CN107513736A - 一种橡胶金属复合密封垫片中金属底材的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及橡胶密封件加工技术领域，公开了一种橡胶金属复合密封垫片中金属底材的处理方法，水洗后使用砂纸打磨增加金属表面的粗糙度，使用除油剂清洗表面的污渍和残渣，再用热碱液浸泡的方法提供足够的涂层附着力，电镀中能够有效加强金属表面的强度和防腐性，脱脂速度快，能够除去渗出的脂质，还可除去金属表面的腐蚀残渣，本发明采用物理、化学相结合的方法，使金属底材表面的化学成分、组织形态、物理形貌发生改变，从而使橡胶更好的附着在底材上，充分发挥性能组合。

Description

一种橡胶金属复合密封垫片中金属底材的处理方法
技术领域
本发明属于橡胶密封件加工技术领域，具体涉及一种橡胶金属复合密封垫片中金属底材的处理方法。
背景技术
金属与非金属复合垫片是指以金属板粘附或包覆石棉、塑料、橡胶等材质制成的密封垫片或缠绕成型的密封垫片，这种复合方法既发挥了金属板的刚性，又利用了非金属材料的柔性、弹性和密封性能，其中，石棉与金属复合垫片存在着易破损、使用寿命短和密封性差的缺点，塑料与金属复合垫片存在着易老化、脆性大的缺点，同时也不环保，橡胶与金属复合垫片成为未来发展的主要方向。
橡胶密封垫片，具有突出的耐高低温性能，在-70℃—+260℃的温度范围内保持良好的使用弹性，耐臭氧、耐天候老化，宜作热机械中的密封衬垫。无毒可制作绝热、绝缘制品及医用橡胶制品。同时具有防水、阻燃、耐高温、导电、耐磨、耐油等优良性能，广泛用于机械、电子、水暖等多种行业具有突出的耐高低温性能，在-70℃—+260℃的温度范围内保持良好的使用弹性，耐臭氧、耐天候老化，宜作热机械中的密封衬垫。无毒可制作绝热、绝缘制品及医用橡胶制品。同时具有防水、阻燃、耐高温、导电、耐磨、耐油等优良性能，广泛用于机械、电子、水暖等多种行业。
橡胶-金属复合垫片的金属底材以不锈钢合金为主，在二者进行喷涂结合前需要对金属表面进行处理，处理不当会导致橡胶用量大，粘结性差，受力不均匀等问题，从而导致复合垫片的使用寿命缩短。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种橡胶金属复合密封垫片中金属底材的处理方法，采用物理、化学相结合的方法，使金属底材表面的化学成分、组织形态、物理形貌发生改变，从而使橡胶更好的附着在底材上，充分发挥性能组合。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种橡胶金属复合密封垫片中金属底材的处理方法，包括以下步骤：
（1）将金属底材经过水洗打磨后，加入除油剂，浸泡30-40分钟，浸泡温度为30-35℃，所述除油剂按照重量份计由以下成分组成：LAS 28-30份、硫酸钠12-14份、AEO-9 10-12份、氧化铝粉1-3份、三聚磷酸钠10-12份、过硼酸钠2-3份、硼酸3-5份、硅酸钠4-6份、EDTA 0.2-0.3份、水解聚马来酸酐1-2份、对甲苯磺酸钠10-11份、水120-130份、丙酮70-80份；
（2）将使用除油剂浸泡后的金属底材使用质量浓度为30-40%的氢氧化钠溶液浸泡3-5分钟，浸泡温度为70-80℃，碱液浸泡腐蚀处理后的金属底材浸入到电解质溶液中，进行电化学处理，电解液为浓度为0.1-0.2摩尔/升的硫酸锌溶液，金属锌板作为阳极，接通220-230伏直流电源进行电镀；
（3）将电镀处理后的金属底材使用酒精擦拭，然后浸入抛光液中处理1-2小时，所述抛光液按照重量份计由以下成分组成：二芳基对苯二胺25-30份、2-甲基-4羧基-5-叔丁基苯基戊烷20-25份、磷酸三钠10-13份、三聚磷酸钠8-11份、硬脂酸5-7份、油酸钠11-12份、二乙醇胺9-10份、氧化锌7-9份、聚丙烯酸钠6-8份、石英砂2-4份、钛白粉2-3份、活性炭1-2份、叔丁基醇100-120份。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）中金属底材水洗后使用300-400目砂纸进行打磨。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）中电镀厚度为0.03-0.04毫米。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）所述抛光液中石英砂粒径大小为200-300目、钛白粉粒径大小为300-400目、活性炭粒径大小为100-200目。
