CN110565149A - 一种带橡胶金属件的防腐方法 - Google Patents

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Abstract

一种带橡胶金属件的防腐方法，包括以下步骤：先将粗糙度小于6微米的金属件与具有导电性的橡胶硫化为带橡胶金属件，再对带橡胶金属件进行漆前处理，然后对带橡胶金属件进行电泳涂装，以在金属件表面和橡胶表面形成均匀连续的涂层，涂层的固化温度低于橡胶的硫化温度10℃～20℃，涂层的固化温度为120℃～160℃，涂层的固化时间为30min～50min，该涂层经低温固化后，其耐盐雾性能大于等于600小时，涂层的厚度为15微米～30微米，膜厚均匀，涂层的摩擦系数为0.08～0.18。本设计不仅防腐方法简单、生产成本低、环保，而且提高了带橡胶金属件的防腐性能、提高了橡胶的耐久性能、解决了紧固件的松动问题。

Description

一种带橡胶金属件的防腐方法
技术领域
本发明涉及汽车涂装技术领域，尤其涉及一种带橡胶金属件的防腐方法，主要适用于汽车及其它交通工具中带橡胶金属件的防腐。
背景技术
汽车及其它交通工具制造过程中，有大量的带橡胶的金属零件，如推力杆橡胶衬套总成、导向臂橡胶衬套等，这些零件均在金属零件成型后的部分位置进行橡胶硫化成型，硫化的橡胶主要是起增强、减震等作用。零件处理工艺为橡胶硫化后再对零件的金属部分进行表面防腐处理，由于橡胶不耐高温烘烤，现有防腐处理方法有电镀、喷漆等。由于喷漆涂装工艺使零件涂层不易喷涂均匀，且部分零件如V型推力杆销轴，需通过紧固件连接而进行装配，涂层不均匀，且涂层低温固化后硬度不高，易造成紧固件在装配时出现假象扭矩，造成使用时紧固件松脱，另外，喷涂涂层厚度不均匀，涂层过厚易造成装配质量问题；涂层薄，那么涂层耐腐蚀性能较差。电镀工艺是传统的防腐工艺，其厚度较薄且较均匀，因此对紧固件的拧紧力矩影响较小，常应用于带橡胶金属件的防腐。但电镀工艺一方面受环保制约因素越来越大、成本较高、镀层防腐性能较差；另一方面，由于橡胶硫化时边缘不太致密，易造成电镀时电镀液从边缘渗入到硫化橡胶与金属层的接触部位，并发生化学反应，对硫化橡胶与金属件的结合力造成影响，降低其结合力，造成硫化橡胶和金属层撕裂、脱离、脱落、开裂。
中国专利，申请公布号为CN106003705A，申请公布日为2016年10月12日的发明公开了一种电镀锌镍合金层的金属工件与橡胶的粘接方法，该方法包括化学除油、电解除油、浸蚀、活化、电镀锌镍合金、活化、钝化、烘干、涂底胶、固化、涂第一遍面胶、涂第二遍面胶、硫化和冷却处理13个步骤。虽然该方法能够有效提高镀锌镍合金层的金属工件与橡胶之间的粘接强度，从而避免脱胶甚至过早损坏失效问题的产生，有效保证橡胶减震件的使用寿命，但是其仍然存在以下缺陷：采用电镀工艺不仅造成环境污染，而且电镀层防腐性能较差、电镀层对橡胶无保护作用。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的污染环境、镀层防腐性能差、橡胶耐久性差的缺陷与问题，提供一种环保、节能、涂层防腐性能好、橡胶耐久性能好的带橡胶金属件的防腐方法。
为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种带橡胶金属件的防腐方法，该防腐方法包括以下步骤：
先将粗糙度小于6微米的金属件与具有导电性的橡胶硫化为带橡胶金属件，再对带橡胶金属件进行漆前处理，然后对带橡胶金属件进行电泳涂装，以在金属件表面和橡胶表面形成均匀连续的涂层，该涂层经低温固化后，其耐盐雾性能大于等于600小时。
