CN106633162A - 一种提高聚醚醚酮与橡胶粘接性能的表面方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高聚醚醚酮与橡胶粘接性能的表面处理方法。聚醚醚酮作为聚醚醚酮与橡胶复合制品的骨架材料，其表面经喷砂、清洗、浓硫酸磺化化学处理、等离子体表面活性处理，刷涂胶黏剂、烘干室干燥后，通过热硫化的方式实现聚醚醚酮与橡胶的粘接。采用本发明提供的骨架材料表面处理方法，粘接强度可以达到30KN/m，覆胶率可以达到90%以上。本发明提供的方法特别适用于聚醚醚酮表面与橡胶无法实现高粘接强度、高覆胶率粘接的情况。本发明方法操作简单、实用性强，具有易于推广和适用于工业化生产等诸多优点。

Description

一种提高聚醚醚酮与橡胶粘接性能的表面方法
技术领域
本发明提供了一种提高聚醚醚酮与橡胶粘接性能的表面处理方法，与现有的表面处理方法相比，此方法能够满足聚醚醚酮与橡胶复合制品粘接强度大、覆胶率高等优点。
背景技术
聚醚醚酮与橡胶粘接时，由于聚醚醚酮表面活性非常低，表面润湿性能差，耐化学药品性强，难于与热硫化胶黏剂进行化学反应，导致聚醚醚酮与橡胶很难通过热硫化胶黏剂实现聚醚醚酮与橡胶复合制品良好的粘接效果。
目前，聚醚醚酮在橡胶复合制品中的应用尚属于起步阶段，公开资料中甚少涉及聚醚醚酮与橡胶的粘接方法。在现有骨架材料的表面处理方法条件，即脱脂-喷砂-涂胶-干燥，聚醚醚酮与橡胶粘接性能差，粘接强度不足10KN/m，覆胶率不足30%。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高聚醚醚酮与橡胶粘接性能的表面处理方法，解决在现有表面处理条件下，聚醚醚酮与橡胶复合制品粘接性能差，粘接强度小、覆胶率低的问题。
一种提高聚醚醚酮与橡胶粘接性能的表面处理方法，采用的技术方案按照如下步骤进行：
1） 喷砂：将聚醚醚酮与橡胶粘接面采用喷砂处理15-25min，所用磨料为粒径为0.2mm的金刚玉；
2） 清洗：聚醚醚酮喷砂完毕后，用无水乙醇或二甲苯有机溶剂对聚醚醚酮与橡胶粘接面进行清洗，去除其表面的油污和灰尘等表面粘附物；
3） 浓硫酸磺化处理：将聚醚醚酮置于浓硫酸中15-25S，使其表面进行适当程度的磺化化学改性；
4） 等离子体处理：将聚醚醚酮与橡胶粘接面进行等离子体表面处理4-8次，进行表面改性，提高其表面活性；
5） 刷涂胶黏剂：将聚醚醚酮与橡胶粘接面先刷涂底胶胶黏剂，等底胶干燥后，再刷涂面胶胶黏剂，其中底胶胶黏剂厚度控制在5-20μm，面胶胶黏剂厚度控制在10-40μm；
6） 烘干室干燥：涂胶完毕后，将聚醚醚酮在70-85℃的烘干室内干燥15-15min，后包装。
进一步，聚醚醚酮应用于橡胶减震制品的骨架材料。
进一步，喷砂采用手动喷砂机或者Q226喷砂机对金属粘接面进行物理机械清理，能够增大聚醚醚酮与橡胶的粘接面积。
进一步，浓硫酸磺化处理所用浓硫酸浓度为98%。
进一步，离子体处理等离子体设备的喷嘴距离聚醚醚酮基材距离为5-12mm。
进一步，等离子处理完毕到所述刷涂胶黏剂之间的时间间隔在20分钟以内。