本发明相比现有技术具有以下优点：为了解决现有橡胶金属复合垫片组合中由于金属底材处理不当导致的橡胶用量大，粘结性差，受力不均匀，从而导致复合垫片的使用寿命缩短的问题，本发明提供了一种橡胶金属复合密封垫片中金属底材的处理方法，水洗后使用砂纸打磨增加金属表面的粗糙度，使用除油剂清洗表面的污渍和残渣，再用热碱液浸泡的方法提供足够的涂层附着力，电镀中能够有效加强金属表面的强度和防腐性，脱脂速度快，能够除去渗出的脂质，还可除去金属表面的腐蚀残渣，本发明采用物理、化学相结合的方法，使金属底材表面的化学成分、组织形态、物理形貌发生改变，从而使橡胶更好的附着在底材上，充分发挥性能组合。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种橡胶金属复合密封垫片中金属底材的处理方法，包括以下步骤：
（1）将金属底材经过水洗打磨后，加入除油剂，浸泡30分钟，浸泡温度为30℃，所述除油剂按照重量份计由以下成分组成：LAS 28份、硫酸钠12份、AEO-9 10份、氧化铝粉1份、三聚磷酸钠10份、过硼酸钠2份、硼酸3份、硅酸钠4份、EDTA 0.2份、水解聚马来酸酐1份、对甲苯磺酸钠10份、水120份、丙酮70份；
（2）将使用除油剂浸泡后的金属底材使用质量浓度为30%的氢氧化钠溶液浸泡3分钟，浸泡温度为70℃，碱液浸泡腐蚀处理后的金属底材浸入到电解质溶液中，进行电化学处理，电解液为浓度为0.1摩尔/升的硫酸锌溶液，金属锌板作为阳极，接通220伏直流电源进行电镀；
（3）将电镀处理后的金属底材使用酒精擦拭，然后浸入抛光液中处理1小时，所述抛光液按照重量份计由以下成分组成：二芳基对苯二胺25份、2-甲基-4羧基-5-叔丁基苯基戊烷20份、磷酸三钠10份、三聚磷酸钠8份、硬脂酸5份、油酸钠11份、二乙醇胺9份、氧化锌7份、聚丙烯酸钠6份、石英砂2份、钛白粉2份、活性炭1份、叔丁基醇100份。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）中金属底材水洗后使用300目砂纸进行打磨。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）中电镀厚度为0.03毫米。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）所述抛光液中石英砂粒径大小为200目、钛白粉粒径大小为300目、活性炭粒径大小为100目。
实施例2
一种橡胶金属复合密封垫片中金属底材的处理方法，包括以下步骤：
（1）将金属底材经过水洗打磨后，加入除油剂，浸泡35分钟，浸泡温度为32℃，所述除油剂按照重量份计由以下成分组成：LAS 29份、硫酸钠13份、AEO-9 11份、氧化铝粉2份、三聚磷酸钠11份、过硼酸钠2.5份、硼酸4份、硅酸钠5份、EDTA 0.25份、水解聚马来酸酐1.5份、对甲苯磺酸钠10.5份、水125份、丙酮75份；
（2）将使用除油剂浸泡后的金属底材使用质量浓度为35%的氢氧化钠溶液浸泡4分钟，浸泡温度为75℃，碱液浸泡腐蚀处理后的金属底材浸入到电解质溶液中，进行电化学处理，电解液为浓度为0.15摩尔/升的硫酸锌溶液，金属锌板作为阳极，接通220伏直流电源进行电镀；
（3）将电镀处理后的金属底材使用酒精擦拭，然后浸入抛光液中处理1.5小时，所述抛光液按照重量份计由以下成分组成：二芳基对苯二胺28份、2-甲基-4羧基-5-叔丁基苯基戊烷22份、磷酸三钠11份、三聚磷酸钠10份、硬脂酸6份、油酸钠11.5份、二乙醇胺9.5份、氧化锌8份、聚丙烯酸钠7份、石英砂3份、钛白粉2.5份、活性炭1.5份、叔丁基醇110份。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）中金属底材水洗后使用350目砂纸进行打磨。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）中电镀厚度为0.035毫米。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）所述抛光液中石英砂粒径大小为250目、钛白粉粒径大小为350目、活性炭粒径大小为150目。
实施例3
一种橡胶金属复合密封垫片中金属底材的处理方法，包括以下步骤：