所述低温固化是指：根据电泳涂装所采用电泳涂料的烘干规范，选择涂层的固化温度和固化时间，涂层的固化温度低于橡胶的硫化温度10℃～20℃。
所述涂层的固化温度为120℃～160℃，涂层的固化时间为30min～50min。
所述涂层的厚度为15微米～30微米，涂层的摩擦系数为0.08～0.18。
所述橡胶为天然橡胶，天然橡胶的硫化温度为140℃～160℃。
所述橡胶为氯丁橡胶，氯丁橡胶的硫化温度为150℃～170℃。
所述橡胶含有碳黑，碳黑的质量百分比浓度为5wt﹪～40wt﹪，橡胶的表面电阻为103欧姆～106欧姆。
所述电泳涂装为阴极电泳涂装。
所述电泳涂料为环氧电泳涂料或丙烯酸电泳涂料，电泳涂料固化剂的解封温度为110℃～130℃。
所述电泳涂料的烘干规范是指：固化温度为120℃～200℃，固化时间为10min～60min。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明一种带橡胶金属件的防腐方法中将粗糙度小于6微米的金属件与具有导电性的橡胶硫化为带橡胶金属件，然后对带橡胶金属件进行电泳涂装，以在金属件表面和橡胶表面形成均匀连续的涂层，该涂层经低温固化后，其耐盐雾性能大于等于600小时；采用上述电泳涂装工艺，不仅避免了电镀工艺造成的环境污染，而且涂层固化温度低、涂层厚度均匀，提高了带橡胶金属件的防腐性能，另外，橡胶表面电泳一层涂层，极大的提高了橡胶的耐久性能。因此，本发明不仅环保、节能，而且提高了带橡胶金属件的防腐性能、提高了橡胶的耐久性能。
2、本发明一种带橡胶金属件的防腐方法中根据电泳涂装所采用电泳涂料的烘干规范(固化温度为120℃～200℃，固化时间为10min～60min)，选择涂层的固化温度和固化时间，涂层的固化温度低于橡胶的硫化温度10℃～20℃，涂层的固化温度为120℃～160℃，涂层的固化时间为30min～50min；上述设计根据橡胶硫化温度的不同，选择较低的温度进行固化，不仅使得防腐方法简单，而且降低了生产成本。因此，本发明防腐方法简单、生产成本低。
3、本发明一种带橡胶金属件的防腐方法中涂层的厚度为15微米～30微米，膜厚均匀，涂层的摩擦系数在0.08～0.18之间，防止了紧固连接时出现假扭矩，从而解决了紧固件的松动问题。因此，本发明解决了紧固件的松动问题。
4、本发明一种带橡胶金属件的防腐方法中橡胶含有碳黑，碳黑的质量百分比浓度为5wt﹪～40wt﹪，橡胶的表面电阻为103欧姆～106欧姆，碳黑不仅可以使橡胶的强度提高，而且可以保证橡胶的导电性。因此，本发明不仅使得橡胶可以采用电泳涂装保护，而且提高了橡胶的强度与导电性。
附图说明
图1是本发明的实施例1中的一种带橡胶金属件(V型推力杆橡胶衬套总成)的结构示意图。
图中：橡胶1、螺栓安装孔2、销轴3、端头4、挡圈5、卡簧6。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
一种带橡胶金属件的防腐方法，该防腐方法包括以下步骤：
先将粗糙度小于6微米的金属件与具有导电性的橡胶硫化为带橡胶金属件，再对带橡胶金属件进行漆前处理，然后对带橡胶金属件进行电泳涂装，以在金属件表面和橡胶表面形成均匀连续的涂层，该涂层经低温固化后，其耐盐雾性能大于等于600小时。
所述低温固化是指：根据电泳涂装所采用电泳涂料的烘干规范，选择涂层的固化温度和固化时间，涂层的固化温度低于橡胶的硫化温度10℃～20℃。
