然后用丙酮清洗，再将硫化三元乙丙橡胶置于硫酸中浸泡5min，最后依次用冷水、热水清洗，干燥（自然晾干即可）。铸铁的表面处理均采用机械打磨法（即砂纸打磨去锈），丙酮脱脂，冷水、热水清洗和干燥，即去掉硫酸浸泡过程其它工艺条件不变。

涂胶：将表面处理好后的粘结面涂上胶黏剂3，自然晾干3分钟。

固化：按照图2所示将粘结面进行粘结，粘结后进行固化处理。固化压力为0.25Mpa，温度为135℃，时间为1.5h。该固化过程为胶黏剂与粘结物之间反应形成粘结需要的分子链从而进行粘结。

实施例二

    胶黏剂制备：按开姆洛克-250# 80%，列克那-1# 15%，环氧树脂 5%的重量配比混合制备胶黏剂。

    表面处理：机械打磨（用木锉、砂纸等打磨）硫化三元乙丙橡胶1和铸铁2的粘接面，然后用丙酮清洗，再将硫化三元乙丙橡胶置于硫酸中浸泡10min，最后依次用冷水、热水清洗，干燥（自然晾干即可）。铸铁的表面处理均采用机械打磨法（即砂纸打磨去锈），丙酮脱脂，冷水、热水清洗和干燥，即去掉硫酸浸泡过程其它工艺条件不变。

涂胶：将表面处理好后的粘结面涂上胶黏剂3，自然晾干5分钟。

固化：按照图2所示将粘结面进行粘结，粘结后进行固化处理。固化压力为0.35Mpa，温度为145℃，时间为0.75h。

实施例三

    胶黏剂制备：按开姆洛克-250# 70%，列克那-1# 25%，环氧树脂 5%的重量配比混合制备胶黏剂。

    表面处理：机械打磨硫化（用木锉、砂纸等打磨）三元乙丙橡胶1和铸铁2的粘接面，然后用丙酮清洗，再将硫化三元乙丙橡胶置于硫酸中浸泡5min；最后依次用冷水、热水清洗，干燥（自然晾干即可）。铸铁的表面处理均采用机械打磨法（即砂纸打磨去锈），丙酮脱脂，冷水、热水清洗和干燥，即去掉硫酸浸泡过程其它工艺条件不变。

涂胶：将表面处理好后的粘结面涂上胶黏剂3，自然晾干3分钟。

固化：按照图2所示将粘结面进行粘结，粘结后进行固化处理。固化压力为0.3Mpa，温度为140℃，时间为1 h。

效果实施例

    取实施例一至三制得的产品，分别进行180°剥离试验，三种产品均发生内聚破坏，即粘结强度高于橡胶强度，达到粘结性能要求。

Claims (7)

1.一种用于粘接硫化三元乙丙橡胶与铸铁的胶黏剂，其特征在于：由开姆洛克-250# 65-80%，列克那-1# 15-30%，环氧树脂 5%组成。

2.根据权利要求1所述的胶黏剂，其特征在于：包括以下按重量配比的组分：开姆洛克-250# 70%，列克那-1# 25%，环氧树脂 5%。

3.权利要求1或2所述胶黏剂在粘接硫化三元乙丙橡胶与铸铁方面的应用。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，包括以下步骤：

（1）表面处理：分别清除硫化三元乙丙橡胶和铸铁的粘接面的杂质；

（2）涂胶：在硫化三元乙丙橡胶和铸铁的粘接面分别涂覆一层所述胶黏剂，自然晾干3-5分钟；

（3）固化：将步骤（2）中涂胶后的硫化三元乙丙橡胶和铸铁的粘接面进行粘结；粘结后进行固化处理，固化压力为0. 25MPa-0. 35MPa，温度为135-145℃，时间为0.75-1.5h。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述步骤（1）中对所述硫化三元乙丙橡胶的表面处理方法为：机械打磨所述硫化三元乙丙橡胶的粘接面，然后用丙酮清洗，再将硫化三元乙丙橡胶置于硫酸中浸泡5-10min，最后用冷水、热水依次清洗两次，自然干燥即可；所述机械打磨为采用木锉或砂纸打磨。

6.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述步骤（1）中对所述铸铁的表面处理方法为：采用机械打磨所述铸铁的粘接面，然后用丙酮清洗脱脂，最后用冷水、热水依次清洗两次，自然干燥即可；所述机械打磨为采用砂纸打磨。

7.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述步骤（3）中的固化压力为0. 3MPa，温度为140℃，时间为1h。