进一步，刷涂胶黏剂选取的胶黏剂为热硫化胶黏剂，可以选用常用的开姆洛克系列胶黏剂、罗门哈斯系列胶黏剂。胶黏剂在使用前充分搅拌，搅拌时会有气泡产生，务必要等气泡消了之后再刷涂胶黏剂；罗门哈斯系列胶黏剂中Thixon-p-11-EF作为底涂胶黏剂，Megum 538作为面涂胶黏剂；开姆洛克系列胶黏剂中CH205作为底涂胶黏剂，CH6108作为面涂胶黏剂。
进一步，刷涂胶黏剂在使用胶黏剂前，需充分搅拌，搅拌时会有气泡产生，气泡消除之后再刷涂胶黏剂。
有益效果：本发明一种提高聚醚醚酮与橡胶粘接性能的表面处理方法，通过在基本喷砂、清洗处理的基础上，经过浓硫酸磺化处理、等离子体处理，进一步提高表面活性和表面润湿性能，提高聚醚醚酮与橡胶粘接性能，提高粘接强度和覆胶率。
具体实施方式：
下面结合给出的实施例对本发明加以说明，但不构成对本发明的任何限制。
实施例1
此实施例为应用本发明一种提高聚醚醚酮与橡胶粘接性能的表面处理方法，按照如下的步骤进行粘接试样制品的制备。
A：喷砂：将聚醚醚酮粘接面采用喷砂处理15-20min，以增加接触面积；
B：清洗：用无水乙醇对聚醚醚酮进行清洗，以去除其表面的油污和灰尘等表面粘附物；
C：浓硫酸磺化处理：将聚醚醚酮置于浓硫酸中15-20S，使其表面进行磺化化学改性，浓硫酸浓度为98%；
D：等离子体处理：将聚醚醚酮粘接面进行等离子体表面处理4-5次，进行表面改性，提高其表面活性，等离子体设备的喷嘴距离聚醚醚酮基材距离为5-12mm，等离子处理完毕到涂胶黏剂之间的时间间隔在20分钟以内；
E：刷涂胶黏剂：将聚醚醚酮粘接面刷涂罗门哈斯系列底胶、面胶胶黏剂,干燥后包装；底胶使用罗门哈斯系列胶黏剂中Thixon-p-11-EF，面胶使用罗门哈斯系列胶黏剂的Megum 538；其中底胶胶黏剂厚度控制在5-20μm，面胶胶黏剂厚度控制在10-40μm；
F：硫化：设定好硫化温度、时间、压力，将E工序处理好的聚醚醚酮试块装入模具的底模，将预成型胶料放入模腔，盖好上模，加压硫化。
G：硫化时间到，出模，取出粘接试样制品。
对比实施例1：
采用现有的表面处理方法，即采用上述的A-B-E-F-G，取得对比粘接试样制品。
实施例1及对比实施例1制备的粘接试样制品经过23±2℃恒温24h后，进行粘接试验，试验所得的粘接强度、覆胶率数据及粘接试验后见表1。
实施例2
此实施例为应用本发明方法，按照如下的步骤进行聚醚醚酮与橡胶复合制品的制备。
ⅰ：喷砂：将聚醚醚酮与橡胶粘接面采用喷砂处理20-25min，以增加接触面积；
ⅱ：清洗：聚醚醚酮喷砂完毕后用无水乙醇对聚醚醚酮与橡胶粘接面进行清洗，以去除其表面的油污和灰尘等表面粘附物；
ⅲ：浓硫酸磺化处理：将聚醚醚酮置于浓硫酸中15-20S，浓硫酸浓度为98%，使其表面进行适当程度的磺化化学改性；
ⅳ：等离子体处理：将聚醚醚酮与橡胶粘接面进行等离子体表面处理6-8次，进行表面改性，提高其表面活性。等离子体设备的喷嘴距离聚醚醚酮基材距离为5-12mm，等离子处理完毕到涂胶黏剂之间的时间间隔在20分钟以内；