所述涂层的固化温度为120℃～160℃，涂层的固化时间为30min～50min。
所述涂层的厚度为15微米～30微米，涂层的摩擦系数为0.08～0.18。
所述橡胶为天然橡胶，天然橡胶的硫化温度为140℃～160℃。
所述橡胶为氯丁橡胶，氯丁橡胶的硫化温度为150℃～170℃。
所述橡胶含有碳黑，碳黑的质量百分比浓度为5wt﹪～40wt﹪，橡胶的表面电阻为103欧姆～106欧姆。
所述电泳涂装为阴极电泳涂装。
所述电泳涂料为环氧电泳涂料或丙烯酸电泳涂料，电泳涂料固化剂的解封温度为110℃～130℃。
所述电泳涂料的烘干规范是指：固化温度为120℃～200℃，固化时间为10min～60min。
本发明的原理说明如下：
本设计提供一种对橡胶性能无影响且对橡胶有保护作用，并对其连接的金属件防腐性能优良的低温固化电泳涂装防腐方法。涂层固化温度低，膜厚均匀，在橡胶表面和金属件表面可以形成均匀连续涂层，可以提高带橡胶金属件的防腐性能，使金属件的防腐性能达到或大于600小时。防腐工艺简单，能够避免现有技术中的缺陷，如电镀工艺造成的环境污染、电镀层对橡胶无保护作用等。因此，相对于现有技术，本设计防腐方法简单、烘干温度低、减少了废气排放量、生产成本较低、节能、环保。
本设计采用的电泳涂装的低温固化工艺，适用于所有电泳涂料的应用；同时，适用于所有带橡胶的金属零件防腐，根据橡胶硫化温度的不同，可以选择电泳漆对应，可以是较高的温度和对应时间固化，也可以选择较低的温度和对应时间固化。电泳涂料固化剂的解封温度即为电泳涂料的最低烘干温度。
由于橡胶硫化温度比电泳涂装低得多，若采用常规的电泳涂装工艺，则影响橡胶零件的性能，如橡胶的机械性能、耐久性能等。而本设计中橡胶具有导电性，电泳涂装可以在橡胶及金属件上同时涂上一层均匀的电泳漆膜，橡胶与金属件结合处的漆膜连续平整，具有漆膜的延续性，对结合部位有封闭作用，有助于防止橡胶的松脱、开裂，降低了橡胶从金属件上脱落的概率。因此，本设计采用的低温固化的电泳涂装防腐工艺使橡胶表面有一层电泳的防护涂层，可以对橡胶进行保护，并且提高橡胶的耐久性。
实施例1：
参见图1，一种V型推力杆橡胶衬套总成的防腐方法，该防腐方法包括以下步骤：先将金属件(销轴3)与具有导电性的橡胶1硫化为带橡胶金属件，所述金属件(螺栓安装孔2、销轴3)的粗糙度小于6微米，所述橡胶1为天然橡胶，天然橡胶的硫化温度为140℃～160℃，所述橡胶1含有碳黑，碳黑的质量百分比浓度为5wt﹪～40wt﹪，橡胶的表面电阻为103欧姆～106欧姆，再对带橡胶金属件进行漆前处理(清洗，磷化等)，然后对带橡胶金属件进行阴极电泳涂装，以在端头4表面和橡胶1表面形成均匀连续的涂层，根据电泳涂装所采用电泳涂料的烘干规范(电泳涂料为环氧电泳涂料或丙烯酸电泳涂料，电泳涂料固化剂的解封温度为110℃～130℃，电泳涂料的固化温度为120℃～200℃，固化时间为10min～60min)，选择涂层的固化温度和固化时间，涂层的固化温度低于橡胶1的硫化温度10℃～20℃，涂层的固化温度为120℃，涂层的固化时间为50min，涂层经低温固化后，涂层的耐盐雾性能大于等于600小时，涂层的厚度为15微米～30微米，涂层的摩擦系数为0.08～0.18，零件外观质量良好，能满足一种V型推力杆橡胶衬套总成的防腐要求。
实施例2：
基本内容同实施例1，不同之处在于：
涂层的固化温度为130℃，涂层的固化时间为45min，涂层经低温固化后，涂层的耐盐雾性能大于等于600小时，涂层的厚度为15微米～30微米，涂层的摩擦系数为0.08～0.18，零件外观质量良好，能满足一种V型推力杆橡胶衬套总成的防腐要求。
