硫化橡膠與金屬室溫粘合性能的研究

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硫化橡膠與金屬室溫粘合性能的研究
2.6萬字 40頁
包括論文,答辯PPT,外文翻譯


摘 要
橡膠與金屬粘合在許多工業領域有著廣泛的應用,如汽車制造、軍工方面、道路橋梁以及機械制造等。采用橡膠與金屬材料復合可以獲得更好的強度和耐久性,同時獲得減振、耐磨等功能。
橡膠與金屬粘合大都采用硫化粘合方式,但當硫化條件下基材不穩定或硫化粘合工藝不易實現時則采用冷粘方式。由于硫化橡膠表面的極性較弱、活性較低,并且存在脫模劑和噴霜物,因此要想把它粘合到強極性的金屬表面上就必須對其進行清理和化學處理。傳統的化學處理方法是酸處理法,但該法存在許多缺點,例如使被處理的硫化橡膠表面老化產生微裂紋,導致橡膠物理機械性能下降,并且處理工藝復雜、環境污染嚴重等。
本文研究了在室溫下,通過改變橡膠配方以及膠粘劑配方,對多種硫化橡膠進行了粘合。并對試樣進行了拉伸強度、剪切強度、Φ50mm圓柱粘合強度、剝離強度、耐海水性、耐交變環境溫度和低溫斷裂伸長率等多項測試。通過對實驗結果的分析,探討了膠粘劑的粘合機理以及影響粘接強度的各種因素。

關鍵詞: 橡膠與金屬; 粘合; 硫化橡膠;丁腈橡膠.


Abstract
Rubber to metal bonding has an extensive application in many industrial fields. For instance car making, war industry, road, bridge and machine-building etc. Adopt rubber to metal bonding can obtain kind intensity and durability, at the same time, reduced the function of shake , wear-resisting etc.
The rubber to metal bonding mostly adopt sulphurate bonding. But if under sulphurating condition the bonding layer is unstable, or suppurating craft is difficult to come true,we adopt cold bonding. Because the polarity on the vulcanized rubber surface is weaker, the activation is relatively low, and exist mold separating agent and blooming. It must go on clear up and chemical disposal if you want to bond the vulcanized rubber to strong polarity metal. The traditional chemical disposal method is acid treatment ,but this method have a lot of shortcoming, for example, makes the vulcanized rubber surface aging and produces a lot of cracks, reduces the vulcanized rubber physical performance, and disposal craft complicated, and seriously polluted environment etc.
This paper has been studied under the room temperature, through changing the rubber and adhesive prescription, we have bonded many kinds of rubber to metal. And get on multinomial testing to the sample such as tensile strength, shearing strength, Φ50mm circular cylinder bonded strength, peeling strength, sea water resistance, alternating environment temperature resistance, and low temperature elongation at break and so on. Through an analysis of experimental result ,we have discussed the bonding mechanism of the adhesive, and the influencing factors of bonding intensity.

Key words: rubber and metal; bonding; vulcanized rubber;BNR;




目 錄
引 言 1
一、文獻綜述 2
1 .1 粘接機理 2
⑴ 單純的力學理論 2
⑵ 熱力學理論 2
⑶ 吸附機理 2
⑷ 擴散理論 2
⑸ 靜電理論 3
⑹ 界面化學理論 3
1.2 得到良好粘接制件的因素 4
⑴ 表面清潔度 4
⑵ 潤濕性 4
1.3 丁腈橡膠(NBR) 4
1.3 .1丁腈橡膠概述 4
1.3.2丁腈橡膠的基本性能 5
㈠加工性能: 5
㈡硫化速度與機械強度: 5
㈢耐熱性: 5
㈣耐寒性: 5
㈤耐油性: 6
1.4環氧樹脂膠粘劑 6
1.5 橡膠與金屬粘合 7
1.5.1常用的橡膠與金屬粘合方法 7
1.5.2 室溫下橡膠與金屬的粘合 8
⑴ 被粘材料的表面處理 8
⑵ 性能要求及執行標準: 9
二 實 驗 設 計 11
一.實驗目的 11
二.配方設計 11
三.實驗原料 12
1 實驗儀器 12
2 實驗藥品 12
四 實驗流程 14
五.標準測試試樣 15
5.1標準剪切強度(硫化橡膠與金屬)測試樣品 15
5.2標準剪切強度(金屬與金屬)測試樣品 15
5.3標準硫化橡膠與金屬粘接180º剝離試樣 15
5.4試樣處理 16
5.5粘合劑配制 16
三、結果與討論 17
3.1 不同橡膠增塑劑對粘合強度的影響 17
3.2 橡膠的極性對粘合強度的影響 17
3.3 補強劑添加量對膠粘劑的影響 18
3.4 補強劑的種類對粘合性的影響 19
3.5 橡膠硬度對粘合強度的影響 20
3.6 表面粗糙度與膠粘劑的影響 20
3.7 不同種型號橡膠的剪切強度的比較 21
3.8 偶聯劑添加量的影響 21
3.9 酸處理對粘接強度的影響 22
3.10 粘接方法對粘接性能的影響 23
四、結 論 25
致 謝 27
附 錄 中英文翻譯 28



參 考 文 獻
[6]韓秀山.我國丁腈橡膠的發展概況[J].中國橡膠,(18)12,10-11.
[7]李子東.偶聯劑在環氧粘合劑中的應用[J].粘合劑,1987:(4)33-45.
[8]楊本意,段先健,李仕華,王躍林.氣相法白炭黑的應用技術[J].有機硅材料,2003,17(4) :28-32.
[9]向名,菜燎原,張季冰.膠粘劑基礎配方設計[M]. 北京:化學工業出版社,2002:25.
[10]馬天信,姜波.增韌劑對環氧樹脂性能的影響[J] .熱固性樹脂,2003,18(3) : 7-9.
[11] 許健南.塑料材料[M]. 北京:中國輕工業出版社,2001:360.
[12]李子東.偶聯劑在環氧粘合劑中的應用[J].粘合劑,1987:(4)33-45.
[13]楊本意,段先健,李仕華,王躍林.氣相法白炭黑的應用技術[J].有機硅材料,2003,17(4) :28-32.

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