（1）将金属底材经过水洗打磨后，加入除油剂，浸泡40分钟，浸泡温度为35℃，所述除油剂按照重量份计由以下成分组成：LAS 30份、硫酸钠14份、AEO-9 12份、氧化铝粉3份、三聚磷酸钠12份、过硼酸钠3份、硼酸5份、硅酸钠6份、EDTA 0.3份、水解聚马来酸酐2份、对甲苯磺酸钠11份、水130份、丙酮80份；
（2）将使用除油剂浸泡后的金属底材使用质量浓度为40%的氢氧化钠溶液浸泡5分钟，浸泡温度为80℃，碱液浸泡腐蚀处理后的金属底材浸入到电解质溶液中，进行电化学处理，电解液为浓度为0.2摩尔/升的硫酸锌溶液，金属锌板作为阳极，接通230伏直流电源进行电镀；
（3）将电镀处理后的金属底材使用酒精擦拭，然后浸入抛光液中处理2小时，所述抛光液按照重量份计由以下成分组成：二芳基对苯二胺30份、2-甲基-4羧基-5-叔丁基苯基戊烷25份、磷酸三钠13份、三聚磷酸钠11份、硬脂酸7份、油酸钠12份、二乙醇胺10份、氧化锌9份、聚丙烯酸钠8份、石英砂4份、钛白粉3份、活性炭2份、叔丁基醇120份。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）中金属底材水洗后使用400目砂纸进行打磨。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）中电镀厚度为0.04毫米。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）所述抛光液中石英砂粒径大小为300目、钛白粉粒径大小为400目、活性炭粒径大小为200目。
对比例1
与实施例1的区别仅在于，步骤（1）中省略打磨的过程，其余保持不变。
对比例2
与实施例2的区别仅在于，将步骤（2）中省略电化学处理方法，其余保持不变。
对比实验
分别使用实施例1-3和对比例1-2的方法处理橡胶金属复合密封垫片中的金属底材，同时以不做处理的金属底材作为对照，与丁腈橡胶组合，保持无关变量一致，将加工结果进行比较，各组性能如下表所示：
项目 附着力 剥脱率（%） 剪切强度（MPa）
实施例1 0级 0.2 1.8
实施例2 0级 0.1 2.0
实施例3 0级 0.1 1.9
对比例1 1级 3 1.4
对比例2 2级 8 1.3
对照组 4级 30 1.3
由此可见：本发明采用物理、化学相结合的方法，使金属底材表面的化学成分、组织形态、物理形貌发生改变，从而使橡胶更好的附着在底材上，充分发挥性能组合。

Claims (4)

1.一种橡胶金属复合密封垫片中金属底材的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将金属底材经过水洗打磨后，加入除油剂，浸泡30-40分钟，浸泡温度为30-35℃，所述除油剂按照重量份计由以下成分组成：LAS 28-30份、硫酸钠12-14份、AEO-9 10-12份、氧化铝粉1-3份、三聚磷酸钠10-12份、过硼酸钠2-3份、硼酸3-5份、硅酸钠4-6份、EDTA 0.2-0.3份、水解聚马来酸酐1-2份、对甲苯磺酸钠10-11份、水120-130份、丙酮70-80份；
（2）将使用除油剂浸泡后的金属底材使用质量浓度为30-40%的氢氧化钠溶液浸泡3-5分钟，浸泡温度为70-80℃，碱液浸泡腐蚀处理后的金属底材浸入到电解质溶液中，进行电化学处理，电解液为浓度为0.1-0.2摩尔/升的硫酸锌溶液，金属锌板作为阳极，接通220-230伏直流电源进行电镀；
（3）将电镀处理后的金属底材使用酒精擦拭，然后浸入抛光液中处理1-2小时，所述抛光液按照重量份计由以下成分组成：二芳基对苯二胺25-30份、2-甲基-4羧基-5-叔丁基苯基戊烷20-25份、磷酸三钠10-13份、三聚磷酸钠8-11份、硬脂酸5-7份、油酸钠11-12份、二乙醇胺9-10份、氧化锌7-9份、聚丙烯酸钠6-8份、石英砂2-4份、钛白粉2-3份、活性炭1-2份、叔丁基醇100-120份。
2.如权利要求1所述一种橡胶金属复合密封垫片中金属底材的处理方法，其特征在于，步骤（1）中金属底材水洗后使用300-400目砂纸进行打磨。
3.如权利要求1所述一种橡胶金属复合密封垫片中金属底材的处理方法，其特征在于，步骤（2）中电镀厚度为0.03-0.04毫米。
4.如权利要求1所述一种橡胶金属复合密封垫片中金属底材的处理方法，其特征在于，步骤（3）所述抛光液中石英砂粒径大小为200-300目、钛白粉粒径大小为300-400目、活性炭粒径大小为100-200目。
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