25T型车用风缸吊带防腐带硫化热粘工艺研究(陈颖)

25T型车用风缸吊带防腐带硫化热粘工艺研究橡胶与金属之间的粘接通常采用的直接粘接法、硬质橡胶法、镀黄铜法和胶粘剂粘接法等，其中胶粘剂粘接法是目前应用最广和最有效的方法之一。25T型车风缸吊带防腐带的安装采用的形式有胶粘接方式和硫化热粘结构，目前入厂检修的车辆以上两种结构都有，在进行厂修时要求橡胶件更新，对于采用粘接结构的防腐带煮洗后很容易就可以撕下来，而对于采用硫化热粘结构的防腐带就很难拆下，我们采用煮洗浸泡的方式，浸泡了18小时后其硫化后的防腐带仍旧无法拆下，但是采用火烧的方式让橡胶然后后可以将其剥离，但风缸吊带的不锈钢材质经过500摄氏度以上的高温加热后，其表面材质的晶相结构发生了变化，极易导致局部碳含量低而导致腐蚀程度加深，并且局部腐蚀速度很快，这对风缸吊带的安全使用产生极其不良的影响，为此坚决禁止使用火烧的方式拆下防腐带。经过详细查找资料，橡胶与金属是在化学结构、物理和力学性能上存在着巨大差异的两种不同材料，橡胶/金属的粘接机理，目前主要粘接理论有吸附理论、电磁理论、共交联理论等。而对于橡胶/金属的热硫化粘接，采用单涂层胶粘剂和采用双涂层胶粘剂的粘接机理，其中胶粘剂或底涂型胶粘剂与金属发生粘接主要是通过胶粘剂浸润金属表面后渗入到金属表面的空隙和凹孔内，并排除界面上吸附的空气，同金属表面充分接触，然后产生吸附作用和各种啮合形式的机械作用（有的胶粘剂分子会与金属表面分子发生化学反应生成化学键），以产生足够的粘接强度；胶粘剂与橡胶之间则通过分子或链段的相互扩散、渗透和共交联作用而实现粘接；同时，胶粘剂和橡胶内部也各自发生一系列的物理化学反应，从而使橡胶和金属形成一个牢固的连接体。下面详细介绍一下硫化热粘工艺的具体操作方法。橡胶与金属热硫化粘接的典型工艺流程如下：金属表面处理→涂胶粘剂→贴合混炼胶→加压加热硫化硫化型胶粘剂主要包括酚醛树脂、多异氰酸酯和卤化聚合物三大类。硫化热粘工艺需要准备的工装、工具为硫化机、砂轮磨光机、钢丝刷、专用钳子、生胶皮、甲苯等粘接剂。1、胶带接头的设计与制作1.1接头制作直接影响胶带粘接的质量。接头处理为分层、斜口、阶梯式搭接的形式。接头处理好后，用手提式钢丝砂轮机或钢丝刷对粘接面积进行打磨，目的是将布层上的附着的橡胶打掉，同时将帆布层磨毛，以增加帆布层的粗糙度，加大粘接面积，提高粘接强度。2、粘接工艺2.1胶带接头处理干净后，对胶带粘接面进行施胶，用毛刷在待粘接面上均匀涂上一层，涂刷时稍带压力，然后自然风干，用手指触摸感觉有粘性但不粘手时涂第二遍胶，气温低是可将涂胶后的胶带放在硫化机压板上通电加热，缩短干燥时间。2.2用夹具将接头夹好，用压力泵对接头施以一定压力，通常为0.8—1MPa，接通硫化电源，升温、恒温、降温过程严格控制，温度过高导致过硫，温度过低影响粘接质量。在橡胶/金属热硫化粘接过程中，硫化压力、温度、时间任一选择不当都会造成粘接失效。避免硫化引起粘接失效的主要措施有：1、硫化温度要保证能够克服化学反应位垒，同时引发胶粘剂固化反应和胶料的硫化反应；另一方面，在满足上述条件的前提下，需要适当降低硫化温度，尤其是对于放热反应或者粘接膨胀应力过大，破坏胶接界面。2、对于硫化压力，在满足制品其它性能和设备、工艺允许的情况下，一般来说压力越高越好，尤其是对于低分子聚合物含量较多或者反应时产生小分子的胶粘剂，必须提供表面浸润、扩散和小分子产物的排出。3、如果胶粘剂的反应活性低于胶料硫化活性或者金属件体积较大，为保证橡胶和胶粘剂的同步反应，则可以考虑采用预热金属件等措施，以防止胶粘剂的交联反应后于胶料的硫化反应。4、橡胶内部破坏就粘接破坏形式而言，一般橡胶/金属粘接体系所要求的理想破坏形式是100%橡胶本体破坏，此时的粘接强度主要取决于硫化胶的物理机械性能。假如此时的粘接强度仍未达到粘接强度主要取决于硫化胶的物理机械性能。假如此时的粘接强度仍未达到粘接要求，则可能是胶料本身的强度太低，或者是胶粘剂在向橡胶相发生扩散、迁移并发生物理化学反应时对界面处橡胶改性，降低该处橡胶的强度，此时则应考虑更换和改进胶粘剂或者橡胶配方。现在由于硫化技术的不断进步，因此对硫化工艺的研究须进一步加深，为此作为一个工艺人员潜心学习、研究是工作的首要任务。