实施例3：
基本内容同实施例1，不同之处在于：
涂层的固化温度为140℃，涂层的固化时间为40min，涂层经低温固化后，涂层的耐盐雾性能大于等于600小时，涂层的厚度为15微米～30微米，涂层的摩擦系数为0.08～0.18，零件外观质量良好，能满足一种V型推力杆橡胶衬套总成的防腐要求。
实施例4：
基本内容同实施例1，不同之处在于：
所述橡胶1为氯丁橡胶，氯丁橡胶的硫化温度为150℃～170℃，涂层的固化温度为150℃，涂层的固化时间为35min，涂层经低温固化后，涂层的耐盐雾性能大于等于600小时，涂层的厚度为15微米～30微米，涂层的摩擦系数为0.08～0.18，零件外观质量良好，能满足一种V型推力杆橡胶衬套总成的防腐要求。
实施例5：
基本内容同实施例1，不同之处在于：
所述橡胶1为氯丁橡胶，氯丁橡胶的硫化温度为150℃～170℃，涂层的固化温度为160℃，涂层的固化时间为30min，涂层经低温固化后，涂层的耐盐雾性能大于等于600小时，涂层的厚度为15微米～30微米，涂层的摩擦系数为0.08～0.18，零件外观质量良好，能满足一种V型推力杆橡胶衬套总成的防腐要求。
由以上五个实施例的防腐工艺及其零件经耐盐雾性能测试可知，对带橡胶金属件进行电泳涂装的低温固化工艺，涂层的耐盐雾达到或大于600小时，满足涂层的防腐要求。

Claims (10)

1.一种带橡胶金属件的防腐方法，其特征在于，该防腐方法包括以下步骤：
先将粗糙度小于6微米的金属件与具有导电性的橡胶硫化为带橡胶金属件，再对带橡胶金属件进行漆前处理，然后对带橡胶金属件进行电泳涂装，以在金属件表面和橡胶表面形成均匀连续的涂层，该涂层经低温固化后，其耐盐雾性能大于等于600小时。
2.根据权利要求1所述的一种带橡胶金属件的防腐方法，其特征在于：所述低温固化是指：根据电泳涂装所采用电泳涂料的烘干规范，选择涂层的固化温度和固化时间，涂层的固化温度低于橡胶的硫化温度10℃～20℃。
3.根据权利要求2所述的一种带橡胶金属件的防腐方法，其特征在于：所述涂层的固化温度为120℃～160℃，涂层的固化时间为30min～50min。
4.根据权利要求1所述的一种带橡胶金属件的防腐方法，其特征在于：所述涂层的厚度为15微米～30微米，涂层的摩擦系数为0.08～0.18。
5.根据权利要求3所述的一种带橡胶金属件的防腐方法，其特征在于：所述橡胶为天然橡胶，天然橡胶的硫化温度为140℃～160℃。
6.根据权利要求3所述的一种带橡胶金属件的防腐方法，其特征在于：所述橡胶为氯丁橡胶，氯丁橡胶的硫化温度为150℃～170℃。
7.根据权利要求5或6所述的一种带橡胶金属件的防腐方法，其特征在于：所述橡胶含有碳黑，碳黑的质量百分比浓度为5wt﹪～40wt﹪，橡胶的表面电阻为103欧姆～106欧姆。
8.根据权利要求7所述的一种带橡胶金属件的防腐方法，其特征在于：所述电泳涂装为阴极电泳涂装。
9.根据权利要求8所述的一种带橡胶金属件的防腐方法，其特征在于：所述电泳涂料为环氧电泳涂料或丙烯酸电泳涂料，电泳涂料固化剂的解封温度为110℃～130℃。
10.根据权利要求9所述的一种带橡胶金属件的防腐方法，其特征在于：所述电泳涂料的烘干规范是指：固化温度为120℃～200℃，固化时间为10min～60min。
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