Page 71 - 《橡塑技术与装备》2022年9期

理论与研究 曹广如 等·橡胶与金属硫化黏接中的金属表面处理工艺研究进展

橡胶与金属硫化黏接中的金属表面

处理工艺研究进展

曹广如，蔡铁林
( 株洲时代瑞唯减振装备有限公司，湖南 株洲 412007)

摘要 ： 介绍了砂纸打磨工艺、酸洗处理工艺、喷砂抛丸工艺、磷化工艺、硅烷化工艺以及激光毛化工艺对橡胶与金属硫化黏
结强度的影响，对比了各工艺的优缺点，综述了现阶段各工艺的进展。
关键词 ： 喷砂 ；抛丸 ；磷化 ；硅烷化 ；激光毛化 ；黏结强度
中图分类号 ： TQ330.67 文章编号 ： 1009-797X(2022)09-0021-04
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2022.09.004

橡胶与金属黏接由来已久 , 橡胶与金属硫化黏接 金属表面处理的方法大致可分为机械法和化学法
的产品是一类重要橡胶工业制品，它将橡胶吸收振动 两种 [4~7] 。常用的机械法包括打磨、喷砂和抛丸，常
的特性和金属的强度相结合，在各行各业中广泛应用。 用的化学法有酸洗与磷化。进行金属表面预处理的目
在橡胶与金属硫化黏结前的金属表面处理将直接影响 的是 ：
到产品的黏结性能，金属表面处理工艺的好坏将直接 （1）将金属表面影响力学性能且与金属基层黏结
影响金属与底涂胶黏剂之间的黏接质量。下面将综述 强度低的物质去除掉 ；
国内外关于金属表面处理工艺的研究进展。 （2）改善金属表面的样貌，提高表面比表面积，
以增大金属表面与结合物的摩擦力 ；
1 橡胶与金属的黏接理论 （3）使金属表面生成新的物质，使之能与金属表
橡胶与金属的黏接理论主要有机械理论、吸附理 面结合优秀，并拥有稳定结构 ；
论、扩散理论、静电理论、弱边界层理论等，硫化黏 （4）提升金属表面与黏结物之间的黏结效率，保
接过程是在加温、加压状态下以胶黏剂为中间体实现 证接触面黏接力的强度 ；
金属与橡胶之间的有效黏接，黏接过程是一个复杂的 （5）形成保护层以防止处理过的金属表面受到腐
物理和化学变化过程 [1,2] 。在进行黏接之前，需要对金 蚀作用 [8] 。
属表面进行表面处理，将胶黏剂均匀的涂覆在金属表 本文综述了传统工艺与新型工艺，通过研究各金
面上，硫化时，橡胶与金属表面发生硫化反应和其他 属表面处理工艺的过程和要素，分析各工艺的特点和
反应，通过各种化学键及界面力作用，使橡胶与金属 对黏结性能影响。
黏合成一个整体。 2.1 砂纸打磨处理工艺
橡胶与金属的黏接失效类型主要有以下四大类 ： 砂纸打磨是一种简单的表面处理工艺，它存在效
（1）橡胶与面涂胶黏剂之间的破坏，即 R—C 破坏； 率较低的问题。选取不同型号的砂纸进行打磨直接对
（2）金属与底涂胶黏剂之间的破坏，即 M—C 破坏； 金属的表面粗糙度造成影响。李慧等 [9] 通过不同型号
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（3）面涂胶黏剂与底涂胶黏剂之间的破坏，即 C— 的砂纸打磨 45 钢得到不同粗糙度的试样，并对不同
C 破坏 ； 粗糙度制成的金属 / 聚合物界面进行拉剪强度测试，
（4）橡胶内部破坏，即 R 破坏 [3] 。
作者简介 ：曹广如（1984-），男，硕士，高级工程师，主
要从事橡胶减振制品的工艺研究和工艺管理工作。
2 金属表面处理工艺 收稿日期 ：2022-01-17

年
2022 第 48 卷 ·21·