Page 52 - 《橡塑技术与装备》2020年11期(6月上半月橡胶)
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橡塑技术与装备(橡胶)                              CHINA RUBBER/PLASTICS  TECHNOLOGY  AND EQUIPMENT (RUBBER)

                   表 1 钢板不同表面处理方法下的黏结强度                        合处理效果大于酸洗处理。无论理论还是试验结果都
              表面处理     涂黏     涂黏后处理        硫化      黏结强度        表明了单一的表面处理都有一定的局限性,抛丸与酸
                                                     .
                                                        -1
                方法     方式                 温度 /℃   /(N mm )
               未处理     喷涂   80 ℃烘干 7 min   145    几乎不黏合        洗相结合的综合处理能达到更好的黏合效果。
                抛丸                                  11.25      3.2 预固化温度
                酸洗                                  11.84
             抛丸 + 酸洗                                14.59         (1)从表 2 可以看出,钢板在涂黏合剂后,采用
                                                               预固化工艺可明显提高黏合强度。预固化是指在没有
                   表 2 涂黏后不同预固化温度下的黏结强度
             表面处理    涂黏                    硫化     黏结强度         与橡胶进行硫化成型前,黏合剂自身含有的黏结有效
                             涂黏后处理
                                                     .
                                                        -1
               方法    方式                   温度 /℃  /(N mm )      成分开始自交联的阶段。黏合剂在涂黏后,稀释剂没
               酸洗    喷涂       室温晾干         145      4.86
                            60 ℃烘干 7 min            6.48       有完全挥发,并且黏合剂与钢板的吸附力不强,采用
                            80 ℃烘干 7 min           11.32
                           100 ℃烘干 7 min           19.94       预固化工艺对提高黏合强度有较大好处。在试验中发
                           120 ℃烘干 7 min             18        现,涂黏合剂后室温晾干即制作试片,不但黏结强度
               酸洗    刷涂       室温晾干         145      4.23
                            60 ℃烘干 7 min            5.24       较低,同时有局部脱黏现象,局部脱黏如图 1 所示。
                            80 ℃烘干 7 min           11.23       主要原因是试样成型时,黏合剂受热后在橡胶层的挤
                           100 ℃烘干 7 min           15.65
                           120 ℃烘干 7 min           14.04       压下流动而导致涂层不均匀。预固化使黏合剂和钢板
                                                               有一个初始化学反应,从而提高抗冲刷、抗磕碰的能
                      表 3 不同硫化温度下的黏结强度
                                                               力。同时预固化使黏合剂中的稀释剂在短时间内完全
              表面处    涂黏      涂黏后处理         硫化     黏结强度
                                                     .
                                                        -1
              理方法    方式                   温度 /℃ /(N mm )       挥发,避免了橡胶与钢板黏接面因气泡而产生的脱层
               酸洗    喷涂     80 ℃烘干 7 min    115     11.18
                                            120     12.7       现象。脱层现象如图 2 所示,预固化后完全黏合如图
                                            125     13.11      3 所示。
                                            130     14.62
                                            135     12.28
                                            140     11.89
                                            145     11.92

             3 分析讨论
             3.1 钢板表面处理
                (1)从表 1 可以看出,表面未处理的钢板几乎不
             黏合,可见对钢板表面进行处理是整个黏合过程中必                                            图 1 局部脱粘
             不可少的关键步骤。只有在确保钢板表面具有足够的
             物理和化学清洁度的前提下,才能实现黏合剂浸润、
             扩散和渗透要求,达到钢板、黏合剂、橡胶之间的紧
             密配合。
                (2)抛丸是通过高强度的钢丸高速喷射到钢板表
             面,形成了不规则的机械凸凹面,喷掉钢板表面锈蚀
             的同时增加了钢板表面的粗糙度。酸洗是通过酸性清
             洗剂(盐酸)浸泡钢板,借助于酸与钢板反应产生氢                                            图 2 脱层现象
             气的机械剥离作用,达到清洗钢板的目的。从试验结
             果看,两种方式均能达到清理钢板表面的作用。
                (3)从试验结果看,抛丸后再酸洗处理的钢板黏
             合效果最好。分析原因是抛丸后再酸洗能有效去除抛
             丸过程中的或之后由于环境因素带来的灰尘和杂质,
             更好的保证钢板表面的清洁,所以综合处理效果大于
             抛丸处理。抛丸后再酸洗相比酸洗处理,增大了钢板
                                                                                图 3 完全黏合
             的粗糙度,增大了黏合表面的阻力和吸附力,所以综

             ·2·                                                                             第 46 卷  第  11 期
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