ⅴ：刷涂胶黏剂：将聚醚醚酮与橡胶粘接面刷涂罗门哈斯系列胶黏剂，干燥后包装，底胶厚度为5-20μm，面胶厚度为10-40μm；
ⅵ：硫化：设定好硫化温度、时间、压力，将ⅴ工序处理好的聚醚醚酮试块装入模具的底模，将预成型胶料放入模腔，盖好上模，加压硫化。
ⅶ：硫化时间到，出模，取出复合制品。
对比实施例2：
采用现有的表面处理方法，即采用上述的ⅰ-ⅱ-ⅴ-ⅵ-ⅶ，取得对比制品。
实施例2及对比实施例2制备的制品经过23±2℃恒温24h后，进行粘接试验，试验所得的粘接强度、覆胶率数据及粘接试验后见表1。
表1 各实施例粘接试验测试数据表

Claims (8)

1.一种提高聚醚醚酮与橡胶粘接性能的表面处理方法，采用的技术方案按照如下步骤进行：
喷砂：将聚醚醚酮与橡胶粘接面采用喷砂处理15-25min，所用磨料为粒径为0.2mm的金刚玉；
清洗：聚醚醚酮喷砂完毕后，用无水乙醇或二甲苯有机溶剂对聚醚醚酮与橡胶粘接面进行清洗，去除其表面的油污和灰尘等表面粘附物；
浓硫酸磺化处理：将清洗后的聚醚醚酮置于浓硫酸中15-25S，使其表面进行磺化化学改性；
等离子体处理：将所述浓硫酸磺化处理的聚醚醚酮用等离子体表面处理方法处理4-8次，进行表面改性，提高其表面活性；
刷涂胶黏剂：将聚醚醚酮与橡胶粘接面先刷涂底胶胶黏剂，等底胶干燥后，再刷涂面胶胶黏剂，其中底胶胶黏剂厚度控制在5-20μm，面胶胶黏剂厚度控制在10-40μm；
烘干室干燥：涂胶完毕后，将聚醚醚酮在70-85℃的烘干室内干燥15-15min，后包装。
2.根据权利要求1所述的一种提高聚醚醚酮与橡胶粘接性能的表面处理方法，其特征在于：所述的聚醚醚酮应用于橡胶减震制品的骨架材料。
3.根据权利要求1所述的一种提高聚醚醚酮与橡胶粘接性能的表面处理方法，其特征在于：所述喷砂采用手动喷砂机或者Q226喷砂机对金属粘接面进行物理机械清理，能够增大聚醚醚酮与橡胶的粘接面积。
4.根据权利要求1所述的一种提高聚醚醚酮与橡胶粘接性能的表面处理方法，其特征在于：所述浓硫酸磺化处理所用浓硫酸浓度为98%。
5.根据权利要求1所述的一种提高聚醚醚酮与橡胶粘接性能的表面处理方法，其特征在于：所述等离子体处理等离子体设备的喷嘴距离聚醚醚酮基材距离为5-12mm。
6.根据权利要求1所述的一种提高聚醚醚酮与橡胶粘接性能的表面处理方法，其特征在于：所述等离子处理完毕到所述刷涂胶黏剂之间的时间间隔在20分钟以内。
7.根据权利要求1所述的一种提高聚醚醚酮与橡胶粘接性能的表面处理方法，其特征在于：所述刷涂胶黏剂选取的胶黏剂为热硫化胶黏剂，可以选用常用的开姆洛克系列胶黏剂、罗门哈斯系列胶黏剂，罗门哈斯系列胶黏剂中Thixon-p-11-EF作为底涂胶黏剂，Megum 538作为面涂胶黏剂；开姆洛克系列胶黏剂中CH205作为底涂胶黏剂，CH6108作为面涂胶黏剂。
8.根据权利要求1所述的一种提高聚醚醚酮与橡胶粘接性能的表面处理方法，其特征在于：所述刷涂胶黏剂在使用胶黏剂前，需充分搅拌，搅拌时会有气泡产生，气泡消除之后再刷涂胶黏剂。
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